电梯应急救援系统研究

电梯应急救援系统研究（精选七篇）

电梯应急救援系统研究 篇1

随着经济的发展和城市化进程的加快,电梯的数量增长迅速,应用范围越来越广泛。截止到2011年底,全国在用电梯总数已达到200万台,并且保持着每年20%以上的速度增长[1]。电梯已经成为发展国民经济,改善人民生活水平不可或缺的工具。电梯作为一种特种设备,一方面主要功能是载人,乘用者即是操作人员,一般人虽然能简单使用电梯,但未经专门培训,没有电梯相关安全知识和技能;另一方面,电梯广泛地应用于人员聚集公共场所,一旦发生困人故障,社会影响较大,处理不当,甚至会引起群体性事件。因此,如何保证电梯安全运行,降低困人故障带来的危害,提高对困人电梯应急处置能力已成为全社会共同关心的问题。

电梯是机电一体化产品,其包含多种机械及电气部件,且使用频繁,一天24小时持续运转。尽管其技术日趋成熟,但随着电梯使用年份的增加,在运行过程中由于部件老化磨损、维修保养工作不到位、违规使用、突发停电、台风暴雨等原因,电梯易出现故障,轻则造成大楼电梯停运瘫痪、困人等事件,严重时则会出现重大的人身伤亡事故。各地屡屡发生的电梯故障事件已成为公众、媒体的焦点。据国家质检总局通报的数据显示,2011年发生电梯事故57起,占所有特种设备事故的21%。电梯故障和困人事故产生的影响已让我们充分认识到研究电梯应急救援体系和救援机制的必要性和紧迫性。

1 电梯应急救援现状

我国现行的电梯救援机制中,当电梯出现事故后,由电梯使用单位通知维保单位。电梯维保单位是电梯故障和困人救援的主体,也有少部分使用单位具有实施救援的能力。但是一些规模较小的维保单位,维保点的布置、人员的配备与操作技能都不是非常理想,而电梯的分布却是四面八方,所以当电梯困人时,不能第一时间赶到现场放人,或者赶到现场后无法实施放人工作。而电梯安全的监管单位,由于没有第一时间的信息来源,也无法对救援进行监督。所以在很多情况下,电梯发生困人后最快赶到现场的是承担公共救援任务的消防队员,而消防队员缺乏电梯的专业知识,曾经多次发生过非电梯专业救援队伍采用破坏性手段来解救被困人员,既破坏了电梯设备,又不能保证被困人员安全。更有甚者,一些被困人员在救援人员没有第一时间到达的情况下,主动设法自救,自救的方法很不规范,往往会造成人身伤害。此外,现行的电梯救援机制还可能导致多部门重复出动,造成社会资源的浪费。

国外在电梯的安全管理方面,强化了企业和使用单位落实安全管理的主体责任,由使用单位和维保企业进行应急救援工作[2]。另外国外消防作为一项职业,人员相对稳定,经验丰富,知识面广,消防部门也是电梯困人解救的一支重要队伍。根据我国的电梯安全管理情况,国外的电梯应急救援模式我们很难采用。随着我国电梯故障和困人事故的不断增加,不少专家学者提出建立良好的电梯应急救援体系的需求[3,4,5],也有不少地市相继成立了以电梯制造单位和维保单位为主体的电梯应急救援中心,但关于整套电梯应急救援体系和具体救援机制的研究开展的还很少,虽然在安全生产应急救援体系方面有许多类似的研究可借鉴[6,7,8,9],但由于电梯作为特种设备,电梯的应急救援体系具有特殊性。

2 电梯应急救援体系

从我国电梯应急救援的现状出发,提出建立电梯应急救援体系的目标为实现四个“第一时间”,即第一时间掌握信息、第一时间发出指令、第一时间实施救援、第一时间调查处理。在建立电梯应急处置中心的基础上,实现第一时间掌握电梯困人信息,为尽快解救人员打下基础;在掌握困人信息后,处置中心第一时间发出指令通知维保单位或组织就近工作站人员实施救援,保证被困人员在第一时间得到解救。而在人员解救后,监管单位开展第一时间调查,对困人原因进行分析,判断出问题环节,对责任单位进行处理。

在电梯应急救援体系中,各方都有明确的职责。首先电梯应急处置中心由质监系统负责建立和运营,其职责是在电梯安全监察部门的授权下利用先进的技术手段开展电梯事故的应急指挥、救援监督、及事故调查等工作;电梯维保单位仍然是电梯故障救援的主体,并对其维保电梯的安全性能负责,处置中心组织应急救援站开展的救援是一种补充。处置中心在接到电梯事故报警后,立即联系和指挥电梯维保单位赴现场实施救援,并通过技术手段监督其救援工作的及时性和有效性,如果维保单位没有及时响应或无法完成救援,中心将立即调度应急救援站,派出专业队伍快速放人;电梯安全监察部门对未能及时响应的维保单位进行处理,并对困人信息进行汇总,对因维保质量差造成频繁困人的维保单位进行依法查处;电梯检验机构及生产厂家为电梯应急救援提供技术专家,同时利用先进的科研成果为电梯应急救援提供技术支撑。

城市电梯应急救援体系由电梯应急救援平台、电梯远程监视系统、电梯应急救援队伍、及电梯应急救援网络四部分组成。电梯应急救援体系将电梯设备、电梯使用单位、维保单位、救援站、生产厂家、检验单位及其从业人员纳入其中,在必要的时候能够调度各种资源进行应急处置,借助地理信息系统,监查定位有质量隐患的设备的位置和事故发生地点,当出现事故时,通过指挥系统调度人员进行抢救、抢修、维护等工作。

2.1 电梯应急救援平台

电梯应急救援平台是电梯应急救援体系的核心,由应急指挥调度软件、呼叫系统、应急指挥系统、显示系统、计算机网络系统、综合布线系统、UPS系统、防雷接地系统等软硬件组成。电梯应急救援平台是电梯应急处置中心在救援时指挥、调度和监控的平台,为社会公众提供了电梯事故的呼救、投诉、咨询、举报隐患等服务。平台通过人工坐席快速记录信息,通过数据交换系统,把需处理的事故信息、指挥信息数据发送至电梯维保单位、救援站、使用单位等,实现呼救、投诉、事故隐患举报等事件处理的自动化,为电梯困人救援及事故调查管理提供及时的应急服务,提高了电梯应急处置中心处理电梯事故的速度和能力。

2.2 电梯远程监视系统

电梯远程监视系统为电梯应急救援体系提供了高科技的技术支撑[10]。利用多传感器信息融合、嵌入式系统、网络通讯物联网技术把分散记录的电梯状态信号集中监控,实时采集电梯的运行状态信息,并自动判断电梯故障类型,通过有线或者无线方式自动发送至电梯应急救援平台。该系统由以下几个子系统组成。

2.2.1 电梯状态远程监测及故障报警装置

该装置把每台电梯作为终端,对其运行状态进行巡检,并根据电梯故障知识库判断电梯是否出现故障,若有故障,立即通过网络向电梯应急救援平台报警。电梯应急处置中心接到报警后联系电梯维保单位抵达现场,对电梯进行检查,及时解救被困人员,排除故障。

2.2.2 电梯救援现场音视频传输装置

电梯困人后,被困人员往往非常惊慌,情绪紧张,为了防止一些不安全的行为,在接到电梯困人报警后启动电梯音视频传输装置,通过有线网络或3G无线网络技术,将困人的现场声音及画面传输至电梯应急救援平台,从而使救援服务组织获知电梯内被困人员数量和精神状态等情况,通过语音对讲与被困人员沟通,实现语音安抚,另一方面还可以抓拍、录像,为事故调查处理提供证据。

2.2.3 电梯故障网络数据库平台

这是针对电梯、电梯维保单位以及电梯故障的管理系统,电梯的故障信息和市民呼救信息通过网络或输入界面进入该系统,系统可以在电梯处置中心对电梯进行预警,并对所有故障信息和救援情况进行汇总和统计,为电梯安全监管提供数据分析。

2.3 电梯应急救援队伍

电梯应急救援体系将组织一只专业的电梯救援队伍,其中包括三个部分:

(1)处置队伍,负责接收电梯困人报警信息,及时了解情况,派出救援人员并监控救援过程;

(2)施救队伍,由各维保单位组成,接受处置中心的指令,开展救援工作;

(3)专家队伍,由检测机构和各大电梯制造厂技术人员组成,在正常救援遇到困难后,立即加入救援,保障被困人员能及时获救。

2.4 电梯应急救援网络

电梯应急救援网络以电梯应急处置中心为网络主站,根据全市各区域实际情况,选择各大电梯维保企业的维保点加入应急救援网络,按“区域负责,就近解困”的原则,择优选用,合理布点,使其成为电梯应急救援网络的分站点,保证网络能够覆盖到城市的每台电梯。在选择电梯应急救援站时,优先选择靠近学校、幼儿园以及车站、客运码头、商场、体育场馆、展览馆、公园、医院等公共聚集场所的维保点,便于加强应急救援管理,同时应急救援站也同现有电梯维保公司办公场所结合起来,合理利用现有资源。

电梯应急处置中心对组成的专业救援队伍进行定期的安全教育和培训,与各大电梯维保公司签约,落实责任,分片包干,实现24小时内各救援站内都有专业技术人员,实现紧急快速响应,确保公共安全。中心派出的救援队伍实施救援完毕后要向该电梯维保单位交接,由电梯维保单位自行履行电梯的维修和安全工作。

3 电梯应急救援机制

电梯应急救援机制是实现电梯应急救援四个第一时间目标的关键。以电梯应急处置中心为核心,总体的救援处置采用多级响应模式,根据电梯故障性质分别对普通故障和困人故障下的救援机制开展细化研究。

3.1 应急救援三级响应机制

总体的应急救援机制采用三级响应模式,如图1所示。电梯应急处置中心有人工接警和自动接警两种接警方式,报警信号分别来自市民电话和电梯状态远程监测报警装置,处置中心在接到报警信号并确认电梯故障存在后,通过电梯应急救援平台在第一时间通知该电梯的维保单位实施救援处理,这是一级响应,若无法联系到维保单位或者维保单位救援人员无法及时前往救援,处置中心按“区域负责,就近解困”的原则联系临近的救援站实施救援,这是二级响应,如果救援站响应不及时,则由处置中心派出24小时值班的电梯工程师实施救援,这是三级响应。在救援人员到达现场和完成救援时,救援人员应及时向处置中心汇报情况。由维保单位、应急救援站、电梯工程师构成的三级救援响应模式可以保证对每次电梯事故实施专业、快速的救援,从而将人员和财产损失降到最低。

3.2 普通故障应急处置流程

在电梯出现未关人的普通故障情况时,电梯应急处置中心对该类故障的应急处置流程如图2所示。处置人员在接到报警信息后,根据电梯定位特征或地理特征查询该电梯相关信息,定位成功后以电话结合短信形式通知维保单位实施维修,在通知成功后生成救援任务单,维保单位应立即派人员到现场进行故障检测及维修,并应及时向处置人员反馈维修信息。从处置人员联系维保单位开始,到维修人员完成电梯维修期间,处置人员应对维保单位的维修时间进行计时,并催促维修人员尽快完成电梯维修。在维修完成后处置人员应确认维修结果,记录相关信息,并对电梯使用单位进行回访。

3.3 困人故障应急处置流程

电梯应急处置中心对电梯出现困人事故情况时的应急处置流程如图3所示。在接到报警后,处置人员向报警人询问伤亡情况及电梯特征信息,若出现人员伤亡则立即通知120急救中心和安全监察机构。处置人员根据定位特征查询该电梯存档信息,在定位成功后通知维保单位,并通知就近救援站待命。在通知成功后要求救援人员在一定时间内到达现场,并在到达后向处置人员反馈信息,处置人员确认到达情况,并记录事故情况。若救援人员在规定时间内没有到达现场,处置人员应进行催促,并通过语音系统安抚现场被困人员。救援人员在完成救援后应及时向处置人员反馈信息,若救援过程出现人员伤亡,则应通知120急救中心及安全监察机构。处置人员同样对救援工作进行计时,若救援工作在规定时间内没有完成,处置人员应进行催促,同时安抚受困人员,若救援工作遇到困难需要求助,处置人员应根据困人电梯品牌联系相应专家求助。救援成功后处置人员应确认救援结果,记录救援相关信息,并回访报警人。救援完成后若电梯故障未解除,则将故障电梯移交维保单位,处置人员对维保单位的维修过程进行计时监督,其后续过程同普通故障处置流程相同。

4 结论

研究城市电梯应急救援体系和机制是确保电梯安全运行的现实要求。本文分析了我国电梯应急救援的现状,提出了一套城市电梯应急救援体系构架,包括电梯应急救援平台、电梯远程监视系统、电梯应急救援队伍、及电梯应急救援网络。制定了以电梯应急处置中心为核心,由维保单位、救援站、电梯工程师构成的三级救援响应机制,研究了普通故障和困人故障下的电梯应急处置流程,为实施科学快速决策和救援提供依据。

参考文献

[1]李守林.加快调整转型促进电梯行业健康发展[J].中国电梯,2012,23(6):16-18LI Shou-lin.Speed up adjustment of restructuring,pro-mote healthy development of elevator industry[J].ChinaElevator,2012,23(6):16-18

[2]梁广炽.美国特种设备安全管理综述[J].林业劳动安全,2005,18(1):18-27LIANG Guang-chi.Summary of safety management of theUS special equipment[J].Forestry Labor Safety,2005,18(1):18-27

[3]李祖明.构建良好的电梯应急救援体系[J].杭州(周刊),2011,(7):21LI Zu-ming.Build a good elevator emergency rescue sys-tem[J].Hangzhou,2011,(7):21

[4]屈名胜,高勇,井德强,等.电梯应急救援机制的建立[J].中国公共安全学术版,2012,(1):43-46QU Ming-sheng,GAO Yong,JING De-qiang,et al.Theestablishment of elevator emergency rescue mechanism[J].China Public Security-Academy Edition,2012,(1):43-46

[5]许智,李赵,王小鹏.应尽快建立电梯应急救援机制[J].中国质量技术监督,2010,(3):50-51XU Zhi,LI Zhao,WANG Xiao-peng.Establish elevatoremergency rescue mechanism as soon as possible[J].China quality and technical supervision,2010,(3):50-51

[6]刘铁民,刘功智,陈胜.国家生产安全应急救援体系分级响应和救援程序探讨[J].中国安全科学学报,2003,13(12):5-8LIU Tie-min,LIU Gong-zhi,CHEN Sheng.Probe intoresponse at different level and rescue procedure of nation-al emergency response system for work safety[J].ChinaSafety Science Journal,2003,13(12):5-8

[7]李茂,刘云峰,孙宝亮.西安市重大危险源应急救援体系构建[J].中国安全生产科学技术,2007,3(6):100-103LI Mao,LIU Yun-feng,SUN Bao-liang.Building of Xi’an emergency rescue system of major hazards[J].Jour-nal of Safety Science and Technology,2007,3(6):100-103

[8]曾明荣,魏利军,高建明,等.化学工业园区事故应急救援体系构建[J].中国安全生产科学技术,2008,4(5):58-61ZENG Ming-rong,WEI Li-jun,GAO Jian-ming,et al.Construction of emergency response system for accidentsin chemical industry park[J].Journal of Safety Scienceand Technology,2008,4(5):58-61

[9]王宇航,樊晶光,缴瑰,等.建立我国安全生产应急救援标准体系的初步构想[J].中国安全生产科学技术,2006,2(3):55-59WANG YU-hang,FAN Jing-guang,JIAO Gui,et al.Framework study on the emergency rescue standards forwork accidents in China[J].Journal of Safety Scienceand Technology,2006,2(3):55-59

应急救援装置在电梯上的应用研究 篇2

关键词：电梯,应急救援装置,蓄电池,CPU模块,继电器

0 引言

大楼停电会导致运行中的电梯轿箱不在门区或在门区但门处于关闭状态,加上电梯自身出现软故障(非电梯安全回路或门锁回路故障),都会给被困在轿厢内的乘客带来不便,甚至会危及其生命安全。电梯应急救援装置就是为解决此问题而研制生产的电梯安全装置,它能在上述情况发生时自动投入应急救援,驱动电梯以低速运行到达相应层站门区后开门放人,并保持开门状态直到大楼供电系统恢复正常或电梯自身软故障解除,自动投入运行。

1 系统工作原理

在外电网正常期间,电梯正常运行时,装置处于守候状态,停电应急救援装置对蓄电池进行充电。在外电网发生故障时,停电应急救援装置将蓄电池的电能逆变为所需的交流电源,输出给电梯控制柜,同时向电梯控制柜发出应急操作信号。电梯接收到应急请求信号后进入应急操作,停电应急救援装置输出单相或三相(具体依据电梯控制柜配置来确定)正弦波电源给电梯应急运行。当电梯低速运行到门区时,电梯控制门机系统工作,打开电梯门,释放被困乘客,电梯控制柜输出停止运行信号给停电应急救援装置;停电应急救援装置收到停止运行许可信号一段时间(15 s左右,可软件更改)后,停止单相或三相正弦波输出。完成停电自动平层操作后,停电自动平层装置将接通外电网与电梯控制柜。当外电网恢复供电时,电梯可正常运行;在救援过程中,外电网恢复不影响装置的正常工作。

2 专用停电应急救援装置

图1为某专用停电应急救援装置功能框图,该图中应急救援装置输出的单相380 V电源(Ro、So输出)供电梯控制柜使用,通过变压器得到的220 V电源(To、No输出)供电梯抱闸及电梯门机回路使用。

专用停电应急救援装置主要功能如下:(1)全自动运行,电梯正常运行时,装置处于守候状态。当电网发生故障或电梯自身发生故障(仅限带电梯故障救援型,此时需要电梯变频器和逻辑主控板开通该功能)时,装置自动投入工作,切断电梯控制回路进入应急救援工作,在救援过程中外电网恢复不影响装置的正常工作。对于带电梯故障救援型,当应急救援工作完成后,若原故障未排除,装置不会再次启动,除非电梯重新走梯。(2)合理的应急运行时间。电网故障时间少于装置设定的等候时间,装置不会动作,以确保电梯在恢复供电后优先运行。(3)应急救援过程中,随时检测电梯的安全回路、门锁回路和检修回路,确保救援过程的安全进行。(4)可靠的安全隔离措施,保证应急装置与电梯不会相互干扰,应急装置与电梯系统的控制转换采用静态触点,确保电梯的正常运行。(5)救援过程中,应急装置应能随时检测自身的工作情况,确保装置的安全运行。应急装置工作流程如图2所示。

应急救援装置需根据根据电梯自救运行消耗的功率情况,最终选择配置一定容量的蓄电池。

3 UPS控制的停电应急救援装置

由UPS控制的停电应急救援装置,在UPS选择时需要根据电梯设计计算书计算电梯自救运行的功耗。自救运行时,主机处于发电运行状态,即主机电动机部分不消耗电能,只有抱闸及控制柜内电气元件及照明回路使用电能。故计算自救运行时需要的UPS电池容量基本等于控制柜变压器容量。3 kW左右的UPS基本上能涵盖30 kW以下所有电梯的应急救援运行。时序部分主要是通过PLC来控制。图3为UPS控制的停电应急救援装置电气回路。

停电应急救援装置逻辑具体如下:(1)市电正常时,YC吸合,由市电供电给电梯使用。(2)市电断,此时如果电梯轿箱所停位置不在门区,则UPS内部电路检测到市电断,X0有输入,YC释放,延时3s后Y0、Y4输出使中间继电器TDJ(控制柜内)和接触器PS(停电柜内)吸合,机房主板将READY继电器(控制柜内)置位,UPS的X1有输入,进入电梯自救运行状态,电梯主控板控制电梯运行至门区,开门,电梯主控板撤掉READY信号,UPS停止输出。(3)市电断,此时如果电梯轿箱所停位置刚好在门区,则UPS内部电路检测到市电断,X0有输入,YC释放,延时3s后Y0、Y4输出使中间继电器TDJ(控制柜内)和接触器PS(停电柜内)吸合,机房主板将READY继电器置位,UPS的X1有输入,电梯主控板控制电梯门机开门,电梯主控板撤掉READY信号,UPS停止输出。(4)故障检测:YC、PS触点粘死故障检测。其逻辑控制流程如图4所示。

该装置的优点:根据轿箱负载状态智能控制电梯运行方向,使电梯电机始终工作于发电状态,大大延长了电源的工作时间(充满电后可连续工作);内置电池自动维护功能,当电池长时间未使用时,系统将在深夜自动启动该功能,将电池中的部分电能通过放电装置消耗掉,再重新充电,既省去了普通电梯应急电源手动维护的麻烦,又大大延长了电池的使用寿命(正常使用寿命大于5年);使用模块化设计、插接件连接,安装方便;内置软件和经验参数,只要按照安装资料接好线,等电池充满电后,就可以正常投入运行,免调试,免维护。

4 结语

笔者结合电梯测试平台,通过电梯和应急装置互连,模拟电梯停电及缺相状态,实时在线查看应急救援装置的工作情况,并给定电梯最恶劣环境,测得应急救援装置仍然能准确平层,开门放人。UPS的测试还借助PLC测试程序,查看电梯自救运行、UPS投入运行正常状态及超时状态的时序状况,并设置触点粘死故障,通过查看PLC输出判断问题所在。

参考文献

[1]刘尚云.电梯制造、安装施工、维修保养质量安全新技术标准规范应用手册[M].北京:光明日报出版社,2004

电梯在停电时的应急救援措施 篇3

电梯的普及给人们的生活带来了极大的方便, 但是电梯的故障以及突然的停电却给一些日常使用造成了很大的影响, 严重的停电会造成人员被困, 如果遇到其他部件失灵更会导致滑梯溜车造成人身伤害。

为此, 广大使用者对电梯停电时的应急救援措施提出要求, 以下是目前技术水平上较为成熟的措施。

1.1 安装电梯停电平层装置

这种装置在电梯正常运行时是被切在控制回路之外的, 当电源失压后, 该装置切入电梯控制回路, 对电梯的抱闸、称重以及开关门等通过状态判断从而进行控制, 使电梯通过低速运行及开关门实现放人。

该装置一般由控制系统和蓄电池两部分组成, 其中的控制系统由检测回路、逆变装置、充放电回路构成。检测回路通过对电梯供电回路电压的检测判断电梯是否停电, 一旦检测到供电回路失电, 同时安全回路正常, 该装置即会自动切换到驱动电路, 通过称重装置判断电梯运行的方向, 通常向轿厢和对重两者中较重的一侧运行, 因为这种运行方向时变频器和马达处于低功率输出状态。完成上述内容后, 电梯把闸打开, 轿厢以检修速度缓慢运行至平层位置, 检测到门区后电梯停止, 抱闸释放, 然后开门放人, 持续30秒钟左右关门并停止运行。在此过程中, 电梯不响应任何内外呼梯。直至检测到供电回路电压恢复后自动切离主回路, 完成救援运行。

如图所示:QA为电梯的主电源开关, MD是主机, YC是主回路接触器, YC1则是应急回路接触器。

1.2 连接UPS不间断电源供电

除了前述的停电平层装置外, 还有由不间断电源UPS直接供电的应急装置。这种装置与通常的UPS原理相同, 只是功率要明显加大, 该装置在检测到电源失电时, 自动切换到主回路中, 直接供给电梯控制柜。

该装置是由一个标准的UPS电源配以辅助控制回路构成。UPS可放在电梯控制柜近旁, 而控制回路通常会放在控制柜内, 接入控制回路, 检测供电电压及安全回路等信号并进行逻辑判断。

一些变频器具有220V直流输入驱动功能, 可以直接由UPS提供使曳引机以低速运行;对一些没有此功能的变频器, 则仍需要逆变器对变频器进行交流供电。并控制电梯以低速运行至平层位置开门放人。

UPS供电的装置系统原理图如下:其中QA是电梯的主电源开关, MD为主机, YC为主回路接触器, AC为变频器控制接触器, TC1为变频器单相220伏控制接触器, DC为正常供电时控制柜电源接触器, TC2为停电应急状态时控制柜的电源接触器。

2 设计和改造过中容易被忽略的问题

在设计和改造过程中, 还有一些容易被忽略的问题, 但这些环节至关重要, 其中包括:

2.1 主电源开关的设置。

按照电梯标准GB7588-2003第13.4.1的要求:在机房中, 每台电梯应单独装设一只能切断该电梯所有供电电路的主开关。该开关不应切断下列供电电路:轿厢照明和通风;轿顶电源插座;机房和滑轮间照明;机房、滑轮间和底坑电源插座;电梯井道照明;报警装置。

因此为满足国标要求, 电梯主电源开关须能同时切断应急电源供电, 使其不能工作, 否则当切断主回路电源时应急电源装置开始工作很容易对维保人员造成伤害。所以电梯的主电源开关必须能同时切断应急电源的供电并保证其不能工作。

2.2 抱闸 (制动器) 回路的控制

停电应急装置对制动器的控制必须符合GB7588中的相关要求, 主要包括:

(1) 正常运行时, 制动器应在持续通电下保持松开状态。

(2) 切断制动器电流, 至少应用两个独立的电气装置来实现, 不论这些装置与用来切断电梯驱动主机电流的电气装置是否为一体。

(3) 当电梯停止时, 如果其中一个接触器的主触点未打开, 最迟到下一次运行方向改变时, 应防止电梯再运行。

(4) 使制动器制动的释放电路的断开应无任何延迟。

因此, 在设计中要特别注意, 电梯慢行过程中抱闸 (制动器) 的开闭控制要与正常电梯运行的逻辑判断相同, 绝对杜绝应急装置在电梯正常供电时干扰制动器的控制回路, 也必须保证应急装置控制电机运行时, 制动器有效打开;而当电梯运行到平层位置停车后制动器能有效制动。

2.3 对安全回路的设计要求

与正常运行一样, 在停电应急装置动作时, 电气的安全回路检测必须也同时起作用。安全回路中的各安全装置的开关、门连锁检测开关、急停开关等开关中的任何一个开关动作造成安全回路断开, 必须保证电梯停止。

2.4 电梯检修时的对应要求

在电梯进行检修的时候, 有时需要断开主电源开关, 为了防止停电应急装置在这个时候动作对检修人员造成伤害, 特别需要停电应急装置在设置手动隔离装置外, 还要对检修开关的状态进行采集并串入启动控制回工作, 以保证检修人员的安全。

2.5 控制时序的设置

电梯停电后停电应急装置投入工作, 以及停电应急装置工作期间电梯的供电恢复正常, 都需要一个切换过程, 为避免两组供电 (或控制) 回路发生冲突, 需设置延时电路, 对应急救援电路和正常供电回路进行可靠的电气联锁, 一般延时需要5~10秒。

2.6 恢复供电后电梯正常运行

在停电应急装置工作时, 控制柜是不工作的。这时, 轿厢的运行在控制柜的主控系统中是没有记录的。因此, 当电源恢复供电后, 控制柜对轿厢位置的判断需要调整, 一般在电梯运行到上或下限位处时即将电梯位置编码数据恢复成自学习时的初始值, 则电梯之后的运行即变正常。也可以采用直接反映轿厢位置的绝对编码器以防止楼层位置信息错误。

2.7 电动机堵转等的保护

通过对电动运转时间的限制来防止电机堵转或遇障碍以及钢丝绳打滑等情况的发生。

因为前述第二种方式是由UPS向控制柜供电, 所以对上述所注意事项中的主机、制动器及安全回路等并无根本的控制, 所以不需要特别的处理。主要需注意的是切换时序以及开关设置等问题。

另外, 在上述设计中需要注意的是:第一种方式中的YC和YC1之间, 第二种方式中的AC和TC1、DC和TC2之间要进行电气联锁, 保证相关接触器不会同时吸合。

除前述的两种方式以外, 有一些用户配备了发电机可为电梯供电。由于一般分配给电梯的发电机的功率不足以供多台电梯同时运行, 于是增设一种调节装置, 在停电后将发电机所发电能逐台接驳到各个电梯, 使各台电梯分别回到平层 (或首层) 位置放出乘客后停梯并切掉电源。最后保留少量电梯可以在发电机的电能驱动下正常运行。

如下图所示:

综上所述, 发电机的解决方案不从电梯控制部分进行改动, 只是改变电梯的主电源, 所以从控制运行、安全等各方面都不影响电梯的正常状态, 是最好的方法, 但大功率发电机组在造价上无疑是最高的;而停电应急装置和UPS两种解决方案中, UPS设备本身只是给变频器供电并不控制电梯运行, 所以安全性相似较好, 同时对控制回路的改动也非常小, 另一方面, 从成本方面考虑, UPS也不比停电应急装置更高。唯一的问题在于:UPS不一定适合所有电梯的变频器, 如果从变频器本身加以适应更为容易。所以, 综合考虑下的优先选择是UPS的解决方案。

电梯应急救援系统研究 篇4

1 停电或电梯故障引起的人员被困

1.1 乘坐电梯时出现断电问题

乘客在乘坐电梯时由于电梯突然断电被困在内, 此时他们无需害怕, 因为在轿厢里有应急灯, 随后按动轿厢内的报警按钮需要被困乘客及时按下、然后接通轿厢里帮助电话或者联系相关的物业公司, 最后无需做其他事情等待救援就好。

1.2 乘坐电梯时出现突发故障

在电梯还在运行时出现突发故障会使乘客被困。普遍来讲, 电梯突然停运是非正常状态出现在电梯的控制系统中, 安全装置以及保护程序处于工作状态, 电梯进入无危险模式, 并非人们所想象的危险情况, 所以不必过分担心和惊慌, 对此人们应该有正确的认识。

1.3 使电梯所困后采取扒门自救的可出现的问题

很多人在被电梯所困后采取扒门自救的方法是不妥当的。可能存在的风险包括:

1.3.1如果轿门被扒开后的位置处于楼层之间而偏离应处的位置, 被困者此刻面对的是井道墙壁, 如果此时轿厢以及面对的轿厢入口间的井道壁距离超过0.15m, 乘客容易出现坠落井道的危险。

1.3.2如果此距离小于0.15m, 虽然没有坠井的危险, 然后随后如果出现紧急移动轿厢的过程, 如果这个时候轿门被打开, 就会发生剪切以及挤压的危险。

1.3.3如果轿门被扒开后出现轿厢和楼层地平面相当高的现象, 此时被困者从轿厢里跳下并不小心摔倒后容易发生在轿厢护角板和层门地坎中的空间里坠井事故。总而言之, 扒门自救存在一定的风险性, 被困人员应耐心等待有关物业的部门的救助。

1.4 紧急救援

电梯出现问题, 需要电梯维修单位的工作人员以及电梯使用单位里经过专业训练拥有电梯操作证的操作员来按照以下操作进行援救:第一步, 立即关闭电梯主电源的按钮, 预防电梯突然运行。第二步, 确定轿厢停靠方位, 能由托引钢丝绳上的平衡标记、楼层显示和对讲电话进行定位。第三步, 如果电梯停靠在距离某一平层0.5m的范围内, 操作人员能够在位于此平层的厅门外运用有效的三角钥匙制动厅门和轿门, 随后协助被困人员离开轿厢。第四步, 如果电梯没有停在以上所说的位置时, 就要在电梯机房利用扳手以及盘车手轮时轿厢转移到平层地方。

2 电梯出现超速

假使乘客在使用电梯时, 突然发现电梯加速, 这时不要担心和害怕, 下面有超速保护装置可以保护乘客安全。

2.1 下行超速保护

根据有关要求, 在轿厢里有安全钳可以在电梯下行时使用, 当超过限速器速度时, 尤其再加上悬挂装置不能使用, 安全钳能夹紧导轨从而让有明确载重量规定的轿厢停止并且静止下来。也就是说在我们乘坐电梯且电梯失灵、拽引力与制动力都不够引起轿厢下行超速或者坠落时, 安装限速器会有很好的效果。第一步是启动限速器并制停安全回路以及启动电梯。如果有制动器让电梯继续运行的状态, 待电梯有必要的速度后, 触动安全钳紧密连接导轨使轿厢停止。此刻, 乘客需要报警然后在轿厢内冷静等待工作人员释放安全锤并救助被困人员。

2.2 上行超速保护

根据有关要求, 对于拽引牵动电梯应使用轿厢上行保障设备, 其包括速度监控和检测元件, 可以对轿厢上行速度进行检测, 并且使轿厢停止或者使电梯速度降到合适范围内。

3 出现火灾

如果乘客在高层建筑物发生火灾的情况下, 选择电梯进行逃生是不妥当的。因为我国目前大部分电梯仅仅只有消防功能, 然而称不上是消防电梯。一旦出现火灾, 选择电梯进行逃生, 可能出现突然断电然后被困轿厢内, 而火灾产生的烟雾会让人呼吸困难最终死亡。针对一般只具有消防功能的电梯, 一旦出现火灾, 电梯物业公司有关工作人员接通在基站和撤离层的消防开关使建筑消防联动系统开始进入工作状态, 假如电梯接不通外呼还有内选信号, 轿厢应立即远离有关撤离层, 准备待命。

4 电梯使用单位应实施的善后处理工作

4.1在乘坐电梯时, 有安全故障出现并且接到被困人员报警后, 操作员应即刻根据报警电话安慰被困乘客并告知其需要注意的有关事宜, 与此同时告知本电梯保护单位的操作人员进行施救工作;4.2

4.2如果发生乘客电梯故障需及时参照救援记录与医院和质检等有关部门取得联系;4.3,

4.3通过乘客和工作人员了解事发经过, 对电梯安全问题进行调查, 并努力配合完成有关备案工作;

4.4假如属于电梯一般频发事故, 应及时让电梯物业单位全面检查及维修事故电梯;假如电梯出现安全问题, 就必须立刻将汇报材料提交给相关质监总局。

摘要：随着科学技术的突飞猛进, 一座座高楼大厦拔地而起, 电梯也成为了家喻户晓的设施。然而尽管高层建筑的电梯为我们提供了很多便利, 也存在着相当多的隐患。近些年来, 很多地方都发生了电梯事故, 给社会带来了严重的后果。本文分析了乘坐电梯时可发生的突发事件以及介绍了紧急状况下的避险知识以及救援方法。

关键词：高层建筑,电梯事故,避险,救援

参考文献

[1]于令学.高层建筑安全疏散设计刍议[J].山东消防.1998年08期.

[2]封锡彬.高层建筑消防设施问题多[N].人民公安报.2006.

电梯应急救援系统研究 篇5

关键词：高层建筑,事故,电梯,救援

随着人流量的增加和高层建筑的高度提升, 电梯事故的关注度也不断的提升, 尤其是应急避险及救援层面, 必须进行深化分析, 根据不同的电梯事故, 选择匹配的应急避险方案以及救援策略, 从本质上来完成内部安全的保护和外部的稳定, 减少系列因素造成的不利影响。

1 停电及故障导致人员困于电梯中

1.1 事故分析

高层电梯运行过程中, 每一次发生事故都不是偶然的, 而是有着深入的原因所导致的, 必须根据相应的原因及故障类型, 选择匹配的方法来处理, 由此来决定相关的应急避险方法、救援方案。经过总结, 停电及故障导致人员困于电梯中, 是最常见的故障, 这突出表现在以下几个方面:第一, 电梯在运行过程中出现停电故障。高层建筑的耗电量庞大, 内部的电器元件较多, 电梯运行过程中, 必须在足够的电压下运行。当瞬间电流加大后, 电梯运行将出现严重的停电故障, 直接导致电梯出现制动现象, 促使电梯轿厢门紧闭, 内部人员将会被困。第二, 电梯运行过程中发生故障。在大部分情况下, 故障发生的概率较低, 但如果某些元件出现损坏, 或者是电梯的内部出现破坏, 将直接导致电梯的安全系统启动, 发生极大的安全故障, 内部人员无法正常开启电梯门, 导致被困的问题出现。第三, 乘客扒门自救的危险。大部分人在被困电梯后, 势必会思考一系列的自救方法。扒门自救是最常见的情况, 但却是最危险的方法。例如, 扒门的过程中, 倘若没有机械锁的作用, 而电梯又处于楼层之间, 并非是平坦的地方, 此时的乘客将有很大的概率坠落到井道之中。

1.2 应急避险及救援分析

高层建筑电梯事故发生后, 如果未在第一时间进行解决, 很容易导致一系列的安全隐患, 届时所产生的安全隐患, 将会是非常严重的, 甚至容易造成连环事故。为此, 应对之前的安全事故进行总结分析, 充分了解应急的标准和救援的目的, 实施有效的方案和措施。建议今后的应急避险及救援方法, 可从以下几个方面出发:第一, 工作人员在发现电梯故障后, 必须要在最短的时间内, 将电梯的主要电源按键进行操作, 由此来避免电梯继续运行, 从各方面来降低电梯故障的危险。第二, 检查电梯事故的过程中, 应将电梯轿厢的位置、方向进行明确, 要以最精确的坐标, 确定平衡标志、具体楼层, 否则无法最好的接触故障。此外, 针对高层电梯事故的处理当中, 还必须对讲电话的位置进行确定, 由此来加强安全措施的可行性、有效性, 减少不良因素的影响。第三, 技术人员的帮助是必要的。例如, 倘若发现电梯停靠在某一个楼层半米距离的地方, 技术人员则要在楼层的厅外, 选择应用专业的三角钥匙开门, 之后按照秩序来将乘客救出, 避免发生混乱的情况。

2 电梯超速

2.1 下行超速保护手段

依照相关规定, 如果在电梯的轿厢当中, 应该配有下行过程中, 使用的安全钳。这种安全钳能够在电梯限速动作超标的时候, 尤其是电悬挂装饰遭到破坏之后, 通过导轨夹紧这种方式, 使又在重量要求轿厢暂停工作能够得以实现。因此, 要求相关工作人员必须要在电梯中装有限速装置, 这样能够降低电梯在失灵时候制动力以及拽引力不足, 而导致轿厢超速或者是出现坠落的风险。安装限速器的目的就是, 利用限速器开关的开启和管壁能够将不安全的回路斩断, 对于电梯整体运行实施掌控, 进而确保轿厢对于一个安全的环境。

2.2 上行超速保护手段

高层建筑电梯运行过程中, 上行超速的出现, 将引起非常严重的安全事故, 其所造成的恶劣影响是难以估计的。为此, 我们在今后的工作中, 必须要对上行超速, 采取一系列的保护手段来完成, 降低上行超速所带来的不利影响。本文认为, 上行超速的保护工作, 可选择应用在曳引牵动电梯上进行保护处理, 增加控制速度的零件、检测元件等等, 由此来在硬件上实现对上行超速的保护。除此之外, 在日常的工作中, 上行超速的保护工作, 还必须不断的将保护装置进行优化处理, 一旦电梯发生了故障, 就可以让电梯轿厢良好的降落, 直至到安全的位置, 再通过技术人员和救援退伍来配合, 实现对内部乘客的救援工作, 降低安全事故的影响。

3结语

本文对高层建筑电梯事故应急避险、救援展开讨论, 从已经掌握的情况看, 多数高层建筑的电梯事故都能够得到有效处理, 应急避险、救援均获得了良好的处理, 整体上的水平获得了较大的提升。今后, 必须对电梯故障的应急避险及救援工作, 开展深入的分析和探讨, 健全工作体系, 强化工作指标, 由此来为电梯内部的乘客, 提供更多的安全保障。

参考文献

[1]孔刚, 刘磊, 赵青.高层建筑电梯事故的应急避险及救援[J].中国特种设备安全, 2012, 05:12~13.

[2]韩远驰, 霍鲲.浅析高层建筑电梯事故应急避险及救援[J].化工管理, 2015, 14:238.

[3]孔刚, 刘磊, 赵青.谈高层建筑电梯事故的应急避险及救援[J].中国物业管理, 2013, 12:64~65.

[4]孔刚, 刘磊, 赵青.高层建筑电梯事故的应急避险及救援[J].现代物业 (上旬刊) , 2011, 12:33~35.

电梯应急救援系统研究 篇6

1 电梯由于停电或故障造成事故

1.1 电梯在运行中停电

若人们在乘坐电梯时突然停电, 被困于电梯中, 在这时, 电梯中的紧急应急灯将会点亮。电梯中被困人员在这时要及时拨打电梯中的报警电话, 或是摁下紧急事故按钮, 马上通知小区物业或是安保人员, 及时派人修理, 需要注意的是不要盲目采取措施自救。

1.2 电梯在运行中出现故障

人们在乘坐电梯时若电梯出现故障, 会导致电梯突然暂停, 人们则被困于电梯中。电梯在运行中出现故障而停止, 多数是因为电梯的控制系统发生错误, 自动开启了电梯安全装置, 其实是正常现象。这时电梯中被困人员要按上述方法及时通知高层建筑的安保人员或物业, 维修电梯, 恢复正常运行状态, 千万不要盲目慌乱, 影响救援。

1.3 被困人员自救时需注意

若电梯在运行过程中因停电或故障出现停止运行的状况, 这时, 被困人员要采取正确的方式进行自救, 万不可因慌乱扒门自救。被困人员若在被困过程中扒门自救, 当电梯处于无机械锁保护状态时, 那么如果这时将电梯门强制扒开, 电梯停止运行之后处于楼层之间位置, 被困人员所看到的便是电梯管道中的井道管壁。若在这时电梯的轿厢与电梯门之间存在大于0.2m的距离, 那么电梯中的被困人员将有掉入电梯井道的危险。若是电梯的轿厢与电梯门之间距离小于0.2m, 虽然不存在掉入电梯井道的危险, 但是电梯在之后进行营救时, 轿厢就发生移动, 这时若电梯门是打开状态, 那么电梯会随时面临挤压的危险。另外, 被困人员在被困过程中, 将电梯门强行扒开, 若面前是楼层平面, 在跳至平面的过程中, 如果不甚滑到, 存在掉落至电梯井道的危险。由此可见, 当电梯出现故障时, 被困人员要采取科学的方法进行自救, 不应盲目自救, 否则会增加风险。

1.4 对于电梯停电或故障采取救援

当高层建筑中的电梯出现停电或故障时, 管理电梯人员当得知情况之后要立即明确事故电梯位置, 对受困人员展开救援。救援人员要先将电梯主电源关闭, 以免电梯在救援时运行对受困人员造成危害。接下来, 救援人员要明确电梯轿厢所停靠的方位, 与此同时。救援人员要确定电梯的楼层显示以及电梯中的对讲电话, 对其位置进行确定, 进而对电梯中的受困人员安全进行保障。随后, 若电梯停靠时, 所处位置距某一层小于1米时, 维修人员可以在这一层外部使用三角钥匙将电梯的轿厢打开, 解救受困人员。假如电梯所停靠位置距离某一层距离大于1米时。维修人员要使用扳手以及电梯手轮等维修工具, 把电梯的轿厢搬移, 帮助受困人员解脱困境[1]。

2 电梯由于超速运行造成事故

2.1 当电梯下行时超速应急避险措施

根据电梯使用规定, 电梯中一般都配备下行时所使用的安全钳。其主要作用是为了在电梯超速运行时, 利用安全钳, 将电梯运行轨道夹紧, 使电梯暂停。所以, 电梯安装时必须要在内部安装限速设备, 为了能够当电梯在超速运行状态下将电梯的制动力减弱, 避免出现电梯轿厢坠落, 造成的人员伤亡。另外, 在电梯中安装限速装备, 可以通过限速装备的开关, 在开启与关闭状态下, 斩断危险回路, 全面掌握电梯的运行状态, 保障电梯的正常运行。

2.2 当电梯上行时超速应急避险措施

电梯在上行过程中, 如果出现超速运行现象, 相关人员要在电梯上部安装超速保护设备, 这种设备的主要目的是为了对电梯的运行速度进行控制[2]。在电梯中安装超速保护设备, 能够将电梯轿厢在上行运行时的速度进行检测, 与此同时, 还能够在电梯出现运行事故时, 让电梯平稳降落, 保证受困人员的安全, 或是降落至能够安全救援之处。

3 电梯由于进水造成事故

如果高层建筑的水管出现炸裂, 或是楼层中卫生间溢水等现象, 那么这时一定要避免乘坐电梯。在这时, 物业要将电梯停靠在进水楼层的楼上二层位置, 并且将电梯的全部电源切断。避免出现电梯因为进水造成的短路现象, 对人们的人生安全造成影响[3]。

4 结语

综上所述, 近年来我国经济在不断增长, 城市中高层建筑也逐渐增多, 电梯逐渐成为人们主要的出行工具。但是电梯在运行中隐藏的安全隐患仍然是影响人们生活的重点。为此, 文章中笔者针对高层建筑电梯事故容易出现的事故, 对其避险、救援方法进行了阐述, 希望以此提高电梯质量, 保障居民人身安全。

参考文献

[1]汤宝生.浅析高层建筑电梯事故应急避险及救援[J].化工管理, 2016, 02:227.

[2]孔刚, 刘磊, 赵青.高层建筑电梯事故的应急避险及救援[J].中国特种设备安全, 2015, 05:12-13.

煤矿应急救援系统协同研究 篇7

煤矿应急救援系统是一个多层次、多因素的复合结构系统[1,2],由日常建设子系统、救援支持子系统、救援任务子系统、善后恢复子系统及从属于各子系统的功能单元组成。这些功能单元存在于系统内部的不同层次中,承担着不同职能。煤矿应急救援系统的顺利实施,其关键在于系统内各功能单元之间的协同运行。协同学研究的是系统内个体之间如何协作,并且通过协作产生新的空间结构、时间结构或功能结构[3],达到协同或和谐的状态[4]。协同学的相关理论已经在数控机床[5]、军事[6]、供应链[7]、 电子商务[8]、计算机[9]等领域应用,并取得了一定的研究成果。目前,关于煤矿应急救援系统的研究在应急机制[10]、应急预案[11]、应急救援能力评价[12,13]和应急救援组织结构模式[14,15,16]等方面取得了进展, 但对煤矿应急救援系统协同的研究尚缺乏关注。本文将社会网络应用到煤矿应急救援系统的协同研究中,通过提高系统内各功能单元协同的能力,减少系统内部的无序性,提高应急救援效能。

1煤矿应急救援系统协同特征

1.1协同类型

煤矿应急救援 系统的协 同可分为2个类型: 1煤矿应急救援系统内部各功能单元之间的协同, 在应急救援指挥部的统一组织下,各功能单元在救援行动上的整体协调配合;2煤矿应急救援系统与其他应急救援系统之间的协同,当事故规模超过本应急救援系统救援能力范围,应急救援指挥部调度、 协调其他应急救援系统。

1.2协同内容

煤矿应急救援系统的协同包含高质量的信息传递和协同互动2个方面的内容。高质量的信息传递包括信息发送和信息释义2个过程:信息发送是协同的一方将所处环境状况、工作状态以及要采取的行动方案等准确发送出去;信息释义是协同的另一方接收信息,并对信息进行准确解释。协同互动是协同的另一方根据所接收信息,能够感知对方的行动意图,对自身行动做出调整,并将自身信息反馈给对方。

1.3协同模式

按照信息传递 方式将协 同划分为3种模式: 1信息不共享下有指挥中心的协同,该协同模式最重要的特征是协同组织结构分散,不能实现信息共享,协同的进行完全依靠通信、协同机制以及指挥员之间的相互配合;2信息共享 下无指挥 中心的协 同,该协同模式在各功能单元间实现信息共享,但没有形成指挥中心;3信息共享 下有指挥 中心的协 同,该协同模式的主要特点是在信息网络条件下,信息在各功能单元间共享,指挥中心能够迅速了解更多的信息。

2煤矿应急救援系统协同模型

2.1协同路径

协同路径将煤矿应急救援系统内的功能单元联系起来,反映了系统内参与协同的功能单元状态。 通常情况下,由于各功能单元所承担功能的限制,系统内的功能单元不可能全部参与到某一项行为中, 协同运行时的信息流动过程即协同路径是有限的。 另外,由于个别功能单元的失 效,造成协同信息中断[17],也会造成协同路径中断。

2.2协同矩阵

煤矿应急救援系统的协同可用协同矩阵来表述,协同矩阵中的各元素为“0”或“1”。其中“0”代表2个功能单元间无协同信息传递,即没有协同路径; “1”代表2个功能单元间有协同信息传递,即存在协同路径。煤矿应急救援系统协同矩阵生成后,可用来构建系统的协同网络。

2.3协同网络

社会网络是由多个节点(行为者)和节点之间的连线(行为者之间关系)组成的集合[18],其作为社会学领域重要的分析工具和研究手段,已经在知识管理[19,20]、人际关系[21]、经济[22,23]等方面取得了一定的研究成果。煤矿应急救援系统的空间分布以及各功能单元之间的协同联系,使得煤矿应急救援系统构成了一个完成某种特定功能的、具备社会网络特征的协同网络。煤矿应急救援系统协同网络构建规则如下。

规则1:将煤矿应急救援系统的各功能单元抽象为节点,并将各功能单元间协同时的信息流动抽象为节点之间的边,且不考虑个体差异和边权大小;

规则2:任意2个节点间只要有信息流经过,均进行无向连边操作,并统一记“1”为边权值[24]。

2.4协同计算

2.4.1度数中心度

节点的度数中心度是研究网络拓扑结构的基本参数,用于描述在静态网络中节点所产生的直接影响力,可分为2类:1绝对度数中心度,表示连接节点的边数,与节点相连的边越多,说明该节点在网络中交际的范围越广,影响力越大[25];2相对度数中心度,即绝对度数中心度的标准化[25]。

假设网络有n个节点,则节点x的绝对度数中心度为

式中:d(x)为连接节点的边数。

为了比较不同规模网络中节点的重要性,需要对绝对度数中心度进行归一化处理。具有n个节点的网络中,节点的度不会超过n-1,故节点的相对度数中心度为

相对度数中心度描述的是功能单元(节点)执行本单元功能时,协同路径数与系统中所有单元可能存在的协同路径数的比值,即该单元的协同率。如果该单元与系统内所有单元之间均有协同关系,则单元协同率为1。

2.4.2单元协同熵

所有协同关系都是以信息形式来表述,由于系统内的噪声或信息阻塞,信息在传递过程存在不确定性,同时增加了系统协同的复杂性。本文用单元协同熵H1来度量单元在协同时信息的不确定性:

单元协同熵越小,该单元的协同不确定性越小, 系统协同性越好。

2.4.3网络密度

当煤矿应急救援系统中各功能单元均执行本单元功能时,各项行动之间的协同是共享的。网络密度是指各功能单元之间实际协同路径数与可能存在的最大协同路径数的比值,其表达式为

式中:L为各功能单元之间实际协同路径数。

网络密度越大,表明网络中信息的流动性越强, 系统内信息传递的质量越高,对系统中各功能单元的影响越大。在实际网络中,最大网络密度为0.5[25]。

2.4.4系统协同熵

网络密度的大小反映了网络中信息流动性的强弱,直接影响煤矿应急救援系统中信息传递的质量, 从而影响系统的协同效果。本文用系统协同熵H2来描述系统整体的协同程度:

系统协同熵越大,代表系统内协同程度越差;系统协同熵越小,代表系统内协同程度越好。

3实例应用

以安阳大众煤业有限责任公司(简称大众矿)为例,对其应急救援系统的协同性能进行分析。

大众矿通过对事故救援不断总结,积累了许多经验,初步建立了完整的应急 救援系统,其结构如图1所示。

根据大众矿应急救援系统运行时各功能单元之间的协同关系,采用矩阵形式对大众矿应急救援系统进行等价转换,考虑到各功能单元相互影响的无方向性,构建的协同矩阵为对称矩阵,见表1。

将表1代入社会网络分析软件Ucinet6.204数据库[25],自动生成大众矿应急救援系统协同网络, 如图2所示。

根据式(1)—式(3),计算大众矿应急救援系统协同网络的绝对度数中心度、单元协同率、单元协同熵,结果见表2。从表2可看出,应急预案建设单元A1和人员培训单元A3的协同率最高,其单元协同熵也最大。表明应急预案建设单元A1和人员培训A3对系统协同作战的影响最大,是煤矿应急救援系统建设的重点,同时需要不断 从外界引入人员、技术、装备等,提升单元内部的有序性。

从表1中提取实际协同路径数和可能存在的最大协同路径数,代入式(4)、式(5),可得大众矿应急救援系统 网络密度 为0.424 8,系统协同 熵为0.343 9,表明大众矿应急救援系统内信息传递质量高,协同关系较好。

4结论

(1)借鉴社会网络分析法,将煤矿应急救援系统协同信息传递抽象为协同网络,建立协同模型,实现了对煤矿应急救援系统协同状态的定量分析和评价。

(2)通过对煤矿应急救援系统协同状态进行计算,可找出系统中对协同作战影响最大的功能单元并进行完善,从而提高 煤矿应急 救援系统 的救援能力。

(3)在对煤矿应急救援系统进行改进时,可将改进前后的系统协同熵进行比较,以判断改进后的系统是否更具有优越性。

摘要：在分析煤矿应急救援系统协同特征的基础上,借鉴社会网络理论建立了煤矿应急救援系统协同模型,并通过计算度数中心度、网络密度、单元协同熵、系统协同熵来获得应急救援系统协同状况。实例应用结果表明,将社会网络分析法应用到煤矿应急救援系统中,实现了对煤矿应急救援系统协同状态的定量分析和评价,对提高煤矿应急救援系统效能具有指导意义。