基于大数据分析的电扶梯按需维保

基于大数据分析的电扶梯按需维保

许磊

（广州广日电梯工业有限公司511447）

摘要：随着经济的发展，城市规划的不断完善，电扶梯逐渐从商场，医院，写字楼等商业综合体的应用，扩展到地铁站，火车站，高铁站等交通枢纽场所的应用。电扶梯对提高生活便利性，改善生活质量具有重要推动作用。针对电扶梯这类持续旋转的机械部件，结合维保过程中发现的故障信息，以及统计和分析扶梯在不同运行工况下的数据，可针对性的提出相关的预防维保策略，从而提升维保的效率和质量，同时提高扶梯运行的安全性和稳定性。本文主要针对电扶梯故障原因提出了预防性维护措施。

关键词：电扶梯；大数据；维保

一、目前维保现状

1）常规维保内容：扶梯常规保养每隔15天进行一次，按照TSGT5002-2007规定，又分半月维保项目，季度维保项目，半年维保项目，年度维保项目[1]。标准中规定了每次维保对扶梯进行针对性检查的内容。对商场，医院等人流不大的使用场合来说，常规的维保内容可及时的发现问题和处理问题。但在轨道交通的使用场合，扶梯处于长时间高负载的运行工况，扶梯的损耗比在商场使用时大。此时按照标准常规的维保并不能有效的对扶梯进行可靠的保养。因此针对轨道交通行业，使用单位又会提出要求更加高的维保内容。

2）维保人员的工作能力：电梯维保属于特种作业，目前这个行业竞争大，维保设备的价格低，维保人员工资低，流动性大，很多维保人员维保的专业程度及可靠度较低。

3）维保不到位的后果：扶梯有很多的安全开关对设备进行监控，能保护乘客的安全，但是由于维保不到位，不按时检查开关的可靠性动作，就会出现非常严重的事故，例如前几年出现的地铁，商场扶梯逆转，商场盖板翻转等事故。

综上所述，目前扶梯的维保现状依赖于维保人员对标准的执行以及维保人员自身的素质。目前检测技术的提高及物联网技术的发展，可基于扶梯运行数据统计和分析，针对性的提出按需维保的策略。

二、基于传感器的数据分析

扶梯国标GB16899中规定了很多的安全装置对扶梯设备进行安全监控，如梳齿保护开关、扶手带入口保护开关、驱动链断链保护开关、梯级链断链保护开关等安全开关，以及超速、欠速、逆转、扶手带速度偏差、梯级缺失等安全功能[2]。安全保护开关只能对已发生的故障进行保护。如需对扶梯的故障趋势进行可靠的预防，以及有效的保养，依靠国标中规定的安全开关是无法满足的。

扶梯出现的危险故障如：电机松动，主机移位，减速箱齿轮磨损等现象是长时间日积月累的，常规保养无法发现问题[3]。关注此类问题可在相关的旋转部件上安装振动传感器进行实时的监控，振动传感器将采集的波形通过滤波现成相关的包络图，通过长时间的运行数据对比，将设备反馈的振动波形与设备的固有波形进行对比分析，从而得出设备的故障趋势。

三、基于物联网管理的全生命周期管控

物联网系统主要有数据采集平台，数据发送模块，服务器系统。数据采集系统主要是采集扶梯现场的数据，分为通讯采集模式和干接点采集模式两种。通讯模式能收集更多的扶梯状态信息，干接点模式的只能采集到扶梯运行、停止、故障的状态。数据发送模块目前市面主要有2G模块和3G模块，是将数据采集装置的数据通过无线通讯的方式发给远端的服务器，服务器管理和分析采集的数据。

物联网平台目前已经使用的相对比较成熟，在维保市场上主要分为两大类：一类是原厂原品牌的物联网平台，一种是加装改造的第三方平台。原厂原品牌的物联网系统，可实现数据采集器与主控系统直接通讯，主控系统将实时的输出电流，输出电压，母线电压，运行状态，故障状态等多种信息与数据采集器进行交互，该类物联网模块可对扶梯整个生命周期进行管理。第二类物联网平台，属于第三方加装的，无法与原控制系统进行信息交互，为了得到更多的数据，需要增加电流互感器，电压检测模块，故障检测模块等部件，采集的信息相对比较少。

基于大数据分析的电梯按需维保，物联网平台是不可或缺的设备之一。该设备需要对扶梯运行生命周期的数据进行统计分析，有了该平台的支撑，我们可更加快速的定位问题。

四、基于大数据的电扶梯按需维保系统

有了振动传感器的数据，以及物联网平台的建立，扶梯可搭建基于大数据分析的按需维保系统。按需维保平台所需的数据主要分为：扶梯运行数据，扶梯故障数据，生产制作数据，旋转部件的振动数据四大类。扶梯某个阶段的数据并不能反应出扶梯的维保趋势，需要对整个运行时间段的数据进行统计和分析才行[4]。物联网系统接收振动传感器及扶梯主控系统的运行数据，进行数学建模来进行趋势的判断。

扶梯的运行数据:上行，下行，高速，低速，检修，故障，停梯。扶梯的动态数据如：输出电流，输出电压，输出频率，母线电压等。

扶梯的故障信息如：安全回路的开关故障，变频器故障，超速，欠速故障等。物联网平台负责数据的采集，统计和分析的作用。

扶梯生产制作数据：提升高度，角度，使用环境（室内/室外），电机功率，接触器品牌，使用频率。

扶梯的振动数据和温度数据：电机振动，减速箱振动，电机地脚螺栓振动，主驱动振动，扶手带温度等。

通过合理应用大数据分析有效的采集电扶梯环境参数、运行参数、技术指标。通过生产制作数据详细了解电扶梯的使用年限、使用频率以及电扶梯的使用环境等全面信息，有利用大数据分析制定完善的电扶梯维保方案。

大数据分析系统实时对比扶梯运行时的数据，结合上行/下行以及输出电流的数值，结合振动传感器的频谱来进行判断。当运行状态下电流值或频谱值出现偏差时，可认为扶梯的某个旋转部件存在异常。基于大数据分析，有利于实时监督电扶梯安全运行状况。通过全面了解电扶梯在运行时可能存在的风险以及具体故障情况，进行合理的电扶梯风险管理控制。电扶梯维保工作时，需要进行具有针对性的检测工作，逐渐提高电扶梯检测质量，有效的保障电扶梯运行状况，针对电扶梯在运行时可能存在的安全隐患应采取科学的防护措施。防止电扶梯出现运行故障，提高电扶梯安全保障。

电扶梯维保工作时合理应用大数据分析，有利于实现电扶梯智能监管模式，工作人员根据数据信息进行维保工作。应用大数据分析可对电扶梯的维保周期、维修用时、二次维修率以及急修率进行统计。可对维保人员的到场速度、电扶梯的维保满意度、电扶梯故障具体分类以及分析电扶梯配件故障分析等进行详细的统计工作，同时结合电扶梯事故通报、检验报告等数据，可全面提高电扶梯的维保工作质量，并有效的更新电扶梯维保技术。

五、与传统维保的优势

大数据维保系统将电扶梯监督、生产、检验检测、使用、运行监测以及维修保养等工作内容，进行统一的归纳整合，并对检验主题、风险预警、运行监测、设备主题等方式进行详细的分类，通过应用大数据分析平台，建立完善的电扶梯信用档案信息。传统的维保按照周期和检测项目进行，维保的效果依靠于维保人员的专业程度。基于大数据的电梯按需维保可对扶梯实时进行监控，可在不同的时期针对性的对电扶梯的部件进行维护，提高了维保效率。基于大数据分析可以帮助工作人员收集到更多的电扶梯维保信息：更换电扶梯零件记录、检修电扶梯记录、电扶梯维保记录、维保电扶梯的工作人员等信息内容。

结束语：

综上所述，大数据分析的电扶梯按需维保可以有效地减少电梯故障的发生，极大程度上减少了危险系数提高安全。标准化、智能化、稳定性的优点在电梯维护中有着必不可少的作用，以此提高电扶梯使用安全系数。

参考文献：

[1]TSGT5002-2007电梯维护保养规则[S]

[2]GB16899-2011自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范[S]

[3]张水兵,许景顺.电梯维保现状分析及管理改进思路[J].中国特种设备安全,2018,34(3):50-53.

[4]韩洪涛,张翼,宋长奇.浅谈物联网新型电梯维保监管系统设计[J].通讯世界,2019,26(3):100.