随着深圳城市轨道交通的快速发展，车站对电梯的需求量也不断增加。电梯在给轨道交通乘客出行带来方便的同时，也时刻伴随着故障隐患，也给运营单位、电梯维保单位以至于整个社会带来负面影响。因此，电梯稳定性尤为重要，本文从深圳地铁蒂森电梯着手，简单介绍了电梯的通信原理、深圳地铁蒂森电梯通信构造、工作原理，详细阐述了工作中发现并解决的电梯DC5V通信弊端，通过电源电路的优化、CAN-BUS通信回路改造等多项自主创新的方式技术提升了电梯稳定性能，解决了深圳地铁电梯困人高发的问题。

关键词：电梯；CAN-BUS通信；强弱电分离；稳定性能

中图分类号：TU229 文献标志码：A

0 引言

深圳这座改革开放的前沿城市，在1996.85km2的土地上在用的特种设备高达20.9万台套，其中电梯就有13.5万多台，占全市特种设备的64.6%。随着，深圳轨道交通的快速发展，8条地铁线共计168座车站，全市轨道运营总里程301.1km，深圳地铁已经成为深圳市电梯用量最多的单位。地铁范围内的电梯作为乘客的快速通道，每天都面临大客流的挑战，据调查，3号线布吉站一台电梯每天的运行次数就高达1500次，相当于住宅小区一台高层电梯一个月的运行次数，因此，地铁电梯运行的稳定性至关重要。但由于地铁车站内设备复杂，电梯周围存在大量的干扰（如轨道电流、杂散电流、800兆＼400兆通信等），来自上一级供电系统的影响，供电往往不是纯正弦波，而有可能含有高次谐波或尖峰高压成分。控制柜主板与各节点微处理器（如轿内操纵箱、轿顶检修盒、厅门呼梯面板等）的前后通道及其传输线之间都容易窜入干扰信号。自深圳轨道交通二期工程深圳2号线、3号线以及4号线开通以来，电梯困人的数量惊人，对地铁服务质量造成负面影响，与地铁快速出行的理念不匹配。因此，从地铁电梯通信故障着手，解决DC5V通信电梯弊端，提高电梯通信稳定性能势在必行。

1 深圳地铁的蒂森电梯困人及原因调查统计

近年来，深圳地铁电梯困人情况频繁发生，分析发现主要集中在深圳地铁2、3、4号线蒂森梯形，以3号线情况最为突出。对3号线蒂森电梯故障展开全面的研究，发现故障基本归为三大类：卡异物、通信故障、其他原因（器件损坏、维保不良和环境因素），分析发现大多数困人均为通信故障，占困人总量的89%。

2 电梯通信原理

通信是电梯运行的核心系统，一旦发生故障将直接影响电梯的正常运行。通常电梯的主要通信由本地、井道、轎厢通信部分组成。电梯控制系统分为机房控制器（网关板+PLC）、层站控制器（厅门通信板）和轿厢控制器（轿厢控制板）。并且各控制器不分主从，以相同的方式与总线连接，均为挂在总线上的节点。各节点都可实时向总线发送信号，并接收总线上的信号，从而实现呼梯和显示信号通信。3号线蒂森电梯采用电压为DC5V的CAN-BUS通信方式来实现上述通信过程。

3 蒂森电梯通信故障原因分析及改进方案

通信故障作为3号线蒂森电梯能否稳定运行的关键因素，我通过现场测试、现象判断和图纸分析，找到了5个方面的原因：①通信线路连接不良，如通信线插件接头锈蚀。②通信信号受强电影响，主要电梯内强＼弱电以及线缆屏蔽层未有效接地。③支撑通信传输的电源不稳定，电压突降引起板件保护。④各板间不匹配，因生产工艺偏差导致各家代工厂生产板件不匹配。⑤can-bus通信线路设计不合理，数据传输途中因叠加或损耗等缘故导致失真。

其中，第①、②种因素为业内通信故障的常规判断，按这两种常规作法并未解决3号线蒂森电梯通信故障。随后通过观察、分析、摸索和大胆质疑，独立自主发现了上述第③、④、⑤种因素，通过独立研究最终逐条攻克，以下进行详细介绍。

3.1 支撑通信传输的电源不稳定

控制柜与轿顶各一个电源模块，给不同板件提供DC5V通信电压（如图1所示）。经测试，只要任何一处电源不稳定就会造成板件保护，引发通信故障。

改进方案：独立供电模式设计，制约了通信系统的稳定运行，在厂家原设计的基础上，我大胆创新和提高通过改变电原供电电路来提高电源的稳定性。改进后电源电路如图2所示，通过电梯随行电缆备用线，将控制柜与轿顶相对独立的通信电源并接，且采用有效隔离，让其互为冗余。其中一个电源模块发生故障或存在电压波动，另一个电源模块可以直接补给，受电板件将不再受其影响。

3.2 通信传输路径上各个板件不匹配

调查发现，3号线蒂森电梯有两个板件供应商，上海天宏和中山卓梅尼，同样的图纸，但生产工艺控制不同，板件间混合搭使用容易出现通信故障。由于电梯安装单位并无意识，安装时两种板件被混搭用在一台梯上。为了论证这个观点，我取了运行情况相对一致的3台电梯进行测试，两台电梯分别使用来自一家供货商的板件，1台电梯使用混搭板件，结果显示，通过一个季度测试混搭板件的电梯通信故障数量是另外两台电梯通信故障总和的两倍。

改进方案：为了避免3号线蒂森电梯各板件间的匹配问题，对卓梅尼、天宏生产的板件进行规整，一台电梯板件不再混搭出现。

3.3 CAN-BUS通信线路设计不合理