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BS ISO 22201——电梯与自动扶梯安全相关可编程电子系统标准系列
Lifts (Elevators), Escalators and Moving Walks — Programmable Electronic Systems in Safety-Related Applications
🛗 BS ISO 22201 系列标准规定了电梯、自动扶梯和自动人行道中安全相关应用的可编程电子系统（PESS）的要求。该系列由两部分组成：BS ISO 22201-1 针对电梯（PESSRAL），BS ISO 22201-2 针对自动扶梯和自动人行道（PESSRAE）。该系列替代了早期的 BS ISO 22201:2009，是电梯与扶梯控制系统中采用电子/可编程安全部件（如安全控制器、变频驱动安全功能、门联锁电子系统）时的关键功能安全标准。
💡 现代电梯与扶梯越来越多地采用电子与可编程系统实现安全功能。BS ISO 22201 借鉴 IEC 61508 功能安全方法，为这类”软件化”安全功能提供系统的要求与验证准则。
一、系列构成与适用范围 📌
| 标准号 | 中文标题 | 适用对象 | 发布年份 |
|---|---|---|---|
| BS ISO 22201-1 | 电梯、自动扶梯和自动人行道——安全相关应用的可编程电子系统——第1部分：电梯（PESSRAL） | 电梯（升降机） | 2017 |
| BS ISO 22201-2 | 电梯、自动扶梯和自动人行道——安全相关应用的可编程电子系统——第2部分：自动扶梯与自动人行道（PESSRAE） | 自动扶梯、自动人行道 | 2013 |
两篇标准均由 ISO/TC 178（电梯、自动扶梯与自动人行道）制定，英国方面由技术委员会 MHE/4（电梯、起重机和自动扶梯）负责国家实施。标准归属 ICS 91.140.90（电梯与自动扶梯）。
⚠️ 该系列针对的是可编程电子系统的安全相关应用。若采用机电式安全装置（如机械式门联锁、安全钳），则应按 EN 81-20/50 等机械安全标准执行；两者适用范围需区分清楚。
二、功能安全基本概念 🔬
可编程电子系统（PESS）指由硬件与软件组成、通过程序执行实现安全功能的系统。标准引入安全完整性等级（SIL）概念，将安全功能所需的可靠性分为不同等级，并对每个等级规定对应的危险失效概率与结构要求。PESSRAL 与 PESSRAE 即分别针对电梯和扶梯的 PESS 安全相关应用。
标准涵盖 PESS 的硬件设计、软件设计、系统集成、验证与确认等阶段，强调在安全功能全生命周期内进行风险分析、需求管理、设计评审与测试。
三、BS ISO 22201-1：电梯（PESSRAL） 🔍
3.1 适用范围
第1部分（PESSRAL）适用于电梯的安全相关可编程电子系统，例如用于轿厢门联锁、超速/超行程保护、平层与制动控制、紧急救援等安全功能的电子控制器。它规定了对这类系统在硬件、软件、环境与电磁兼容、故障检测与安全状态等方面的要求。
3.2 关键要求
- 安全功能定义：明确各安全功能及其所需 SIL，建立安全需求规格。
- 硬件设计：考虑冗余、诊断覆盖率、共因失效与故障模式，实现所需失效概率。
- 软件设计：采用结构化开发、模块化、编码规范与避免危险故障的设计准则。
- 验证与确认：通过型式试验、仿真与现场测试验证安全功能满足要求。
💡 采用 PESSRAL 时，安全功能一旦失效应导向安全状态（如停梯、保持门关闭），且故障检测应能及时检测危险失效并采取应对措施。
四、BS ISO 22201-2：自动扶梯与自动人行道（PESSRAE） 🧮
4.1 适用范围
第2部分（PESSRAE）适用于自动扶梯和自动人行道中安全相关的可编程电子系统，例如用于梯级缺失检测、扶手带速度监测、梳齿板保护、制停与逆转保护等安全功能的电子系统。它对硬件、软件、接口与故障安全行为提出了相应要求。
4.2 关键要求
标准规定了 PESSRAE 的设计、开发与验证要求，包括安全功能分配、SIL 等级确定、硬件故障诊断、软件生命周期、文档与维护要求。特别强调在无人值守与高负荷运营条件下，安全功能的可靠性与可诊断性。
⚠️ 自动扶梯安全功能涉及大量机械-电子接口（如梯级、梳齿板、扶手带），PESSRAE 的应用需与机械安全装置协调，确保整体系统安全。
五、关键技术要求 🧪
| 要素 | 内容 | 目的 |
|---|---|---|
| SIL 确定 | 根据风险分析确定安全功能所需等级 | 合理分配安全完整性 |
| 硬件冗余 | 采用诊断、冗余与降级设计 | 降低危险失效概率 |
| 软件质量 | 结构化编码、评审、测试 | 避免系统性软件错误 |
| 故障检测 | 自诊断、看门狗、安全状态导向 | 及时检测并响应危险失效 |
| 环境与 EMC | 温度、湿度、振动、电磁兼容 | 确保环境适应性与抗扰度 |
六、工程实践与应用 📋
- 🔧 系统设计：在设计中即考虑 PESS 安全功能，合理分配 SIL 并保证硬件/软件可验证性。
- 📋 文档管理：建立安全需求、设计、验证与维护的完整文档链，支撑符合性声明。
- 🔍 维护与检验：按标准与产品要求进行定期检验，验证安全功能（如门联锁、制动、逆转保护）有效。
- 🛡️ 符合性评价：通过第三方型式试验与认证，证明 PESS 安全功能符合标准要求。
✅ 遵循 BS ISO 22201，是电梯与扶梯行业在电子化、智能化趋势下保障乘客安全、实现安全功能合规评价的重要途径。
七、常见问题解答 ❓
❓ 问：PESSRAL 与 PESSRAE 有什么区别？
答：PESSRAL 适用于电梯（升降机），PESSRAE 适用于自动扶梯和自动人行道。两者均针对安全相关的可编程电子系统，但适用对象和具体安全功能不同。
答：PESSRAL 适用于电梯（升降机），PESSRAE 适用于自动扶梯和自动人行道。两者均针对安全相关的可编程电子系统，但适用对象和具体安全功能不同。
❓ 问：SIL 等级如何确定？
答：通过风险分析（考虑危险事件的频率、严重程度与避免可能性）确定安全功能所需的 SIL，并据此设计硬件与软件，实现目标失效概率。
答：通过风险分析（考虑危险事件的频率、严重程度与避免可能性）确定安全功能所需的 SIL，并据此设计硬件与软件，实现目标失效概率。
❓ 问：该系列与 EN 81 系列有什么关系？
答：EN 81-20/50 规定电梯的机械与整体安全要求；BS ISO 22201 则针对其中采用可编程电子系统实现的安全功能，两者互补。
答：EN 81-20/50 规定电梯的机械与整体安全要求；BS ISO 22201 则针对其中采用可编程电子系统实现的安全功能，两者互补。
🔍 问：机械式安全装置还需要按 BS ISO 22201 吗？
答：不需要。BS ISO 22201 仅适用于可编程电子系统实现的安全功能；纯机械安全装置按相应机械安全标准执行。
答：不需要。BS ISO 22201 仅适用于可编程电子系统实现的安全功能；纯机械安全装置按相应机械安全标准执行。
