1問題的提出
自從電梯發(fā)明100多年來，電梯的使用規(guī)模越來越大，技術(shù)不斷被改進(jìn)。安全鉗一直被做為一個(gè)必需的也是最重要的設(shè)施安裝在電梯系統(tǒng)中，防止各種原因的轎廂墜落事故發(fā)生，基本上保障乘用者的安全。現(xiàn)在的問題是在電梯外部打開廳門后因?yàn)楦鞣N原因而墜落于井道造成傷亡的事件卻一直存在著，僅南京市而言去年1年就發(fā)生4起與電梯相關(guān)死亡事故,其原因就是1個(gè)：廳門打開后由于疏忽而跌入底坑。進(jìn)一步分析實(shí)際情況要更加嚴(yán)重，這是因?yàn)殡娞莼敬蠖荚O(shè)在1樓，相關(guān)的操作也大都在這一層，如若跌入沒有地下室的電梯底坑的話，大都會造成摔傷或是致殘。
自從電梯大規(guī)模地使用以來，這一類型的傷亡事件在世界各地一直存在，成為在用電梯相關(guān)死亡事件中最主要的原因之一，無論是發(fā)展中國家還是發(fā)達(dá)國家，至今都沒有很好的解決辦法，根據(jù)以色列這一方面情況資料看，由廳門打開而墜入井道造成死亡的有12起，是主要的死亡事故原因。傷亡總數(shù)為31起，列第2位。第１位事故原因是乘員被卡在移動部件之間，這主要是因?yàn)闆]有轎門的簡易電梯情況下造成的（我國基本不存在）。在我國，據(jù)專家粗略統(tǒng)計(jì)在電梯相關(guān)的事故中95％屬于墜入井道這一類型，這一點(diǎn)與國外情況大體相似。
分析以往事故，操作者大都是打開廳門后不加觀察便以為電梯在本層，有的則是由于疏忽而造成跌入井道。問題是人類本身的生理特點(diǎn)無法完全消除和克服各種各樣的大意、疏忽和失誤，此時(shí)的出錯就釀成了安全事故的發(fā)生。另外，廳門在打開的情況下走梯、溜梯而造成的事故也時(shí)有出現(xiàn)。在這類電梯事故中，當(dāng)事人的肢體被卡于電梯轎廂與地面或是廳門上框而造成傷亡。究其原因這類事故與電梯制動機(jī)械有關(guān)，或是制動電路失控，或是維修人員忘記去除短接的門鎖電路的封線等。
除安裝、維修人員工作中出現(xiàn)的公傷事故外，就在用電梯出現(xiàn)事故的類型來看，基本上是這3種：(1)轎廂沖頂或墜落造成乘梯人傷亡（已經(jīng)很少）；(2)墜落井道事故；(3)開門走梯、溜梯引起的事故。歸結(jié)到一點(diǎn)，這些事故都與廳門有直接關(guān)系。
2對策
這些問題很早就引起人們的重視，已盡可能地完善各種安全保護(hù)措施，但這一努力目前只能做到打開廳門后電梯立刻停止運(yùn)行。從世界各大名牌電梯使用情況看也是如此，沒有一個(gè)能很好地解決電梯轎廂非所在層廳門被打開時(shí)能夠預(yù)防操作者跌入井道的方法。例如有人提出在每層的廳、轎門之間加一橫桿，當(dāng)電梯在這一層時(shí)橫桿自動落下，不在此層時(shí)橫桿升起，擋著打開廳門的操作者，防止跌入井道事故的出現(xiàn)；有的提出引用汽車安全氣囊的原理加在底坑；還有的在底坑鋪一層安全網(wǎng)（確有這一授權(quán)的專利技術(shù)，并在極少數(shù)電梯底坑安裝）。這些方案的提出和實(shí)施說明人們在不斷地考慮怎樣通過一些有效措施來預(yù)防墜入井道事故的發(fā)生，由于各種條件的限制都沒有最終實(shí)現(xiàn)，人身傷亡事件始終還存在著。
如果此時(shí)在廳門剛剛打開時(shí)就發(fā)出報(bào)警聲響，并且井道內(nèi)的燈光全部打開，強(qiáng)迫使操作者處于警覺狀態(tài)，則可以消除操作者的疏忽大意，將事故的隱患消滅在萌芽狀態(tài)。對于電梯控制制動電路而言，無論是短封著門鎖電路或是其它情況，也不管電梯處于檢修狀態(tài)還是正常狀態(tài)，電梯的任何一層廳門被打開，轎廂都立即停止運(yùn)行（同時(shí)發(fā)出報(bào)警）。另外，當(dāng)電梯平層后再啟動運(yùn)行，只要廳門是開著的，電梯便不能啟動，消除開門走梯現(xiàn)象。從這兩個(gè)環(huán)節(jié)消除產(chǎn)生事故的可能，這便是電梯層門安全報(bào)警系統(tǒng)對誤入井道以及開門走梯產(chǎn)生事故的預(yù)防對策，可以認(rèn)為是積極主動措施。
3條件
既然是轎廂非所在層的廳門被打開時(shí)的報(bào)警系統(tǒng)，那么轎廂非所在層的廳門數(shù)量就有可能是1層也可能是10層、二三十層甚至近百層。因?yàn)槊恳粚訌d門都有被操作者打開的可能，必須對每層廳門都進(jìn)行檢測。即使這樣廳門又分成多種類型，有單開門、雙開門、三折門、柵欄門……，實(shí)際上還要考慮到適合于正在設(shè)計(jì)制造中的電梯，也要適用于正在使用中的各種形式各個(gè)年代的電梯。并且還要滿足下列條件：(1)系統(tǒng)簡單，最大程度地降低系統(tǒng)本身產(chǎn)生故障的可能性；(2)安裝方便，盡力減少安裝人員的工作量，減少各種使用工具、量具及測試設(shè)備；(3)減少調(diào)試，降低安裝人員的技術(shù)要求；(4)適應(yīng)性廣，耐熱耐寒，電壓使用范圍寬，抗塵埃，抗強(qiáng)電磁干擾；(5)可靠性強(qiáng)，不易誤報(bào)警；(6)檢修方便，包括在檢修電梯的情況下，以及系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)的檢修；(7)造價(jià)低廉，便于推廣使用；(8)體積小，便于安裝于電梯控制柜內(nèi)；(9)停電能用，雖然不能點(diǎn)亮井道燈，但仍有報(bào)警聲；(10)使用簡捷，不需用戶進(jìn)行其他相關(guān)的操作；(11)長期使用，至少滿足電梯近千萬次的使用壽命；(12)具有獨(dú)立性，與電梯原有的控制電路無關(guān)。
由于上述條件的十分苛刻，這就對電梯層門安全報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案提出了極高的要求，實(shí)際上真正困難的是找到一種轎廂非所在層廳門被打開時(shí)以及停層時(shí)轎廂位置不在安全區(qū)域的檢測方法。
4具體方案
經(jīng)多次修改和不斷改進(jìn)，現(xiàn)采用的方案是在每層廳門安裝檢測機(jī)構(gòu)，當(dāng)檢測到電梯轎廂非所在層廳門被打開時(shí)的信號后，由控制電路進(jìn)行處理，點(diǎn)燃井道內(nèi)原有的全部照明燈，同時(shí)安裝在井道內(nèi)的蜂鳴器發(fā)出"嘀…嘀"報(bào)警聲，這樣迫使打開廳門的操作者處于警覺狀態(tài)，防止意外事故的發(fā)生。當(dāng)電梯廳門未關(guān)閉而轎廂啟動時(shí)，一旦離開門區(qū)，系統(tǒng)檢測到廳門未關(guān)這一狀態(tài)后，控制電路中發(fā)出指令，斷開串接與電梯控制電路電機(jī)主接觸器線圈及抱閘的供電回路，使電梯不再運(yùn)行。實(shí)際上是在電梯原有的廳門安全保護(hù)觸點(diǎn)電路基礎(chǔ)上再增加1組廳門位置安全保護(hù)電路，形成廳門門鎖電觸點(diǎn)回路-廳門安全位置回路雙重保護(hù)作用，只要有一個(gè)回路被打開，電梯就不能運(yùn)行。
該報(bào)警系統(tǒng)由4部分組成：(1)檢測部分是由設(shè)在每層廳門的檢測機(jī)構(gòu)完成；(2)控制部分是將測檢到的轎廂非所在層廳門被剛剛打開時(shí)（<5cm）的信號加以處理控制；(3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由加在每一層的蜂鳴器及井道照明控制開關(guān)以及一組繼電器常閉觸點(diǎn)組成；(4)電源部分由整流電路及蓄電池組成，用以保證系統(tǒng)對蓄電池的充電，使該系統(tǒng)在停電的情況下能夠發(fā)出報(bào)警聲響。
5其他
對于電梯開門走梯、溜梯這一現(xiàn)象，一種是屬于電路控制方面的問題（前面已論述過解決的方法），另一種則是抱閘制動機(jī)械出現(xiàn)了問題。機(jī)械故障而造成開門走梯則有3種可能：
(1)機(jī)械上出現(xiàn)金屬材料突然損壞、斷裂造成的失控；
(2)長期沒有進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，相關(guān)機(jī)械的磨損造成制動力矩不夠；
(3)相關(guān)制動機(jī)械調(diào)整嚴(yán)重失當(dāng)。
從去年北京8月1日某住宅樓電梯溜梯造成田女士致殘事故的報(bào)道中反映出該電梯事故前一星期就出現(xiàn)平層超差樓面±30mm，甚至達(dá)到80mm這種不正常情況，這顯然屬于第2種或是第3種情況。如果在平層超差問題出現(xiàn)的初期有關(guān)人員意識到這一點(diǎn)，并進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，可能就不會出現(xiàn)這一事故。該報(bào)警系統(tǒng)就有這一功能，當(dāng)平層誤差超過30mm就會下令電梯不再運(yùn)行，迫使出現(xiàn)平層超差時(shí)令維修人員非維修調(diào)整不可。從這一角度來防止制動機(jī)械磨損或是調(diào)整不當(dāng)而造成的開門溜梯現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到防患未然的目的。實(shí)際上系統(tǒng)檢測到平層超差時(shí)，發(fā)出報(bào)警并令電梯停止運(yùn)行是完全可能的，例如當(dāng)平層超差時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，提醒進(jìn)出的乘員防止被高出的地坎絆倒。當(dāng)乘員進(jìn)出轎廂完畢后，只要電梯關(guān)好廳門，電梯依然正常運(yùn)行，但在實(shí)際電梯運(yùn)行中，如果三番五次地出現(xiàn)平層超差，引起系統(tǒng)經(jīng)常報(bào)警的話，乘員或是管理人員也會通知維修人員進(jìn)行處理，從這一點(diǎn)考慮也能夠在很大程度上預(yù)防開門走梯、溜梯事故的發(fā)生。
根據(jù)己安裝這一系統(tǒng)的江蘇省婦幼衛(wèi)生保健中心2臺醫(yī)梯、2臺客梯的情況看，當(dāng)廳門被打開不足5cm時(shí)以及平層超差3cm時(shí)系統(tǒng)便會發(fā)出不小于64dB的報(bào)警聲響。該報(bào)警系統(tǒng)對電梯的運(yùn)行及對電梯的維修工作都不產(chǎn)生影響。例如當(dāng)需要檢修電梯的各層廳門系統(tǒng)時(shí)，維修人員只要將位于電梯機(jī)房的該報(bào)警系統(tǒng)控制裝置面板上的開關(guān)撥下或是電梯轎頂燈打開，井道燈便點(diǎn)亮，此時(shí)的檢修過程中遇到打開非轎廂所在層廳門時(shí)，系統(tǒng)不再發(fā)出報(bào)警聲響。當(dāng)檢修完畢之后，將開關(guān)撥回或是關(guān)閉轎頂燈，系統(tǒng)便恢復(fù)報(bào)警狀態(tài)。整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的和各項(xiàng)要求。