1. 引言

　　三月中旬偶爾得知一些電梯企業(yè)提出測試電梯運(yùn)行中轎廂內(nèi)的噪聲平均值的要求,還提出振動噪聲測試儀器的噪聲平均值的分析要提升到頻率和噪聲關(guān)聯(lián)的層面上,由此引起對于噪聲平均值的探討等一系列問題，也就引發(fā)了此文。

　　1.1基本概念：噪聲是我們非常熟悉的一個物理量一個常用法定計量單位。在涉及電梯的標(biāo)準(zhǔn)中有許多規(guī)定，例如在7001中規(guī)定的電梯運(yùn)行中轎廂的噪聲≤55dB(A)。噪聲單位是dB(A),其解釋是dB是一個無量綱單位，其數(shù)據(jù)表示的是聲壓級。為了使聲音的客觀量度和人耳的聽覺主觀感覺近似取得一致，通常對不同頻率聲音的聲壓級經(jīng)某一特定的加權(quán)修正后，再疊加計算可得出噪聲總的聲壓級，即為計權(quán)聲級。人耳對不同頻率的聲波反應(yīng)的敏感程度是不一樣的，因此聲壓級相同的聲音會因為頻率的不同而產(chǎn)生不一樣的主觀感覺，為了使聲音的客觀量度和人耳的聽覺主觀感覺近似取得一致，因此在噪聲測量中采用計權(quán)聲級(A)計權(quán)?，F(xiàn)在常用的有(A)計權(quán),(C)計權(quán),(Z)計權(quán)，其他的(B)計權(quán),(D)計權(quán)已經(jīng)不再使用，A計權(quán)近似于人耳對聲音頻率和強(qiáng)度的感覺。

　　1.2一般測量噪聲只得到噪聲值或最大噪聲值的缺陷是什么？：

　　該缺陷有3個方面，一是信息量不夠，二是得到的數(shù)據(jù)不能重現(xiàn)，三是噪聲的進(jìn)一步分析沒有手段。

　　大家知道噪聲和振動是關(guān)聯(lián)在一起的一組物理量。在電梯的測試中涉及振動的測試項目很多，都是以加（減）速度、振動加速度和平均加速度出現(xiàn)。而且其評價方法是有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的,其中GB/T24474—2009《電梯乘運(yùn)質(zhì)量測量》就是一個重要的文件。

　　1.3關(guān)于24474

　　1.3.1 GB/T24474—2009《電梯乘運(yùn)質(zhì)量測量》的第5章“承運(yùn)質(zhì)量的評價”提出了電梯的承運(yùn)質(zhì)量的評價方法，這是我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹以提高電梯設(shè)備的設(shè)計制造和安裝維修的整體質(zhì)量和設(shè)備的安全性，注意是質(zhì)量和安全兩個問題。

　　1.3.2關(guān)于A95

　　在GB/T24474—2009 中規(guī)定了A95加速度、A95減速度，A95振動峰峰值和V95速度的定義和評價方法。GB/T 10058-2009《電梯技術(shù)條件》版本中依據(jù)24474的規(guī)定并結(jié)合國標(biāo)的發(fā)展和進(jìn)步制定了A95加速度、A95減速度，A95振動峰峰值和V95速度的標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　0.A95：在定義的界限范圍內(nèi)，95%采樣數(shù)據(jù)的加速度或振動值小于或等于的值。

　　0.1：GB10058-2009中：

　　3.3.2 乘客電梯起動加速度和制動減速度最大值均不應(yīng)大于1.5m/s2

　　3.3.3當(dāng)乘客電梯額定速度為1.0m/s＜u＜2.0m/s時，按國標(biāo)24474-2009測量，

　　A95加減速度不應(yīng)小于0.50 m/s2

　　當(dāng)乘客電梯額定速度為2.0m/s＜u＜6.0m/s時，按國標(biāo)24474-2009測量，

　　A95加減速度不應(yīng)小于0.70 m/s2

　　0.2: GB10058-2009中：

　　3.3.5 乘客電梯轎廂運(yùn)行在恒加速度區(qū)域內(nèi)的垂直（Z軸）振動的最大峰峰值不應(yīng)大于0.50 m/s2

　　 A95峰峰值不應(yīng)大于0.20 m/s2

　　乘客電梯轎廂運(yùn)行期間水平（X軸和Y軸）振動的最大峰峰值不應(yīng)大于0.20 m/s2

　　 A95峰峰值不應(yīng)大于0.15m/s2

　　

　　1. 0計算界限

　　應(yīng)采用下列界限來定義所計算信號量的范圍（見圖 1 ）

　　界限 O 電梯離開端站開始關(guān)門前至少 0.5s；

　　界限 1 電梯開始運(yùn)行后離開端站 500mm；

　　界限 2 電梯到達(dá)端站停止運(yùn)行前 500mm；

　　界限 3 電梯到達(dá)端站，停止運(yùn)行或門完全打開后（無論哪一個動作后發(fā)生）至少 0.5s。

2. 0 A95 加速度和減速度

　　A95 加速度應(yīng)是在界限 0 到 3 之間的前半部分信號中，在最大速度的 5％到 95％的范圍內(nèi)計算。A95 減速度應(yīng)是在界限 0 到 3 之間的后半部分信號中，在最大速度的 95％到 5％的范圍內(nèi)計算，見圖 3。

　　在定義的界限范圍內(nèi)，加速度或振動值的 95%小于或等于的值。

　　3.0 振動

　?、僬駝討?yīng)按照前面⑵中規(guī)定的對時域內(nèi)的加速度信號計權(quán)確定。

　　振動信號應(yīng)采用峰峰值評價。最大振動峰峰值是指在所定義的界限內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有峰峰值的最大值。A95（典型）振動峰峰值是指在所定義界限內(nèi) 95％的峰峰值小于或等于的值。-----L2-2

　　4.0 速度

　　由電梯運(yùn)行控制引起的速度值應(yīng)直接測量，或通過 10Hz 低通濾波z軸信號的積分計算（見圖 4）。本標(biāo)準(zhǔn)中包含了2個速度參量：最大速度和V95 速度

　　最大速度應(yīng)是速度的最大絕對值。

　　V95 速度計算的界限范圍應(yīng)是：從加速段最大速度的 95%后1s到減速段最大速度的 95%前 1s，見圖。在定義的界限范圍內(nèi)，95%采樣數(shù)據(jù)的速度值小于或等于的值，即圖示2—3界定范圍。

圖中1——加速段最大速度的95%；

　　2——加速段最大速度的95%后1S;

　　3——減速段最大速度的95%前1S

　　4——減速段最大速度的95%

　　請大家關(guān)注以上的各條曲線,下面的論述還要繼續(xù)!

　　

　　1.4 GB/T 10058-2009給出的評價指標(biāo)

　　1.4.1 10058的3.3整機(jī)性能一節(jié),電梯的整機(jī)性能包括運(yùn)行性能（3.3.1～3.3.8）和安全性能（3.3.9 ）兩個方面。

　　3.3.1～3.3.8運(yùn)行性能包括額定速度（3.3.1）；起制動加、減速度（3.3.2）；A95（95％采樣數(shù)據(jù)小于或等于的值）加、減速度（3.3.3），1997版本規(guī)定的是平均加、減速度， A95值 與平均值是有區(qū)別的，對于電梯的起制動運(yùn)行來說（不論其是梯形的還是三角形的起制動加速度曲線）， A95加、減速度值均比平均加、減速度值大；開關(guān)門時間（3.3.4）；運(yùn)行時的振動（3.3.5）；噪聲（3.3.6）；平層準(zhǔn)確度和平層保持精度（3.3.7）；平衡系數(shù)（3.3.8）共8個指標(biāo)。

　　運(yùn)行性能中包括了性能參數(shù)和乘運(yùn)質(zhì)量，這兩方面是相互關(guān)聯(lián)的，在制定和設(shè)定這些參數(shù)時即要考慮到運(yùn)行效率也要考慮到舒適感，比如加、減速度（影響運(yùn)行效率）與乘客乘運(yùn)舒適感覺的兼顧，開關(guān)門時間與開關(guān)門噪聲兼顧。2009版與1997版的區(qū)別主要是參考了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 18738:2003，這個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)轉(zhuǎn)換成了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 24474-2009《電梯乘運(yùn)質(zhì)量測量》。

　　1.4.2 GB10058之3.3 整機(jī)性能

　　3.3.1 當(dāng)電源為額定頻率和額定電壓時 向下運(yùn)行至行程中段 〈除去加速 和減速段〉時的速度 ,不應(yīng)大于額定速度的105％,宜不小于額定速度的92％。

　　3.3.2 乘客電梯起動加動加速度和制動減速度最大值均不應(yīng)大于1.5 m/s2。

　　3.3.3 當(dāng)乘客電梯額定速度為1.0m/s＜u≤2.0m/s時， 按GB/T24474-2009測量A95加減速度應(yīng)小于0.50m/s2；當(dāng)乘客電梯額定速度為2.0m/s＜u≤6.0 m/s時，A95加 、減速度不應(yīng)小于0.70m/s2 。

　　3.3.4 乘客電梯中分自動門和旁開自動門的開關(guān)門時間。

　　表1 乘客電梯的開關(guān)門時間 單位為秒
　　3.3.5 乘客電梯轎廂運(yùn)行在恒加速度區(qū)域內(nèi)的垂直(Z)振動的最大峰峰不應(yīng)大于0.30m/s2, A95蜂峰值不應(yīng)大于0.20m/s2。

　　乘客電梯轎廂運(yùn)行區(qū)間水平（X軸和Y軸）振動的最大峰峰值不應(yīng)大于0.20m/s2，A95蜂峰值不應(yīng)大于0.15m/s2。

　　注 :按 CB/T24474-2009測量，用計權(quán)的時域記錄振動曲線中的峰峰值。

　　3.3.6 電梯的各機(jī)構(gòu)和電氣設(shè)備在工作時不應(yīng)有異常振動或撞擊聲響。乘客電梯的噪聲值應(yīng)符合表 2規(guī)定 。

　　表2 乘客電梯的噪聲值 單位為dB(A)
　　1.4.3關(guān)于GB/T10059《電梯試驗方法》

　　GB/T10059《電梯試驗方法》和GB/T1005《電梯技術(shù)條件》是一組有緊密關(guān)聯(lián)的且?guī)в兄笇?dǎo)性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這兩個標(biāo)準(zhǔn)把TSG特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG T7007-2016《電梯型式試驗規(guī)則》、TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則 —曳引與強(qiáng)制驅(qū)動電梯》和（國市監(jiān)特設(shè)[2020]56號）

　　《市場監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步做好改進(jìn)電梯維護(hù)保養(yǎng)模式和調(diào)整電梯檢驗檢測方法試點(diǎn)工作的意見》連接起來形成“上下游”的關(guān)系。

　　a.10059中4.2.5噪聲

　　4.2.5.1運(yùn)行中轎廂內(nèi)噪聲

　　風(fēng)扇空調(diào)等轎廂內(nèi)的附屬設(shè)備以及可在轎廂內(nèi)聽到的警報廣播等層站附屬宜處于關(guān)閉狀態(tài)。乳油任何一種設(shè)備不能關(guān)閉，則應(yīng)在結(jié)果中說明。傳聲器放置在轎廂地板中央半徑為0.1m的圓形范圍上方1.5m±0.10m處，沿著水平方向直接對著轎廂主門。取電梯全程上行和全程下行運(yùn)行過程中以額定速度運(yùn)行的最大值。

　　4.2.5.2開關(guān)門過程噪聲

　　測試時傳聲器分別從轎內(nèi)和層站門寬中央水平對著轎門和層門，傳聲器距門0.24m，距地面1.50m±0.10m處測量。取開、關(guān)門過程的最大值。

　　4.2.5.3機(jī)房噪聲

　　電梯以額定速度運(yùn)行，取5個測點(diǎn)，即距驅(qū)動主機(jī)前、后、左、右最外側(cè)各1m處的（H＋1）/ 2高度上4個點(diǎn)(H為驅(qū)動主機(jī)的頂面高度,m)及正上方1m處1個點(diǎn)。受建筑物結(jié)構(gòu)或者設(shè)備布置的限制可以減少測點(diǎn)。取每個測點(diǎn)的聲壓修正值的平均值。

　　

　　2.關(guān)于平均噪聲

　　2.1問題的提出

　　前面連篇累牘的說明的僅是一個核心問題就是無論加、減速度、振動還是噪聲都是在說明的其數(shù)據(jù)要求都是“一個過程的峰-峰值或是A95的要求”，即便提到“平均值也是幾個數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值”，而不是“一個測試全過程的數(shù)據(jù)的”平均。

　　再看振動信號應(yīng)采用峰峰值評價。最大振動峰峰值是指在所定義的界限內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有峰峰值的最大值。A95（典型）振動峰峰值是指在所定義界限內(nèi) 95％的峰峰值小于或等于的值，這個曲線的X軸是時間，Y軸是振動加速度。如果細(xì)分曲線可以分析出“何時振動出現(xiàn)最大值”、“全過程的平均振動值是多少”，這些數(shù)據(jù)在EUA-625或DT—4X中都導(dǎo)出了只是我們沒有關(guān)注。那么，如果把曲線的X軸變換為“頻率”，也就是把曲線進(jìn)行FFT（傅里葉變換），這樣就將測試記錄的曲線進(jìn)行深度的研究可以探索更深層次的“問題”，并依此進(jìn)一步提高和改進(jìn)設(shè)備的技術(shù)性能安全性能和使用性能。

　　振動和噪聲是相生相伴的一組物理量，這是當(dāng)前一個熱門課題，尤其是噪聲我們還是停留在用聲級計進(jìn)行簡單的噪聲測試而并沒有“深究”下去?，F(xiàn)在無論在國際上還是在國內(nèi)電梯行業(yè)中的有影響力的企業(yè)都提出了電梯運(yùn)行中轎廂內(nèi)的平均噪聲，注意是全過程的平均值是從曲線記錄的“模擬量演化而來的”。提出噪聲平均值認(rèn)真分析這些數(shù)據(jù)其實是在全方位的解析設(shè)備的機(jī)械、電氣系統(tǒng)，細(xì)分制造、安裝、維修、使用的各個階段可能產(chǎn)生和出現(xiàn)的噪聲以及對于乘坐舒適感和安全運(yùn)行的影響。因此噪聲平均值的提出是一個新的方向，是要給予高度關(guān)注的 !

　　

　　2.2平均噪聲的測試和數(shù)據(jù)的得來與分析

　　EVA625和DT-4X中可以在噪聲測試后得到的數(shù)據(jù)中包括噪聲的平均值,這個平均值還是初步的結(jié)果,記錄的曲線的X軸是時間、Y軸是噪聲的聲壓級的量，還沒有進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。當(dāng)然首先第一步是將記錄的曲線進(jìn)行（FT→FFT）傅里葉變換（在學(xué)習(xí)承運(yùn)質(zhì)量測量時接觸過FFT），而后再深入下去。

　　2.3用怎樣的新開發(fā)的測試手段和“工具”

　　采用數(shù)字式聲音傳感器，用專用硬件處理芯片對聲音數(shù)字信號進(jìn)行處理，形成聲音WAVE數(shù)據(jù)存儲在SD卡中。通過SD卡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X中，在電腦中可以通過播放器對測試聲音進(jìn)行回放，也可對數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析。同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換形成聲級曲線，并計算出聲級的最大值和平均值。

　　2.4平均噪聲的描述

　　WAVE文件是計算機(jī)領(lǐng)域最常用的數(shù)字化聲音文件格式之一，它是微軟專門為Windows系統(tǒng)定義的波形文件格式（Waveform Audio），由于其擴(kuò)展名為"*.wav"。

　　WAVE是錄音時用的標(biāo)準(zhǔn)的WINDOWS文件格式，文件的擴(kuò)展名為“WAV”，數(shù)據(jù)本身的格式為PCM或壓縮型。

　　WAV文件格式是一種由微軟和IBM聯(lián)合開發(fā)的用于音頻數(shù)字存儲的標(biāo)準(zhǔn)，它采用RIFF文件格式結(jié)構(gòu)，非常接近于AIFF和IFF格式。符合 PIFF Resource Interchange File Format規(guī)范。所有的WAV都有一個文件頭，這個文件頭音頻流的編碼參數(shù)。

　　WAVE文件作為最經(jīng)典的Windows多媒體音頻格式，應(yīng)用非常廣泛，它使用三個參數(shù)來表示聲音：采樣位數(shù)、采樣頻率和聲道數(shù)。

　　WAVE文件作為多媒體中使用的聲波文件格式之一，它是以RIFF格式為標(biāo)準(zhǔn)的。RIFF是英文Resource Interchange File Format的縮寫，每個WAVE文件的頭四個字節(jié)便是“RIFF”。WAVE文件由文件頭和數(shù)據(jù)體兩大部分組成。其中文件頭又分為RIFF/WAV文件標(biāo)識段和聲音數(shù)據(jù)格式說明段兩部分。

　　2.5噪聲的FT分析

　　大家看下面的a曲線（藍(lán)色圖）橫坐標(biāo)是時間（s），縱坐標(biāo)是加速度（cm/s2）；

　　b曲線（中間圖）橫坐標(biāo)是頻率（Hz）,縱坐標(biāo)是加速度（milli(g),即千分之一g）：c曲線（最下面圖）橫坐標(biāo)是頻率（Hz）,縱坐標(biāo)是加速度分貝值（dB）。

　　a曲線大家比較熟悉，b曲線我們在學(xué)習(xí)承運(yùn)質(zhì)量測量標(biāo)準(zhǔn)和使用EVA625或DT—4X進(jìn)行振動的FFT分析中也接觸到過，而c曲線則沒有接觸過。但是，它的縱坐標(biāo)是加速度分貝值（dB），似乎在告訴我們?nèi)绻麑﹄娞葸\(yùn)行中轎內(nèi)噪聲平均值進(jìn)行分析，則C曲線是最好的選擇。因為分貝值（dB）這個無量綱的單位在評價噪聲中是司空見慣的，科學(xué)技術(shù)的相通和關(guān)聯(lián)以及一致性也在這里得到體現(xiàn)，這正是噪聲平均值分析的核心。

　　2.6小結(jié)

　　可能大家感到以上關(guān)于WAVE的描述有些晦澀難懂，這并不奇怪，因為我們是極為初步的接觸。但正是這個問題進(jìn)入了我們?nèi)娴难芯?ldquo;電梯設(shè)備運(yùn)行中轎廂內(nèi)感知到的噪聲平均值”的研究這個新課題。告訴大家這個問題是當(dāng)今國際上和國內(nèi)一些企業(yè)都在為此進(jìn)行各自的研究工作，當(dāng)然還是為了電梯的安全和乘坐舒適感的進(jìn)一步。

　　

　　3.聯(lián)想到56號文件

　　3.1 關(guān)于56號文件

　　文件名稱：市場監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步做好改進(jìn)電梯維護(hù)保養(yǎng)模式和調(diào)整電梯檢驗檢測方式試點(diǎn)工作 的意見（國市監(jiān)特設(shè)〔2020〕56 號）

　　其中二、重點(diǎn)任務(wù):

　?、?.推進(jìn)電梯按需維保新模式。

　?、?.科學(xué)調(diào)整電梯檢驗、檢測方式。

　　㈢ .強(qiáng)化智慧監(jiān)管和社會監(jiān)督。

　　附件： 1 .電梯使用、維護(hù)保養(yǎng)單位開展電梯檢測的要求（試行）

　　2. 參與試點(diǎn)工作的電梯檢測機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)要求（試行）

　　3. 電梯檢測規(guī)則（試行）

　　4. 電梯定期檢驗規(guī)則（試行）

　　3.2 56號文件對于企業(yè)開展“檢測”工作和企業(yè)申請“檢測工作”資質(zhì)的規(guī)定、56號文件給“檢測”和“定期檢驗”做了明確的規(guī)定以上這些是要重點(diǎn)認(rèn)識理解和貫徹到日常的工作之中。

　　3.3檢測工作如何深入，在這里提出檢測不能簡單地使用儀器儀表進(jìn)行測試就可以了。而是應(yīng)該從平時的檢測工作中總結(jié)出應(yīng)該在哪些方面哪些問題上要提出新的問題，看法和主張。做到“有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造、有所前進(jìn)”依次把檢測工作推進(jìn)，向“自由王國”過度，只有這樣檢測機(jī)構(gòu)的主體工作才能一步步的成熟和發(fā)展。獲得檢測資質(zhì)的企業(yè)首先要建設(shè)硬件的基礎(chǔ)，同時要從業(yè)人員的知識技能能適應(yīng)檢測工作的要求，如一個最基礎(chǔ)的問題數(shù)據(jù)“測試得到的數(shù)據(jù)的物理量是什么”、“得到的數(shù)據(jù)如何修約”和“四舎六入五配偶”嗎？檢測資質(zhì)的長遠(yuǎn)發(fā)展還要有能力把本體工作深入發(fā)展。再舉個例子,例如噪聲的檢測在日常檢測工作經(jīng)常出現(xiàn),設(shè)想從用聲級計測試機(jī)房平均噪聲→測得的5個位置的噪聲值求算術(shù)平均值→如果客戶要求測試轎廂運(yùn)行過程中的噪聲平均值該如何做呢？→如果再要求這個噪聲平均值的曲線能給出噪聲的頻率特性的數(shù)據(jù)嗎？→再進(jìn)一步,不同頻率“點(diǎn)”的噪聲值所對應(yīng)的出現(xiàn)噪聲的原因的分析？→根據(jù)分析能提出降低噪聲的方法措施嗎？→落實整改措施后的效果的評價等等。這樣的一個過程就把檢測從單純的拿著聲級計簡單的測試噪聲的數(shù)據(jù)進(jìn)化到更高層次的，這樣的檢測機(jī)構(gòu)就把工作效果提升了從而更好地更科學(xué)地更理性化的為客戶服務(wù)了，我認(rèn)為這是申請得到檢測資質(zhì)的單位的目標(biāo)也是努力方向。

　　3.4回歸主題，例如電梯運(yùn)行中轎廂內(nèi)的平均噪聲值的探究就是檢測工作發(fā)展導(dǎo)出的新課題。56號文件附件2規(guī)定企業(yè)可以申報開展檢測工作，那么申報單位就應(yīng)該把檢測工作進(jìn)一步的發(fā)展提高和一定向更高度邁進(jìn)列入主體工作的日常工作中去，只要持之以恒就會有回報。

　　3.5本文題目是平均值引發(fā)的思考，是希望借用一個新課題來提出如何使看似平常的工作里面隱含新的要研究的工作，并依此推進(jìn)我們的主體工作的前進(jìn)和提高。
　　
       2021-4