電梯技術發展及其趨勢

摘 要：隨著科學技術的飛躍發展以及人類需求多樣化與苛刻化，電梯的發展正面臨著空前的機遇與挑戰。當前，電梯技術正朝著網絡化、高端化、智能化、節能化發展。本文調研并分析了當前電梯技術的發展與趨勢，從而為我國研發性能更高、成本更低的電梯提供參考。

關鍵詞：電梯；綠色技術 智能化 遠程監控

中圖分類號：TU857 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0090-01

自1889年第一臺電梯誕生以來至今，電梯種類越來越多，電梯的技術漸漸向網絡化、高端化、智能化、節能化發展。2011年，我國電梯產銷量約45萬臺，相比2010年增長幅度約23%。在過去的幾年中，我國電梯產量、保有量以及年增長量均為世界第一。當前科學技術飛躍發展，人類需求日漸苛刻，深入研究與分析世界電梯技術的最新發展，對我國的電梯技術發展有著重要的意義。

1 智能化技術

計算機技術、通訊技術與控制技術的發展為高樓大廈的智能化提供了條件。作為智能建筑物中的重要交通與運輸工具，電梯的技術和發展受到越來越廣泛的重視和關注。另一方面，若電梯與智能大廈中的其他自動化系統形成聯網，如與樓宇控制系統、消防系統、保安監控系統等，這樣智能電梯就能更好的為居民與用戶提供更高效、更優質、更安全舒適的服務。

電梯的智能化主要是體現在其系統架構、系統控制與系統信息共享方面。所謂智能電梯，是指利用身份識別技術（如指紋電路、IC卡、密碼、視網膜等）使轎廂內管制人員出入特定樓層，并且具有時間-空間分區管制的智能化控制系統。智能電梯應用何種身份識別技術手段，應與該樓的管理水平與技術相結合綜合考慮，從而實現與整個建筑自動化管理系統相連接，依托系統的整合進一步實現電梯的安全與智能化管理。

智能技術的高級應用還體現在電梯群控系統。隨著大型、高層化建筑的興起，大廈內部配置多臺電梯已是常態，這樣多臺電梯局部/個體運行效率與電梯群的整體運行效率之間就涉及到一個多目標優化問題。因此，科學合理的電梯分配與調度在電梯群控制系統中必須考慮全局運行效率優化的科學問題，兼顧系統服務質量和能耗。電梯智能群控系統，與網格技術類似，將電梯群與計算機作為系統節點聯系起來，充分利用與擴充系統的軟硬件資源的計算、存儲、管理與控制能力。在智能電梯群控系統中，常常被采用的技術主要包括：基于黑箱理論的模糊控制、基于推理引擎的專家系統、智能優化算法（粒子群遺傳算法、神經網絡技術、模擬退火算法，禁忌搜索等）、網絡化技術、電梯交通配置CAD、物聯網技術等[1]。上述技術的發展必將推進智能建筑的快速發展，而電梯的智能群控系統也必將在深度與廣度上實現更高層次的系統協同與整合。

2 遠程監控技術

電梯故障中，困人故障一直是電梯使用與運行的一大安全隱患。在上世紀80年代，便有在轎廂中安裝攝像和通訊設備構件電梯監視系統，從而便于被困人員與外界聯系。但是這種方式的局限性在于點對點的電梯與大樓通信。事實上，在解除困人故障，尤其是重大困人故障中，與專業人士取得必要的聯系也是必不可少的。遠程監控技術彌補了傳統攝像頭監控的不足與缺陷。電梯遠程監控技術（REMS）是指某個空間/區域中安裝多部電梯后，對這些電梯實現集中式遠程監控，并通過后臺系統對電梯的使用、運行與維護數據資料進行統一管理、更新、統計與分析、故障診斷及救援[2]。

當前，國外一些大型電梯公司對自己的電梯系統，都配套了相應了電梯遠程監控系統，如美國TLM奧的斯電梯的遠程監控系統；德國蒂森克虜伯電梯公司的TE-E（TELE-SERVICE）型系統；日本日立公司的HERIOS&MAS系統等。國內也有許多公司重視電梯遠程監控系統，如前景光電技術有限公司Prospect電梯遠程監控系統等。遠程監控技術不僅服務于電梯乘客，同時也為維修中心提供便利.通過遠程監控與實時數據采集，維修中心可以實時監控電梯的運行，搜集電梯運行狀態和故障數據，從而減少了維修的成本和時間。

3 藍牙技術

藍牙技術目前應用的場合為電梯安裝。電梯安裝過程中放/對線耗時且費力。利用藍牙技術可以使得電梯安裝周期縮短30%以上，并可降低安裝成本；對于客戶而言，也可省時節流。此外，還可以免去布電纜線的繁復。

4 綠色技術

綠色電梯是未來電梯發展的總趨勢，這也符合國家十二五重點發展規劃以及國家節能減排的政策。著名的電梯專家Peters將電梯全生命周期內對環境的影響要素分為：不可再生能源的消耗；產生廢棄物和為產生電力而排放的CO2以及電梯運行的噪聲污染等[3]。Peters進一步闡述綠色電梯的發展應該綜合考慮高效的能源驅動、有效的轎廂照明、無效力的減少以及優化調度與計劃來進行研究。綠色電梯的內涵主要體現在“節能/環保”。

4.1 環保

電梯的環保意味著對電梯進行設計的持續改進，不斷研發具有環保、無噪、無電磁干擾等特點的產品，還應考慮無環境污染的轎廂裝潢材料。例如西子奧的斯綠色環保GeN2電梯。

4.2 節能

節能也是綠色產品的一個重要發展方向，降低電梯能耗的措施是一項重大工程，需要從系統論、方法論與控制論的視角來研究與解決。目前研究的主要電梯節能技術包括以下幾點。

（1）驅動系統的效率提升。

電梯的電動機驅動耗能占總耗電能70%以上，研究不同的驅動方案以選擇高效的電機驅動，具有很大的節能效果。目前，驅動系統的效率提升主要途徑有兩種：一是選擇高效率電機；二是采用變頻器調速器。

（2）能量反饋。

節能向“生能”的研究著眼點的轉變，不僅是對節能深層次的認識，更是一項極具挑戰的研究。在電梯運行過程中，空載（輕載）上行或者滿載下行時電動機由需要消耗電能轉為發電狀態，將再生的電能反饋給電網可以大大降低電機能量消耗[4]。此外，風能、太陽能向電能的轉換也不失為電梯外部能源補充的既可行又經濟的方案。

（3）電梯構造的改進。

電梯的設計與制造成本也極大的制約著電梯的發展。研發低廉、高性能的電梯材料以及電梯設計的輕量化研究也將是電梯研發的一個重要趨勢。

符合時代發展與需求的電梯不僅需要新型計算機控制技術與通信技術，還需要新型的設計方法學與材料。唯有電梯的設計與制造方、電梯使用方以及電梯運行相關監管機構共同努力探索，才能使我國的電梯技術飛躍發展。

參考文獻

[1]朱德文，付國江.電梯群控技術[M].北京：中國電力出版社，2006.

[2]徐行健.多電梯遠程監控系統設計與實現[D].南京：南京理工大學2009.

[3]http：//www.chinajnzz.com/news/shownews_23721.htm（中國節能建筑網）.淺談綠色電梯的含義及發展方向[EB/OL].2010.

[4]黃娟麗，萬杰，李少綱.電梯節能技術綜述[J].能量與環境，2010（1）：30-31.