自动扶梯/自动人行道安全评估数字化方式研究*

宋月超 武星军 刘文波 刘英杰

（1.广东生态工程职业学院，广州 510520；2.广州特种机电设备检测研究院，广州 510510）

0 引言

自动扶梯/自动人行道是地铁、商场、飞机场等公共场所重要的通行工具。截至2020年，中国自动扶梯保有量达到了62.5万辆，占世界扶梯保有量的5成。公共场所自动扶梯具有客流量大、能耗高的特点，其运行特性直接关系到乘客的安全和通行质量。因此如何确保自动扶梯安全可靠的运行是自动扶梯/自动人行道生产企业、销售单位、维保公司和检验机构等重点关注的内容。

2021年，滕彬［1］使用图像处理方法对扶梯上乘客异常行为进行实时检测预警，在此基础上开发出智能监控系统，保护乘客安全。卢志远等［2］探讨自动扶梯安全第三方专项评估方案，为自动扶梯乘客的生命财产安全提供有力保障。2020年，梁海健等［3］总结出重载型自动扶梯梯级故障频发原因是梯级过度轻量化；然后通过不同重量的梯级实验结果，提出了提高重载型自动扶梯梯级安全性的措施和建议。2019年，甘斌等［4］归纳了近15年来全国各地发生的典型电梯事故，对事故发生的原因、事故发生位置以及伤亡情况等进行梳理和分析，并从多个方面对如何防范这些事故进行研究和讨论。2018年，井科学［5］对自动扶梯与自动人行道做出一些有关安全方面的分析并得出一些解决这些问题的方法。2016年，陈军等［6］阐述了自动扶梯和自动人行道功能安全的开发设计和应用要点。各位学者的研究为自动扶梯/自动人行道安全评估工作的实际推行提供了技术支撑，多家评估机构发布了自动扶梯/自动人行道安全评估相关的规范、规程等［7-11］。

目前自动扶梯/自动人行道属于特种设备，但是对自动扶梯的安全检验监管分类粗糙，自动扶梯/自动人行道定期检验规则只是对自动扶梯现有安全状况简单兜底；检验方法不能较好判断自动扶梯主要部件的可靠性和风险程度，很多器件都是发生故障之后才进行维修和更换。扶梯故障轻则打断公共场所正常运行，造成经济损失，重则会直接导致人员伤亡，引起重大人身安全事故。自动扶梯/自动人行道安全评估工作涉及内容众多，大部分的规程中的评估项目都在100项以上，涉及自动扶梯/自动人行道的使用、保养，本机各个部件等多项内容。一项完整的评估工作需要大量的人力、物力资源和有效的组织管理方式。为了解决上述问题，本文基于VB语言、word和excel软件，开发自动扶梯/自动人行道安全评估软件，实现评估工作方式的数字化。该软件可以用选择的方式评估自动扶梯/自动人行道的单个风险项，然后基于这些评估数据，后台生成整机安全状态的评估。最后输入必要的信息之后，自动生成安全评估报告。本软件的开发，降低了安全评估人员的劳动强度，减少数据的重复使用，提高整机安全状况判定的准确度，为推广自动扶梯/自动人行道安全评估工作提供了有力支撑。

1 软件的功能和实现方式

1.1 安全评估软件的功能

为了减轻自动扶梯/自动人行道安全评估人员的工作强度、调高评估工作的效率和准确度，结合现有语言编写一套可以用选择方式确定单项风险类别，后台判定整机风险，最后自动生成安全评估报告。为了实现上述目的，自动扶梯/自动人行道安全评估软件应该具备如下功能：

1）通过选择方式评定3大主题、126项安全评估项目：每个安全项目的探测度、严重程度、概率等级均可实现单独选择，也可以直接根据风险类别确定每个风险项目中上述3个参数。

2）后台实现自动扶梯/自动人行道整机综合安全状况等级评定：单个项目风险类别确定之后，可以后台实现对整机风险状况评估。

3）自动扶梯/自动人行道安全评估报告的自动生成：整机综合安全状况等级评定之后，可以自动将评价结论、申请单位、制造单位、评价人员等必要信息后台生成到标准报告中，减少数据输入次数，提高效率。

4）临时输入数据保存：风险类别判定完成之后，可以自动保存在excel中，重启之后，实现数据在不同平台之间重复使用。即使硬件断电之后，依然不影响评估进度。

1.2 安全评估软件的实现方式

自动扶梯/自动人行道安全评估涉及100多项内容，每项都需要确定风险发生的概率等级、严重程度和探测度，然后根据每一项的风险类别确定整机的风险，给出改进措施。最后安全评估工作需要给委托单位出具评估报告，报告需要再次用到风险结果。

本软件按照自动扶梯/自动人行道安全评估主题进行组织，考虑到设备本体评估项目众多，再按照每个大项进行分类，确保评估工作有序、圆满地完成，如图1所示。

软件的这种组织方式可以满足单个安全评估人员顺序评估方式，对所有项目进行评估，也可以把每个项目的评估分给合适的人员进行，然后将评估结果导入软件中进行整机风险评估。

1.3 安全评估软件实现的语言

自动扶梯/自动人行道安全评估软件是基于Visual Basic语言，通过对word和excel的二次开发实现的，如下图2所示。

VB语言面向对象的编程方式，轻松实现调用编辑好的控件直接组织界面语言，实现单向风险用选择方式进行评估。此外，VB可以实现数据在word、excel软件中的读出、写入，为报告的自动生成、数据在不同场合的反复使用提供可能。

为了实现自动扶梯/自动人行道安全评估功能，需要用到VB语言中的文本控件、命令控件、标签控件、下拉列表控件和列表框等。为了实现自动报告的生成，需要将数据写入word、excel的特定位置。

2 安全评估的数字化实现方式

自动扶梯/自动人行道安全评估的数字化主要是让计算机读懂现有的评估标准，因此文字版标准到计算机语言标准的转换是自动扶梯/自动人行道安全评估数字化的关键技术。本节将主要介绍单项风险类别判定的数字化方法和整机安全评估的数字化方法。

2.1 单项风险类别的数字化

单项风险类别结果是整机安全状况评估的必要条件，风险类别由伤害严重程度、发生概率和探测度3个参数进行评估。

伤害的严重程度、发生概率和探测度可以通过查找参考文献［7］获得，因此数字化过程中可以用相应参数的“下拉列表框”控件直接选择。风险类别的判定方式可用下图3表示。

由于每个风险项的概率等级、严重程度和探测度任何一个值发生改变时，风险类别的结果都可能发生变化，这个操作可以通过相应参数的下拉列表框的“点击”事件实现。风险类别的数字化过程如下：

1）概率等级、严重程度或探测度中任一参数通过选择方式改变参数时，其“文本”属性值改变。

2）接着相应参数的“点击”事件启动。

3）“点击”启动后，获得概率等级、严重程度和探测度3个下拉列表框的“文本”属性值，将3个参数值依据风险类别判定方法进行组合，作为判定条件。

4）依据上述条件与参考文献［7］的表7判定相应风险项的风险类别，并写入相应风险类别下拉列表框的“文本”属性值。

对于经验丰富的评估人员，也可以直接判定风险类别，相应风险项的概率等级、严重程度和探测度也可以被确定，如下图4所示。

当通过风险类别的下拉列表框确定值时，风险类别的“点击”事件启动。此时将下表1所示的严重程度、风险概率和探测度写入相应风险项的“文本”属性值。

表1 风险类别默认等级

此外，当存在“I”、“II”风险项时，其风险类别和处理措施需要加入评估结论的相应评估主题位置，这种操作可以通过VB语言列表框控件的“增加项目”函数实现。

2.2 整机安全状况的数字化实现

整机安全状况的评估需要100多项单项风险类别的结果，因此需要安全评估人员具备极大的细心和耐性，并且多次反复确保评估结果的准确度。参照文献［7］可知，由于安全状况等级可以被赋值，因此用计算机可以方便地获得计算结果，通过计算结果可以简便地确定整机安全状况，此步操作能够极大地降低评估人员的劳动强度，提高评估准确率。

整机安全状况的数字化方式如下：

1）点击“命令”按钮，调用命令按钮子函数。

2）在子函数中获得所有风险项的风险类别“文本”属性值。

3）按照参考文献［7］的表8给每个“风险类别”赋值。

4）对于标识为“※”的风险项，按照下表2赋值。

表2 标识符※赋值

5）依据公式计算整机安全状况得分值。

6）依据得分和文献［7］的表9判定整机安全状况和处理措施。

7）将整机安全状况等级写入评估结论的|“设备本体”列表框中。至此整机安装状况的数字化方式完成。

3 安全评估软件界面

本节将介绍单项风险评估、整机安全评估和报告自动生成界面。

3.1 用选择方式实现单项风险评估

为了简化评估过程，探测度、严重程度和概率等级都可以使用列表框的选择方式确定参数值，然后再确定每一项的风险类别。如图5所示。

当风险类别先确定时，默认的探测度、概率等级和严重程度也可以自动填入。

3.2 后台实现整机项目的安全评估

自动扶梯/自动人行道安全评估软件可以实现设备本体及配套、使用管理和维护保养3个主题的安全状况等级的后台评估，如图6所示。

当完成单项评估工作之后，点击“整机风险评估”按钮，3个主题的状况等级以及各个风险项会自动出现在设备本体及配套、使用管理和维护保养后面的框格里面。这几项也是自动扶梯的/自动人行道安全评估报告的评估结论部分，可以通过数据保存按钮直接写入评估报告。

3.3 电子报告自动生成

自动扶梯/自动人行道安全评估部门接受委托任务后，可以通过如图7界面输入必要的信息，并且保存在标准的word版本安全评估报告中。

评估报告中的结论部分可以从图6所示的评估结论中后台保存至上述评估报告中。

单项风险评估界面的编写可以简化风险确定过程，让评估人员关注具体风险项；整机安全评估能够极大简化评估过程，提高评估准确率；评估报告的自动生成可以减少数据的重复使用率，提高评估效率。

4 结论

为了提高自动扶梯/自动人行道安全评估效率和准确率，降低安全评估人员的劳动强度，研究了自动扶梯/自动人行道数字化方式，开发了一款自动扶梯/自动人行道安全评估软件，结论如下：

1）单项风险类别和整机安全状况的数字化方式可以简化文字版自动扶梯/自动人行道的评估过程。

2）通过VB语言二次开发word、excel软件，可以实现自动扶梯/自动人行道风险数据在几个软件之间反复使用，提高安全评估准确率和效率。

3）人机交互界面可以简化安全评估方式，提高工作效率。