在现代城市化进程中,电梯作为高层建筑中不可或缺的垂直交通工具,其安全性直接关系到公众的生命财产安全。随着工业功能安全标准体系的不断完善,国际电工委员会(IEC)发布的 IEC 61508 标准——《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》——已成为全球功能安全领域的基础性规范。该标准为各类安全相关系统的设计、开发、验证和维护提供了系统化的框架。尽管 IEC 61508 主要面向工业过程领域,但其核心理念和方法论已被广泛借鉴并应用于电梯控制系统等机电一体化系统中,尤其是在安全完整性等级(SIL, Safety Integrity Level)的评定方面。
根据 IEC 61508 的定义,安全完整性等级分为 SIL1 至 SIL4 四个级别,等级越高,系统在危险发生时失效的概率越低,对设计、验证和生命周期管理的要求也越严格。对于电梯系统而言,虽然其不属于传统意义上的高风险工业流程,但由于其运行环境复杂、人员密集、故障后果严重,因此对安全控制系统的可靠性要求极高。例如,电梯的门锁监控、超速保护、紧急制动、平层控制等功能均属于安全相关系统(SRECS),必须依据功能安全原则进行设计与评估。
然而,将 IEC 61508 直接应用于电梯行业存在一定的局限性。首先,该标准未针对电梯这一特定设备类型提供具体的技术指南;其次,不同国家和地区的法规体系、技术条件和使用环境存在差异,导致“一刀切”式的国际标准难以完全适应本地需求。因此,推动 IEC 61508 在电梯安全完整性等级评定中的本地化应用,成为提升我国电梯安全水平的重要路径。
本地化评定的核心在于结合国家标准与行业实践,构建符合国情的功能安全评估体系。我国已发布 GB/T 20438(等同采用 IEC 61508)系列标准,并在此基础上制定了专门针对电梯领域的 GB 7588-2003《电梯制造与安装安全规范》及其后续修订版本 GB/T 7588.1-2020 和 GB/T 7588.2-2020。这些标准逐步引入了基于风险的功能安全理念,明确要求对电梯安全相关电子控制系统进行 SIL 等级划分与验证。
在实际操作中,本地化评定需从以下几个方面展开:首先是危害识别与风险评估。通过系统化的危险与可操作性分析(HAZOP)、故障模式与影响分析(FMEA)等方法,识别电梯在各种运行工况下的潜在危险场景,如冲顶、蹲底、门区坠落、非正常移动等,并量化其发生频率与后果严重程度。其次是SIL 定级。依据风险矩阵或风险图法,结合本地事故统计数据与社会可接受风险水平,确定各安全功能所需达到的 SIL 等级。例如,紧急制动系统通常被定为 SIL2 或 SIL3,而一般的门状态监测可能只需满足 SIL1。
第三是系统设计与实现的合规性验证。本地化评定强调不仅关注最终产品性能,更重视全生命周期的安全管理。这包括硬件冗余结构的选择、软件开发流程的规范性、共因失效的防范措施以及诊断覆盖率的计算等。特别是在嵌入式控制系统日益复杂的背景下,必须确保软件开发遵循 V 模型流程,并通过形式化验证、代码审查和充分测试来保障其可靠性。
此外,本地化还体现在认证机制与监管体系的建设上。我国已建立由市场监管总局主导、第三方检测机构参与的安全评估与认证制度。通过引入具备功能安全资质的认证机构,对电梯安全控制系统进行独立的 SIL 符合性评审,有助于提升行业整体技术水平,增强公众信任。
值得注意的是,本地化并非简单地“照搬+修改”,而是要在尊重国际标准科学性的基础上,充分考虑本国技术发展水平、产业能力、法律法规和社会文化背景。例如,在人口密度高、老旧电梯数量庞大的城市地区,应优先推动对既有电梯的安全升级与 SIL 评估,制定分阶段实施路线图。
综上所述,以 IEC 61508 为基础开展电梯安全完整性等级的本地化评定,不仅是技术发展的必然趋势,更是提升公共安全治理能力的关键举措。未来,随着人工智能、物联网等新技术在电梯系统中的广泛应用,功能安全与信息安全的融合将成为新的挑战。唯有持续推进标准本土化、评估专业化和监管制度化,才能真正构建起覆盖全生命周期、响应动态风险的电梯安全防护体系,为人民群众提供更加安心、可靠的出行保障。

Copyright © 2002-2024