Wie die intelligente Ausrüstung von Suzhou Volkspace die Zuverlässigkeit und Sicherheit von Aufzügen verbessert?

Im Bereich der Transportausrüstung bezieht sich „Zuverlässigkeit“ im Allgemeinen auf die Fähigkeit der Ausrüstung, unter bestimmten Bedingungen und Zeitrahmen ihre normale Funktion aufrechtzuerhalten; „Sicherheit“ betont, ob das System im Falle eines Ausfalls, einer Fehlbedienung oder extremer Bedingungen einen sicheren Zustand beibehalten oder in diesen übergehen kann, ohne Schaden zu verursachen. Bei öffentlichen Transportsystemen wie Aufzügen, Rolltreppen und Fahrsteigen sind diese beiden Dimensionen eng miteinander verbunden, aber unterschiedlich.

Ein hochzuverlässiges System reduziert Ausfallraten und Ausfallzeiten, während ein hochsicheres System die Sicherheit und das Wohlbefinden von Passagieren und Fußgängern im Falle von Anomalien, Ausfällen oder extremen Randbedingungen gewährleistet.

Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts haben sich die Sicherheitsfunktionen in Aufzügen und Rolltreppen schrittweise weiterentwickelt. In der Anfangszeit kam es aufgrund fehlender Redundanz, Schutzstrukturen und elektronischer Überwachung häufig zu Unfällen. Mit Fortschritten in der Industrietechnologie wurden mechanische Bremsen, Sicherheitsausrüstung und Geschwindigkeitsbegrenzer eingeführt, wodurch das Risiko eines freien Falls und des Einklemmens der Tür erheblich verringert wurde. Mit dem Aufkommen des elektronischen Zeitalters sind Sensoren, Steuerungen, redundante Systeme und Fehlerdiagnosetechnologien zu Kernkomponenten für Zuverlässigkeit und Sicherheit geworden.

Mann et al. weisen in ihrem Artikel darauf hin, dass zur Erfüllung der hohen Anforderungen von Aufzügen/Rolltreppen in Umgebungen mit hohem-Passagieraufkommen in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich Fehlererkennungs-, Zustandsüberwachungs- und vorausschauende Wartungstechnologien eingeführt wurden, um die Gesamtzuverlässigkeit und die Sicherheitssicherungsfähigkeiten des Systems zu verbessern.

Obwohl sich Aufzüge, Rolltreppen und Gehwege in ihrer Struktur unterscheiden, weisen sie Gemeinsamkeiten in Bezug auf Zuverlässigkeit und Sicherheitsdesign auf. Im Folgenden sind die wichtigsten Problembereiche aufgeführt.

Zu diesen Systemen gehören typischerweise: Antriebssysteme (Motor, Untersetzungsgetriebe oder Fahrmotor), Steuerung und Logikeinheit, Sicherheitssensoren, Führungsschienen, Strukturrahmen, Türsysteme sowie Schienen- oder Pedalmechanismen. Potenzielle Risikoquellen können wie folgt kategorisiert werden:

Ausfall des Antriebssystems (Motorausfall, Fehlfunktion der Steuerung, plötzlicher Stromausfall, Stromausfall usw.)
Mechanischer Verschleiß, Korrosion, Ermüdung und schlechte Schmierung
Fehlalarme, Fehler oder Blockierung des Sensors
Einklemmen des Türsystems, Aufprall und abnormales Öffnen und Schließen
Bruch, Verformung oder Lockerheit einer Strukturkomponente
Fehlbedienung des Fahrers oder Beifahrers, Überladung und Einklemmen scharfer Gegenstände
Äußere Umweltfaktoren (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Vibration, Staub usw.)

Um den oben genannten Risiken zu begegnen, verwenden moderne Designs häufig heterogene Redundanz. Dabei werden innerhalb derselben Sicherheitsfunktion unterschiedliche Kanäle (mechanisch und elektronisch) genutzt. Dadurch wird sichergestellt, dass auch bei Ausfall eines Kanals der andere weiterhin die Sicherheitsfunktion ausführen kann, was die Gesamtzuverlässigkeit verbessert.

Beispielsweise kann bei Positionierungs-/Nivellierungssystemen für Aufzugskabinen eine elektrische (fotoelektrische/Laser-)Abstandsmessung unter Beibehaltung mechanischer Endschalter oder Sicherheitsrelais verwendet werden. Türsysteme sind in der Regel auch mit einer mechanischen Sicherheitsleiste und einem Infrarot- oder Lichtvorhang-Erkennungskanal für den Einklemmschutz ausgestattet.

Darüber hinaus umfasst das Sicherheitsdesign auch folgende Aspekte:

Ausfallsicheres Design: Das System wechselt im Falle eines Fehlers in einen sicheren Zustand (ausfallsicher) oder in einen Abschaltzustand.
Überwachung und Selbstdiagnose: Das System sollte in der Lage sein, Anomalien zu erkennen und einen Alarm auszulösen oder abzuschalten.
Regelmäßige Inspektion und Wartung: Wichtige Komponenten sollten regelmäßig gemäß den Vorschriften oder Normen überprüft werden.
Normen und Vorschriften: Normen wie IEC 61508, ISO 22201-2, die EN 81-Reihe und die Rolltreppennorm EN 115 geben Orientierung für den Normrahmen.

Die Zuverlässigkeit und Sicherheit moderner Aufzugsanlagen hängt zunehmend von fortschrittlichen Überwachungs- und Vorhersagetechnologien ab. Man et al. weisen in ihrer Zusammenfassung darauf hin, dass Fehlerdiagnose/-erkennung, Gesundheitsüberwachung und Wartungsvorhersage die derzeit gängigen Technologieansätze darstellen. Im Folgenden sind einige typische Methoden und ihre Anwendungen aufgeführt.

Um den Gerätestatus in Echtzeit zu überwachen, setzt das System normalerweise Beschleunigungsmesser, Vibrationssensoren, Temperatursensoren, Dehnungsmessstreifen, Strom-/Spannungssensoren und andere Sensoren ein. Mithilfe dieser Sensoren kann das System Betriebskenndaten von Schlüsselkomponenten (z. B. Motorlagern, Führungsschienen, Schiebern und Zahnrädern) erfassen.
Aus den Rohdaten des Sensors werden Zeit-{{0}Domänen-, Frequenz--Domänen- oder Zeit-Frequenz--Domänenmerkmale (z. B. RMS-Wert, Spektralhülle, Kurtosis usw.) extrahiert. Die Fehlererkennung und -klassifizierung erfolgt dann mithilfe von Schwellenwerten, regelbasierter Beurteilung, maschinellem Lernen oder Deep-Learning-Methoden. In den letzten Jahren wurde in einigen Forschungsarbeiten Deep Learning (z. B. Faltungs-Neuronale Netze) eingesetzt, um abnormale Zustände von Aufzügen/Rolltreppen zu identifizieren und vorherzusagen. Beispielsweise kann bei der Zustandsüberwachung von Rolltreppen ein Vorhersagemodell für die verbleibende Lebensdauer erstellt werden, um frühzeitig vor möglichen zukünftigen Geräteausfällen zu warnen.
Durch die Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten und Zustandsindikatoren kann das System die verbleibende Nutzungsdauer (RUL) von Schlüsselkomponenten oder der gesamten Ausrüstung abschätzen und so die Planung von Wartung, Austausch oder Upgrades ermöglichen. Diese vorausschauende Wartung vermeidet effektiv Ausfallzeiten, verlängert die Lebensdauer der Geräte und senkt die Betriebskosten.

Darüber hinaus ermöglicht die Integration von IoT-Technologie und Cloud-Plattformen eine Fernüberwachung und -diagnose. Das Aggregieren von Statusdaten mehrerer Geräte kann auch Big-Data-Analysen, Trendvorhersagen und Betriebsoptimierungen ermöglichen.

Um die Wirksamkeit einer Verbesserung oder Redundanz zu ermitteln, ist eine quantitative Bewertung der Systemzuverlässigkeit erforderlich. Zu den gängigen Methoden gehören:

Fehlerbaumanalyse (FTA): Zerlegt den Fehler der obersten{0}}Ebene in untergeordnete{1}Fehlerpfade und berechnet die Ausfallwahrscheinlichkeit.
Markov-Modell: Geeignet zur Modellierung von Zustandsübergängen und Wartungsprozessen.
Zuverlässigkeitsgleichungen und Redundanzmodelle: Für redundante Strukturen (z. B. parallele Verbindungen und Backup-Kanäle) werden geschlossene Formeln-zur Berechnung der Systemzuverlässigkeit verwendet.
Monte-Carlo-Simulation: Führt zufällige Simulationen komplexer Systeme durch, um statistische Systemzuverlässigkeitsmetriken abzuschätzen.

In heterogenen redundanten Systemen können sich die Ausfallratenfunktionen unterscheiden, da verschiedene Kanäle unterschiedliche Ausfalleigenschaften aufweisen (z. B. mechanische Kanäle unterliegen häufig Verschleiß und Alterung, während bei elektronischen Kanälen zufällige Ausfälle auftreten können), was eine separate Modellierung und Integration erforderlich macht. Darüber hinaus kann eine vergleichende Analyse von Systemzuverlässigkeitsmetriken (z. B. mittlere Zeit zwischen Ausfällen (MTBF), Ausfallwahrscheinlichkeit und Systemverfügbarkeit) vor und nach der Verbesserung durchgeführt werden, um die Wirksamkeit von Redundanz- oder Diagnosemechanismen zu überprüfen.

Wir haben erhebliche theoretische Fortschritte in Bezug auf Zuverlässigkeit und Sicherheit gemacht, aber Hersteller und Dienstanbieter müssen diese Prinzipien in realen{0}Szenarien anwenden, um zuverlässige und sichere Lösungen bereitzustellen. Als technologiebasiertes Aufzugsunternehmen ist Suzhou Works Intelligent Equipment Co., Ltd. ein Beispiel für diese Integration.

Works ist ein umfassendes Aufzugsunternehmen, das Forschung und Entwicklung, Design, Fertigung, Vertrieb, Installation, Wartung und Serviceschulung integriert. Wir bieten One-Stop-Lösungen, die jede Phase des Service-Lebenszyklus abdecken, vom Pre-Design und der Anpassungsplanung bis hin zur After-Sales-Wartung und technischen Schulung. Darüber hinaus zeigt Works außergewöhnliche Stärken in der Projektplanung,-Installation vor Ort, Qualitätskontrolle und langfristigem Wartungsmanagement und gewährleistet so eine gleichbleibende Qualität und Zuverlässigkeit über alle Projekte hinweg.

Walkers Elevator betont auch die Bedeutung der Wahlmöglichkeiten des Kunden: ein umfassendes Supportsystem, das Produktentwicklung, Engineering, Fertigung, Installation und Kundendienst umfasst. Das Unternehmen ist der Bereitstellung hochwertiger-Qualitätsprodukte und umfassender technischer Unterstützung verpflichtet und positioniert sich als vertrauenswürdiger Partner in der Aufzugsbranche.

Der praktische Ansatz von Walker Elevator ist eng mit modernen Zuverlässigkeits- und Sicherheitsstrategien verknüpft:

Integriertes Design und Fertigung: Durch die Steuerung der gesamten Produktionskette kann Walker Elevator redundante Sicherheitsmodule, Sensorkonfigurationen und Steuerungsstrategien direkt in das Produktdesign integrieren und so die Systemzuverlässigkeit von Anfang an verbessern.
Wartung und Schulung: Zuverlässigkeit und Sicherheit hängen nicht nur vom Design, sondern auch von der ordnungsgemäßen Wartung ab. Die professionellen Schulungs- und Serviceprogramme von Walker Elevator gewährleisten standardisierte und konsistente Abläufe vor Ort.
Feedback-Angetriebene Optimierung: Mithilfe von Daten aus tatsächlichen Projekten verbessert Walker Elevator kontinuierlich seine Steuerungsalgorithmen, Diagnosemodelle und Strategien zur Gesundheitsüberwachung.
Anpassungsmöglichkeiten: Für komplexe Projekte (wie Hochhäuser, Einkaufszentren und Verkehrsknotenpunkte) kann Walker Elevator Sicherheitsredundanz- und Überwachungslösungen anpassen, um Leistung, Kosten und Sicherheit in Einklang zu bringen.

Durch die Kombination dieser Praktiken schließt Walker Elevator effektiv die Lücke zwischen akademischer Forschung und industrieller Anwendung und bietet Kunden zuverlässige, sichere und hochwertige Aufzugssysteme.

Trotz bedeutender Fortschritte bleiben einige Herausforderungen bestehen, zusammen mit Chancen für die zukünftige Entwicklung:

Während die Einführung von Mehrkanalredundanz die Zuverlässigkeit erhöht, erhöht sie auch die Hardwarekosten, die Komplexität der Verkabelung, die Schwierigkeit der Steuerungslogik und den Wartungsaufwand.
Sensorrauschen, unvollständige Daten oder externe Störungen können zu Fehldiagnosen oder unerkannten Fehlern führen. Die Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit bleibt eine zentrale technische Herausforderung.
Obwohl umfangreiche Betriebsdaten die prädiktive Modellierung unterstützen, schränken Unterschiede zwischen Projekten (Last, Struktur, Umgebung) häufig die Modellverallgemeinerung ein.
Unterschiedliche Standards und Schnittstellen zwischen den Herstellern erschweren die Integration von Wartung und Überwachung. Einheitliche Standards und Kommunikationsprotokolle sind unerlässlich.
Von zukünftigen Systemen wird erwartet, dass sie intelligentere, adaptivere Steuerungs- und Gesundheitsmanagementfunktionen umfassen, die eine Strategieoptimierung in Echtzeit, Verbesserungen der Energieeffizienz und vorausschauende Fehlervermeidung ermöglichen.

Von historischen Entwicklungen bis hin zu Fortschritten in der Fehlerdiagnose, Gesundheitsüberwachung, vorausschauenden Wartung und quantitativen Zuverlässigkeitsbewertung hat die Branche eine solide Grundlage an Wissen und Praxis aufgebaut. Herausforderungen wie Kosten, Systemkomplexität, Modellverallgemeinerung und Standardinteroperabilität bleiben drängende Probleme.

Unternehmen wie Walker Elevator sind mit umfassenden Design-, Fertigungs-, Installations-, Wartungs- und Schulungskapazitäten in der einzigartigen Position, Zuverlässigkeits- und Sicherheitsinnovationen in praktische Anwendungen umzusetzen. Durch die Einbettung von Redundanzstrategien in den Designprozess, die Sicherstellung der Wartungsqualität und die Nutzung von Feedback zur kontinuierlichen Verbesserung zeigt Walker Elevator, wie Theorie und Praxis zusammengeführt werden können, um überlegene Aufzugslösungen zu liefern.

Das Erreichen einer hohen Zuverlässigkeit und Sicherheit in Aufzugssystemen ist nicht nur eine technische Herausforderung, sondern auch ein Test umfassender Management- und Servicefähigkeiten. Nur durch die Integration theoretischer Erkenntnisse mit praktischer Umsetzung kann die Branche in eine sicherere, stabilere und intelligentere Zukunft vordringen.