IC卡系統(tǒng)用于電梯的安全問題分析

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者：毛欣航，周馮   人氣： 發(fā)表時間：2011年10月09日

    概述

    電梯IC卡控制功能，通過對持有IC卡乘客的身份認證來控制或限制電梯的使用，為中高層建筑增添了垂直通道的安全屏障。電梯IC卡控制功能不僅可以單獨安裝在電梯上，也可以與大樓的IC卡門禁系統(tǒng)配合使用，組成雙重安防系統(tǒng)，大大增加了中高層建筑的安全性，已經(jīng)越來越得到建筑管理者的重視和采用。

    對于出廠的電梯要在現(xiàn)場加裝IC卡系統(tǒng)，由于改動了原有電梯設備的電氣線路，改變了電梯原有的操作和運行模式，按照國標《國質(zhì)檢鍋[2003]251號 機電類特種設備安裝改造維修許可規(guī)則（試行）》附件五"電梯施工類別劃分表"指出，加裝IC卡系統(tǒng)歸屬為電梯改造施工。IC卡技術的成熟加快了日趨廣泛的應用，針對近年來IC卡系統(tǒng)用于電梯的需求日益增加，電梯加裝IC卡系統(tǒng)對于電梯改造施工安全和使用安全帶來了相應的影響，2009年12月召開的第四屆特種設備安全技術委員會電梯分委會第二次會議再次明確了電梯加裝IC卡系統(tǒng)施工屬于電梯改造的范圍，應按照有關電梯改造的國家相關法規(guī)進行管理。

    電梯加裝IC卡系統(tǒng)涉及的國家強制標準和法規(guī)管理

    需要特別指出的是，電梯是專管的特種設備，不同于普通的機電或電子產(chǎn)品。電梯產(chǎn)品的制造和安裝須依照強制性國家標準《GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范》。而且，還要由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局核準的特種設備檢驗檢測機構按照以上標準實施對口的專業(yè)管理和強制檢驗。

    為了確保國家標準能夠得以有效實施，不僅所有型號的電梯，要取得國家型式試驗認證，新交付的電梯，也要經(jīng)過國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局下屬的各地分支機構進行安全檢測后，才能夠交付使用。對已使用的電梯，還必須由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局核準的特種設備檢驗檢測機構以每年一次進行安全檢測后，才能夠繼續(xù)使用，以確保電梯乘客的安全。

    為此，國務院和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局專門頒布了一系例相關的實施條例：如《國務院令第373號 特種設備安全監(jiān)察條例》、《TSG T7001-2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯》、《國質(zhì)檢鍋[2003]251號 機電類特種設備安裝改造維修許可規(guī)則（試行）》。這些條例不僅對電梯整機和部件制造廠家的產(chǎn)品認證提出了明確的要求，還對電梯的安裝、維修、改造和保養(yǎng)作業(yè)進行了明確的規(guī)定。

    其中，與電梯施工過程作業(yè)相關的典型條款有：

    1）"凡從事電梯、起重機械、客運索道和大型游樂設施等機電類特種設備（以下統(tǒng)稱機電類特種設備）安裝、改造、維修和日常維護保養(yǎng)的單位（以下統(tǒng)稱施工單位），必須取得《特種設備安裝改造維修許可證》（以下簡稱《許可證》），并在許可的范圍內(nèi)從事相應工作。電梯日常維護保養(yǎng)單位必須取得電梯維修的資格許可。"（《國質(zhì)檢鍋[2003]251號 機電類特種設備安裝改造維修許可規(guī)則（試行）》 第一章 第二條）；

    2）"實施電梯安裝、改造或者重大維修的施工單位（以下簡稱施工單位）應當在按規(guī)定履行告知后、開始施工前（不包括設備開箱、現(xiàn)場勘測等準備工作），向規(guī)定的檢測機構申請監(jiān)督檢驗。"（《TSG T7001-2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯》 第五條）；

    3）"電梯安裝、改造、維修，必須由電梯制造單位或者其通過合同委托、同意的取得本規(guī)則許可的施工單位進行。"（《國質(zhì)檢鍋[2003]251號 機電類特種設備安裝改造維修許可規(guī)則（試行） 第五章 第二十三條之（一））；

    4）"鍋爐、壓力容器、電梯、起重機械、客運索道、大型游樂設施、場（廠）內(nèi)專用機動車輛的作業(yè)人員及其相關管理人員（以下統(tǒng)稱特種設備作業(yè)人員），應當按照國家有關規(guī)定經(jīng)特種設備安全監(jiān)督管理部門考核合格，取得國家統(tǒng)一格式的特種作業(yè)人員證書，方可從事相應的作業(yè)或者管理工作。"（《國務院令第373號 特種設備安全監(jiān)察條例》 第三十八條）

    其中，與電梯使用單位相關的典型條款有：電梯使用單位應當在安全檢驗標志所標注的下次檢驗日期屆滿前1個月，向規(guī)定的檢驗機構申請定期檢驗。"（《TSG T7001-2009 電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則-曳引與強制驅(qū)動電梯》 第五條）。

    總而言之，電梯工程作業(yè)實施前，要向當?shù)刭|(zhì)量技術監(jiān)督局備案報批，電梯的工程作業(yè)人員要具備電梯設備特種作業(yè)的資質(zhì)，電梯工程作業(yè)實施后，要報質(zhì)量技術監(jiān)督局進行檢測，取得電梯安全使用合格證后，才能投入使用。在用的電梯，每年要報質(zhì)量技術監(jiān)督局實施年度安全檢測。

    電梯加裝IC卡系統(tǒng)的安全問題分析

    這里就目前在電梯上實現(xiàn)IC卡功能的實際事例，針對現(xiàn)狀從工程施工方面存在的安全隱患提出筆者自己的見解，以期與大家共同探討相應的對策。

    電梯IC卡系統(tǒng)介紹

    與普通IC卡系統(tǒng)一樣，電梯IC卡系統(tǒng)，也有IC卡的發(fā)行、授權、注銷以及按身份和權限進行的操控。電梯作為垂直運輸工具，其IC卡應用的特點是，在電梯轎廂內(nèi)設置讀卡器，對操縱箱的樓層按鈕進行權限控制。由于電梯轎廂是處于運動狀態(tài)，IC卡系統(tǒng)的通訊、控制、供電都受到了一定的限制。

    鑒于電梯轎廂是運動部件，從安裝的便利性考慮，一般弱電公司都將IC卡控制器放置在電梯轎廂頂部，并設法從電梯取得AC220V電源。如果控制器放置在其他位置，如電梯機房，將會大大增加控制器與讀卡器間的布線難度。

    為了進行在線的發(fā)卡和權限注銷作業(yè)，還需要將控制器與物業(yè)中心發(fā)卡電腦進行聯(lián)網(wǎng)，這就使得控制器的安裝位置選擇處于兩難處境，即無論是選在轎頂還是機房，均存在布線的困難。

    實施情況分析

    目前的電梯IC卡系統(tǒng)工程實施主要由專業(yè)電梯安裝公司或弱電公司承擔。對于由專業(yè)電梯安裝公司實施的系統(tǒng)，基本都是由電梯制造企業(yè)按電梯的制造標準要求進行設計制造并實施。對于由弱電公司實施的系統(tǒng)，全部都是采用點對點方式進行電梯召喚按鈕線路的改造進行系統(tǒng)設計和實施。由于電梯是特種設備，線路的接入和改造比一般的弱電系統(tǒng)要求更加嚴格，因此這里主要就由弱電公司設計、施工的電梯加裝IC卡系統(tǒng)，從人員安全和設備安全兩方面進行深入分析。

    人員安全方面

    這里的人員安全主要是指作業(yè)人員資質(zhì)與安全的問題。

    當電梯IC卡系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，必須到轎廂頂部對控制器進行檢修。而弱電公司的維修人員一般不具備電梯維修作業(yè)資格（取得《特種設備作業(yè)人員證》），貿(mào)然進入轎廂頂部作業(yè)，作業(yè)過程不符合規(guī)范要求，同時危及電梯乘客和作業(yè)者本身的安全，非常危險。從收集到的2009年媒體資料顯示，關于非電梯安裝人員使用了電梯機械鑰匙打開廳門的墜落傷亡事件已經(jīng)達到4宗。即便是電梯公司的專業(yè)維修人員，在電梯轎頂作業(yè)時，也是安全事故多發(fā)區(qū)，常見的傷亡事故有夾壓、碰撞和墜落等。如果放任這些無電梯作業(yè)資質(zhì)的人員在電梯轎廂頂部進行作業(yè)，必然造成更多非電梯作業(yè)人員引起的安全事故。

    設備安全方面

    1.對消防員操作的影響

    當電梯進入消防員狀態(tài)時（通過消防通道層的消防開關投入或是通過消防中心的控制開關投入），而電梯沒有自動退出IC卡狀態(tài)，消防員因沒有IC卡而不能操作電梯，會延誤消防員的滅火或救援作業(yè)，將不可避免造成大樓內(nèi)人員生命危險和財產(chǎn)損失。因而，安全隱患尤其突出。 

    2.改裝控制裝置及對電梯的影響

    圖1所示的是弱電公司對電梯操縱箱按鈕的接線進行修改后的情況。電梯操縱箱內(nèi)部空間狹小，線路復雜繁多，而在現(xiàn)場剪斷所有操縱箱樓層按鈕的接線，再接入到IC卡控制器上，其接線工藝、接線人員素質(zhì)、接線質(zhì)量均難以達到電梯制造企業(yè)要求的水平，為產(chǎn)品質(zhì)量留下隱患。

    3.加裝設備安裝不規(guī)范帶來的問題 

    實例1:圖2所示的是筆者在工作中發(fā)現(xiàn)的一個IC卡系統(tǒng)控制器安置于電梯轎頂?shù)陌咐?-控制器箱體上端掛在轎頂護欄邊，下端沒有設置固定點，安裝時為限制控制器箱體在電梯運行時擺動，弱電施工人員使用一塊長形木夾板，一端夾在護欄與箱體之間，木夾板另一端支撐在橫梁側(cè)面安全鉗連桿動作桿上。顯然，作業(yè)人員并不知道，電梯安全鉗是防止電梯超速運行的安全裝置，用木板頂住安全鉗的聯(lián)動裝置，妨癨-安全鉗的正常動作，嚴重時將使安全鉗失效。對電梯安全鉗的動作造成安全隱患。 

    

    實例2:圖3所示的是一個電梯加裝電梯IC卡系統(tǒng)的項目，電梯被弱電公司增加了一條隨行電纜，隨行電纜跨過井道中線箱，敷設到轎頂。隨行電纜的增加，不僅增加了電梯系統(tǒng)的負載，還改變了電梯的平衡系數(shù)，不僅影響電梯運行舒適感，還需要檢查電梯系統(tǒng)質(zhì)量和平衡系數(shù)是否超過安全值允許的范圍。要消除相關影響，一方面要調(diào)整降低電梯的額定載重，另一方面，要重新按照電梯廠家的產(chǎn)品標準調(diào)整電梯的平衡系數(shù)和配重。按照電梯廠家的產(chǎn)品標準需要增加多種難度較大的電梯作業(yè)。然而弱電公司是否一定會嚴格按照電梯廠家的產(chǎn)品標準現(xiàn)場實施調(diào)整，就不得而知了。這對電梯的安全運行無疑增添了隱患。 

    實例3:圖4所示，為縮短接線路徑，弱電公司在電梯操縱箱上方開了個孔，進行讀卡器和IC卡控制器的接線連接，破壞了操縱箱的防塵和防水設計。大大增加了電梯操縱箱部件的故障發(fā)生幾率。

    4.通信電纜質(zhì)量問題 

圖五

    捆綁在電梯隨行電纜上的IC卡系統(tǒng)用通信電纜（如圖5所示）并不適宜長期的彎曲運行，按照電梯維修經(jīng)驗豐富的維修人員介紹，在電梯正常使用情況下，普通的通信電纜一年內(nèi)極有可能折斷，從而影響電梯的安全使用。同時，電梯的隨行電纜并不適宜捆綁其它外加電纜，電梯隨行電纜的承載力是根據(jù)其運行中的自重因素設計，捆綁的其它外加電纜自重會加大隨行電纜的額外承載受力，不僅影響隨行電纜的運行性能和壽命，而且捆綁使得隨行電纜受力改變?nèi)菀讓е缕溥\行軌跡發(fā)生改變，嚴重時會發(fā)生隨行電纜碰撞井道部件，甚至導致電纜和井道部件損壞，發(fā)生電梯緊急制停，致使乘客受到驚嚇和困人的嚴重故障，這種現(xiàn)象隨電梯額定運行速度越高變得越明顯。

　　5.對電梯其他操作功能的影響

　　一些廠家的電梯端站樓層按鈕，兼作調(diào)試慢速運行的上下行按鈕。但端站樓層按鈕接入了IC卡系統(tǒng)后，將不起作用。此時，要進行調(diào)試運行，必須退出IC卡系統(tǒng)。但這樣的操作要求，并沒有給電梯調(diào)試和管理人員提供任何指引，給相關作業(yè)人員帶來困惑和不便。

　　6.并聯(lián)電梯的安全漏洞

　　2臺并聯(lián)運行電梯無運行指令待機時，為提高運行效率，通常會有1臺電梯在中間層待機。換言之，沒有IC卡的乘客，是可以到達該中間層的。對于此中間層的住戶，顯然存在安全上的漏洞。如果是電梯廠家配置的IC卡系統(tǒng)，則可以設置成電梯無指令運行到此中間層后，電梯不開門，且開門按鈕失效，保障了電梯IC卡系統(tǒng)的安全性能。

　　7.對電梯控制電源的影響 

    （1）分斷IC卡系統(tǒng)電源操作的要求： IC卡系統(tǒng)占用電梯機房、轎廂頂?shù)碾娫床遄ㄈ鐖D6、圖7所示）進行供電。電梯主開關不能分斷電梯IC卡系統(tǒng)，則違反了國標《GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范》第13.4.1條的規(guī)定：機房應設置"能切斷該電梯所有供電電路的主開關。該開關不應切斷下列供電電路：b）轎頂電源插座；d）機房、滑輪間和底坑電源插座". 

    （2）對電梯電源容量的影響：弱電公司加裝該裝置取電來自于電梯控制電源，而電梯控制電源的容量是否能提供足夠的功率，這只有電梯制造企業(yè)才清楚。因此，加裝的IC卡控制器有可能造成電梯控制系統(tǒng)電源容量不足，也有可能造成更加嚴重的后果，使電梯控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障和安全問題。

    8.對電梯設備場地的影響

    國標《GB7588-2003 電梯制造與安裝安全規(guī)范》的第5.8節(jié)規(guī)定了電梯井道的專用，明確"井道內(nèi)不得安裝設與電梯無關的設備、電纜等".第6.1.1節(jié)規(guī)定電梯機房"不能應用于電梯以外的其他用途，也不應設置非電梯用的線槽、電纜或裝置"的要求。如圖8所示，IC卡系統(tǒng)顯然占用了電梯轎廂頂部的位置，阻癨-電 靴等調(diào)整作業(yè)。另外，敷設在轎頂?shù)碾娋€沒有捆扎布置，凌亂不堪，可能會拌倒作業(yè)人員導致意外發(fā)生。

    總結(jié)

    綜上所述，由弱電公司設計、加裝的電梯IC卡系統(tǒng)，不僅修改了電梯的操縱箱接線，在電梯轎廂頂設置了控制器，在電梯電纜上捆綁了其他用途的電纜，并改變了電梯調(diào)試運行和消防運行的模式。在系統(tǒng)功能和工程作業(yè)安全性方面均存在多種缺陷與安全隱患。

    反觀電梯廠家配置的電梯IC卡系統(tǒng)，則全面符合安全標準，完全沒有上述的問題。而且，隨著電梯廠家的技術和資金投入的強化，相對于弱電公司配置的系統(tǒng)，電梯廠家配置的電梯IC卡系統(tǒng)的價格差距也越來越小，能更好地滿足客戶的需求。

    嚴格地講，對于電梯這樣的特種設備，弱電公司在電梯現(xiàn)場加裝的電梯IC卡系統(tǒng)，由于涉及電梯控制系統(tǒng)、控制裝置、電梯功能等配置的改變，屬于電梯改造的范疇。因此，作業(yè)單位應嚴格遵裓-國家的相關規(guī)定，到質(zhì)量技術監(jiān)督局辦理備案和報裝手續(xù)，接受安全監(jiān)管。承接相關工程的公司和人員也必須具備電梯改造設計、施工資質(zhì)。同時應該征得電梯企業(yè)、維保單位的同意才能進行設計和施工。只有遵守國家法規(guī)，才能更好地保障電梯安全使用，同時也是對開展電梯加裝IC卡業(yè)務的弱電公司自身的保護。

    我們高興地看到，以上現(xiàn)象已引起國家相關部門的重視，并正在研討解決方案。同時，一些弱電公司也將電梯IC卡業(yè)務的重點，轉(zhuǎn)移到向電梯廠家提供配套產(chǎn)品和服務上來。

    從電梯用戶安全利益考慮，一方面希望弱電公司充分了解到此項業(yè)務的潛在風險，并采取有效的防范措施；另一方面，也希望國家的監(jiān)管部門，能加強對此項業(yè)務的監(jiān)管，以防范于未然。