[转贴]： 电梯市场和技术发展趋势

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电梯市场和技术发展趋势  

    在现代社会和经济活动中,电梯已是城市物质文明的一种标志.在高层建筑中,电梯是不可缺少的垂直运输设备.每幢大型高楼都可以说是一座垂直的城市.纽约的世界贸易中心大楼中每天有5万人上班,还有8万人来访和旅游.如果其中的250台电梯和75台自动扶梯不能合理地调运人员,则其大楼功能的发挥无从谈起.我国目前建成的最高大楼,上海浦东的金茂大厦,有88层,建筑面积22万平方米,集金融.商业.办公和旅游为一体,也是一座垂直的城市,其中60台电梯.18台自动扶梯的作用是显而易见的.
---- 电梯问世不过100多年,但发展神速.解放前,我国电梯拥有量仅约2000台,也没有电梯制造业.70年代初,全国仅有几家电梯制造厂,至80年代末就发展到150多家,至今已超过200家,且世界著名电梯厂商在我国均有合资企业.目前我国合资、独资的电梯生产企业已有20多家.
---- 1979年以前,我国电梯累计生产仅1万左右,而1998年全国的电梯制造业近50年就走完了国外100多年的路程.我国电梯市场今后几年将逐渐从沿海地区转向内陆区,从大城市转向中小城市以及经济发达的农村,其潜在的市场是可观的.电梯技术的研究与发展以及新产品的开发,应当适应市场和社会发展的需要.
--1.电梯品种的变化----电梯的品种要随着建筑需求而变化,电梯制造商提供的品种愈多,其市场占有量也一定愈大.随着超高层建筑的增多,就需要高速、大容量的电梯，由于相应的控制系统复杂，制造技术难度增大，目前尚只有少数几家国外大型电梯公司能提供这类产品。中高层建筑中需求的电梯数量大，能提供的厂商也多。近几年住宅电梯开发的热潮已出现，多层及小高层大楼配置的廉价、实用可靠的经济型住宅电梯是一个必然趋势。带电梯的多层住宅在上海、北京、昆明等地呼之欲出，有些地区的多层商品房不装电梯已经到了很难出售的地步。原有多层住宅加装电梯的问题，随着城市人口老龄化的加剧，亦成为今后几年电梯行业的热门话题。上海在1979年就成为我国第一个老龄化城市,至2000年我国60岁以上人口将达1.3亿人,如此庞大的老龄队伍中的大半居住在无电梯的多层住宅中.为解决老人及残疾人出行方便,除了移居底层居住外,最好的途径是在原有住宅中加装电梯.随着农村经济的发展,私人住宅中的家用电梯不久将是一个不可忽视的潜在市场.电梯品种的多样化也应体现在对传统电梯的改造和革新上.如最近推出的无机房电梯就是在电梯驱动装置及其布置方式上具有独特风格的一种产品.它把影响建筑整体造型美观和人们居室日照的楼顶机房去掉了,既节省了建筑空间,又减低了制造成本.虽然目前这种电梯只适用于低速、低行程的场合，但它代表了电梯技术的一种发展趋势。相信随着直线电机驱动技术的发展，开发出高速无机房电梯指日可待。
---- 80年代制造的国产电梯,由于受当时电气元件器件选择的限制,其控制系统的改造已势在必行.用户依赖的将是成本低、周期短、可靠性高的改造方案。电梯目前的改造市场尚属从无序至有序的转变过程，我国的电梯保有量已达30万台,维修、保养和改造市场存在不可低估的商业机会.-- 近年来我国的自动扶梯和自动人行道生产发展迅速,每年有约5000台的需求量.百货商场使用自动扶梯已是商业的时尚,车站、地铁、机场等公共场所中，自动扶梯和自动人行道已是不可缺少的代步工具。自50年代末我国自行设计和制造第1台自动扶梯至今,技术水平已日趋提高,设计与制造技术已接近世界先进水平.但对快速、重载、大提升高度、多坡度、多曲线型自动扶梯的技术尚待进一步开发研究。近几年推出的自动扶梯节能型驱动控制和远程监控已深受用户的青睐。
-- 2.电梯的智能化---- 计算机、通讯技术的发展,使大楼的信息得以快速传递,从而可实现大厦智能化.智能大厦中的垂直交通工具电梯,显然应是智能化的.智能化的电梯首先要与智能化的大厦所有自动化信息系统联网,如与消防、保安、楼宇设备控制等系统交互联系,使电梯成为安全舒适、高效优质的服务工具。串行通讯以其布线简单，信息传输量大等优点，在电梯控制系统中的应用日益增多，由于去掉了微机接口板上大量输入和输出电路，减少了井道、机房中的布线数量，可靠性大大提高。随着大楼智能化程度的提高，现场总线技术现已开始应用于电梯控制系统与大楼的BAS、FAS、SAS中.
---- 从电梯运行的控制智能化角度讲,要求电梯有优质的服务质量.控制程序中应采用先进的调度规则,使群控管理有最佳的派梯模式.现在的群控算法中已不是单一地依赖"乘客等候时间最短"为目标,而是采用模糊理论.神经网络.专家系统的方法,将要综合考虑的因素(即专家知识)吸收到群控系统中去.在这些因素中既有影响乘客心理的因素,也有对即将要发生的情况作评价决策,是专家系统和电梯当前运行状态组合在一起的多元目标控制.电梯的语音通告和信息显示就可实施周到的服务.如当电梯停站启动前尚未满员时,会广播"还可乘几个人,请挤一下",这样就能通知尚在举棋不定的层站乘客做出判断.利用遗传算法对客流交通模式及派梯规则进行优先.自学习,实现电梯调度规则的进化,以适应环境的变化."以人为本"设计的电梯控制系统,将会使电梯的服务质量越来越好.
---- 电梯困人故障一直因扰着电梯的承包商,80年代初就有电梯厂商对电梯增加了远程监视系统,即在电梯轿厢内装设摄像和通讯系统,被因轿厢中的乘客可以同大楼的监视人员建立联系.由于这种设施只限于电梯所在大楼,且由保安人员负责,一旦电梯困人,还得通知专业人员来解困.而现在提出的远程监控服务系统是在远程 监视系统上更进了一步,这种先进装置通讯.故障诊断.微处理机为一体,它可以通过市话线传递电梯的运行和故障信息到远程服务中心(即电梯远程监控维修中心),使维修人员知道电梯问题所在并如何去处理.如轿厢由于发生门故障而被困于某层,远程维修中心根据故障状况判断后,则可允许用遥控方式来打开轿门和层门,在无维修人员到现场的情况下,被困人员就可以离开轿厢.如有的故障只能要维修人员到现场排队的话,为使被困人员安心,中心即刻向轿厢播放安抚语音,解除紧张心理.自动扶梯安装远程监控后,除了能监视运行状况外,监控维修中心可根据显示的信息作出快速的急停处理,以免发生伤害事故.远程服务对用户的受益是显而易见的,电梯的远程监控不仅使用户得到一个部件,而且使用户享受到一整套的服务.远程维修监控中心始终监控着他们所承包的电梯,随时可以知道电梯的运行状态和发生故障的属性,维修人员去故障梯之前就已知道该维修的项目,减少了维修服务的成本和时间,这种预保养式的售后服务方式在国外是深得用户的信赖的,这也将是我国电梯工业技术发展的一个重要方向.
--3.绿色电梯---日益严重的环境污染问题迫使人们改变传统的思想观念,绿色产品、绿色技术、绿色产业、绿色企业等“绿色”新概念将成为近年和21世纪的主流色调,一个全球性的绿色市场为企业发展提供了广阔的空间.可以预言:谁最先推出绿色产品抢占绿色营销市场市场,谁就掌握了下一个世纪竞争的主动权. 绿色电梯的研究国外已经开始,研究的重点主要在电梯的制造.配置以及安装和使用过程中的节能和减少环境污染等方面.
---- 电梯能耗大约占大楼总能耗的3%-7%,它与大楼的功能、楼层的高度、面积以及客流量有关。减少电梯能耗的措施是多方面的，主要包括：原材料的充分利用和再利用；电梯数量和电梯参数的优化配置；选择高效的驱动系统；减少电梯机械系统的惯性和磨擦阻力；合理应用对重或平衡重；选用节能照明；客流和运货的规划；出入口的布置等，这些都需要在电梯设计时预先优化选择和确定。在停站较少的群梯布置中，一个主机驱动两个轿厢分别上下运行是一种节能的方案。而减少能耗的另一途径是电梯运行过程的能耗控制。利用电梯空载上行、满载下行时电机处以发电状态的特性，将再生能量反馈给电网，这种节能措施在高速梯上效果显著。还有一种节能方案将在软件控制中得以实现。如建立实时控制的交通模式，尽量以较少的运行次数来运载较多的乘客，使电梯的停站次数减至最少。电梯召唤与轿厢指令合一的数层入口乘客登记方案是电梯控制方式的一项革命性技术，使原来层站上乘客未知的目的层变得一目了然，从而使控制系统的派梯效率达到最高。减少运行过程能耗的另一措施是将电梯运行中加减速度模式设置成变参数，即电梯控制系统中运行的速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化，也随轿厢负载变化。通过仿真软件模拟，确定出不同楼层之间的最佳运行曲线。国外有资料表明：同一台电梯，当速度、加速度在正负20％的预定值内变化时，能耗将有30％的变化。
----　　利用电梯机房在楼顶的优势，充分利用太阳能作为电梯的补充能源也将是新的课题。
----　我国香港特别行政区将要起草一个电梯和自动扶梯能耗限制的技术法规，限制的内容包括允许的最大功率、电梯的运行分区、控制系统的选择、电源高次谐波的失真量、总的功率因素等。由此可见，建筑物中电梯的能耗已越来越受到重视。
----除了应使电梯用油污染（液压油、传动油、润滑油等）减至最少外，另一个问题是电梯的电磁兼容性研究。由于电梯是唯一在大楼里频繁启动的大容量电器，它是电磁干扰的元凶。电梯的电器和电子装置产生的电磁辐射将影响大楼的办公设备，如无线电、电视机、计算机、无绳电话等。上海某医院使用变频调速电梯后，电梯的起制动过程直接影响了核磁共振仪的波形就是一个典型的例证。另外电梯也不应被环境中的电磁辐射所影响。特别是电梯的安全电路应有可靠的隔离措施。目前欧共体已制定了电磁抗扰性CE标准，如在无线电环境中，频率范围在30MHZ－230MHZ之间，允许的辐射水平是30dB,路程30米；在3－10米范围内是40dB。而在有线传输环境中，其辐射水平与频率和电流有关。如电流不大于25A，频率范围为0.15MHZ-0.50MHZ之间，允许的最大辐射水平是79dB。虽然目前我国尚无条件也无标准对整个电梯进行电磁兼容性的实验，但为了保护环境和电梯的安全运行，能使乘客享受到绿色电梯提供的服务，这方面的研究也是非常必要的。
4.结束语　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　电梯不仅是代步的工具，也是人类物质文明的标志。电梯技术的发展水平体现了社会的科学昌明。摩天大楼的高度限制，不仅是建筑技术上的因素，一个重要的因素是受电梯提升高度的限制。相信，随着电梯技术的开发研究，高效、高速、智能化控制的电梯一定会提供优质良好的服务。无机房、无齿轮、电磁兼容性、远程监控等技术将是电梯工业今后几年的主要研究方向。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
作者　朱昌明，男，上海交通大学电梯检测中心，主任


展望未来电梯发展方向

1 电梯群控系统将更加智能化
  电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，如基于专家系统的群控、基于模糊逻辑的群控、基于计算机图像监控的群控、基于神经网络控制的群控、基于遗传基因法则的群控等。这些群控系统能适应电梯交通的不确定性、控制目标的多样化、非线性表现等动态特性。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统能与大楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。
2 超高速电梯速度越来越高
  21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，超高速电梯继续成为研究方向。曳引式超高速电梯的研究继续在采用超大容量电动机、高性能的微处理器、减振技术、新式滚轮导靴和安全钳、永磁同步电动机、轿厢气压缓解和噪声抑制系统等方面推进。采用直线电机驱动的电梯也有较大研究空间。未来超高速电梯舒适感会有明显提高。
3 蓝牙技术在电梯上广泛应用
  蓝牙（Bluetooth）技术是一种全球开放的、短距无线通讯技术规范，它可通过短距离无线通讯，把电梯各种电子设备连接起来，无需纵横交错的电缆线，可实现无线组网。这种技术将减少电梯的安装周期和费用，提高电梯的可靠性和控制精度，更好地解决电气设备的兼容性，有利于把电梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。
4 绿色电梯将普及
     要求电梯节能、减少油污染、电磁兼容性强、噪声低、长寿命、采用绿色装潢材料、与建筑物协调等。甚至有人设想在大楼顶部的机房利用太阳能作为电梯补充能源。
5 电梯产业将网络化、信息化
  电梯控制系统将与网络技术相结合，用网络把各地的电梯监管起来进行维保；通过电梯网站进行网上交易，包括电梯配置、招投标等，也可以在网上申请电梯定期检验。
6 乘电梯去太空  
  坐电梯进入太空，这一设想是前苏联科学家在1895年提出来的，后来一些科学家相继提出了各种解决方案。2000年，美国国家宇航局（NASA）描述了建造太空电梯的概念，这需要极细的碳纤维制成的缆绳并能延伸到地球赤道上方3.5万km。为使这条缆绳突破地心引力的影响，太空中的另一端必须与一个质量巨大的天体相连。这一天体向外太空旋转的力量与地心引力抗衡，将使缆绳紧绷，允许电磁轿厢在缆绳中心的隧道穿行。普通人登上太空这个梦未来将实现