采用三轴加速度传感器的电梯地震传感器

我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一。自2008年汶川大地震以来，每年的5月12日被定为的中国的防灾减灾日。据国家质检总局特种设备安全监察局提供的信息，汶川大地震对六个重灾区两万多部电梯造成了不同程度的损坏。

 

电子式电梯地震监测仪外观及内部结构，资料图

经专业技术人员分析，各类故障和损坏都起源于地震时电梯仍在上下运行，随着震动时间的延长电梯就会发生损坏和毁坏。因此，在地震发生时，及时让电梯进入管制运行模式就成了关键所在。这里有两个关键要素：地震传感器和管制运行模式，通过地震传感器准确感知地震的来临，使电梯及时的进入管制运行模式。地震传感器是前提，管制运行是手段，电梯和乘客安全是目的。

其中，地震传感器在地震监测领域经过长时间的发展，已经相当成熟。但在电梯领域的应用还没有完全的展开，尤其是国内电梯行业。

 

市场常见的电梯地震监测设备，资料图

地震传感器从传统的机械震动检测到目前先进的MEMS传感器技术，实现了地震检测质的跨越。传统地震传感器由于其机械结构限制，有着固有的缺陷，如精度低、动态响应范围小、低频检测困难、难以区分背景噪声等，随着地震检测要求的不断提升，传统机械传感器就无法满足要求，MEMS技术的应用为地震检测技术的发展提供了新的平台。

 

常见的三轴加速度传感器，图为村田muRata三轴加速度传感器SCA3300-D01。

MEMS技术是在现代微电子技术基础上发展起来的一门新兴科学技术，它融合了微电子与精密机械制作技术，是将微传感器、微执行器以及微信号处理与控制电路、通信、电源集成于一体的微型机电系统。采用MEMS技术的地震传感器有着传统地震传感器不可比拟的优势。如：检测灵敏度高、精度高、响应范围大，检测快速等。

在电梯行业中，电梯地震传感器是一个小众产品，但又是一个关键部件。美、日、欧盟等国外发达国家制定的标准中都对电梯地震传感器有着相应的要求。

日本的地震传感器分为两类，一类是传统的机械式传感器，一类是电子式传感器，多为采用MEMS加速度传感器。由于日本是一个多震国家，研究地震传感器的时间相对较早，前期多采用机械式传感器，技术相对成熟，虽然电子式传感器有着许多先天的优势，更新换代需要一个相当长的时间。美国和欧洲的一般采用电子式的地震传感器。

目前，电子式地震传感器一般采用MEMS技术的低噪声、高灵敏度三轴加速度传感器，来采集地震加速度，输出相应的电信号，通过低通滤波滤除高频干扰，然后经由高精度模数转换器送给微处理器，微处理器对数据进行分析，判断地震事件是否发生，如有地震事件则进行相应的触点输出，并记录地震发生信息。