1本质安全概念及其在电梯制动器中的应用
在宏观上，本质安全就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等诸要素的安全、可靠、和谐和统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。具体说来，本质安全是指通过设计等手段使设备或系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。本质安全具体包括：(1)失误—安全功能(误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作)；(2)故障—安全功能(设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态)。
但是，由于种种原因，目前市面上绝大多数的电梯制动器产品，都没有遵循本质安全的设计理念，就造成现有制动器存在种种设计风险和使用风险，给电梯系统带来不可忽视的安全隐患。
2现有制动器的设计风险分析
2.1制动器部件的操作性差引起的风险
在制动器设计阶段太追求功能性，忽略了部件本身的可操作性，为后期的安装和调试带来了极大的麻烦和风险。
2011年9月，大连某小区发生电梯轿厢意外移动事故，电梯在开门情况下突发意外上行，造成乘客在迈入轿厢时被挤压身亡。经调查，事故的原因为制动器闸瓦间隙调整不当，导致制动器产生机械部件卡阻，制动瓦不能压实制动轮(两者之间有间隙)，制动器制动力矩缺失。
因此，在电梯制动器设计阶段，在满足其基本功能需求的基础之上，还要考虑部件本身的可操作性和可维护性，并结合人员素质、使用环境等方面的要求，充分考虑到安装和调试过程中可能引发的问题。
2.2制动器关键部件设计不当引起的风险
2.3制动器重要部件选材不当引起的风险
目前国内制动器产品除了设计水平不高之外，一些企业还为了节约成本，在重要部件的选材上动脑筋，偷工减料，导致风险的发生。
2012年9月上海市松江区发生一起由于制动器卡阻造成轿厢冲顶的事故，其主要原因是制动器松闸杆采用了容易被磁化的廉价材料，磁化的松闸杆在线圈电磁力的作用下出现了不应有的旋转运动，而这种旋转运动一方面造成了松闸杆磨损，另一方面可能阻碍了制动器铁芯的运动。如果最初制造厂家选用不会被磁化的铜制松闸杆，就不会出现这种风险。
另外，通过拆解一些发生卡阻的制动器，发现相当多的制动器中的非金属缓冲垫都受到了不同程度的损伤，严重的甚至完全破碎。这些缓冲垫的碎片，也是造成制动器柱塞卡阻的重要原因。因此，缓冲垫材质的选择就显得非常重要，应当引起企业的重视。
3现有制动器的使用风险分析
电梯制动器由于设计因素引入的风险属于产品的先天不足，制动器的后天使用条件相对较为恶略，可靠性要求非常高。在本质安全概念下，电梯制动器在使用时应充分考虑各种风险，并对所有可能反映这些风险特征的物理参数(包括电气参数和机械参数)进行监测，一旦发现危险状态可能发生的苗头，应立即通知电梯控制系统，及时停梯。
3.1电气环节引起的风险
3.1.1电气元件损坏
某在用电梯在正常运行时其制动器的制动闸瓦与制动轮的间隙几乎为零，有明显的摩擦现象。通过空载轿厢上行制动试验，发现该电梯制动器的制动能力严重不足。检查该制动器的控制线路，发现其中的续流二极管被击穿，致使续流电阻与制动器线圈并联。续流电阻起分流作用，制动线圈虽通电但得电不充分，产生的电磁力减小，制动器闸瓦张开不完全，致使制动器在电梯正常运行时不能有效开闸，制动器闸瓦与制动轮磨损严重。
电梯系统中与制动器紧密关联的电气元件并不多，而且制动器发生性能退化后，一般也不会首先考虑到电气元件的问题，其风险更加隐秘。
3.1.2吸合和释放电压异常
吸合和释放电压是电梯制动器的重要性能指标，GB/T24478-2009《电梯曳引机》第4.2.2.3条规定，制动器电磁铁的最低吸合电压和最高释放电压应分别低于额定电压的80%和55%。某电梯制动器最低吸合电压和最高释放电压都符合标准要求，但数值都偏低。远低于设计值的维持电压，可能是制动器电磁线圈损坏或壳体被磁化的表现，在这种情况下，制动器发生误动作或释放延迟的风险增大。
3.1.3壳体被磁化
这种现象的危害在于：(1)线圈产生的磁场向外扩散，在同样的电能输入下转化为柱塞铁芯和端盖的磁吸力变小，松闸力变小；(2)壳体磁化后，有可能使壳体底部与铁芯另外一端产生吸力，使松闸力进一步变小；(3)线圈失电后，如果铁芯、端盖或壳体不能快速消磁，则铁芯与端盖之间依然保持有吸力，将造成铁芯复位阻力增大。
3.2机械环节引起的风险
电梯制动器主要由机械部件组成，并且制动力的实施效果也是通过一系列力和位移在不同机构之间的传递中实现的，因此制动器机械环节中的使用风险很多。
3.2.1制动器柱塞的机械延迟
3.2.2制动器柱塞的机械卡阻
当制动器柱塞的机械运动发生严重的延迟时，就很可能引起机械卡阻。吸合过程的卡阻可能造成曳引机带闸运行，同时加速制动器闸瓦/块的磨损；释放过程的卡阻可能造成制动力不足甚至失效。
3.2.3制动器两边机械动作不同步
现在的制动器机械动作部件大都为两组设置，即左右各有一个柱塞。当其中的一个柱塞动作发生延迟时，就造成了制动器两边机械动作不同步。此时，在制动器动作时，可以明显地听到两声“啪嗒”声。
吸合过程的不同步可能造成曳引机带闸运行，同时加速制动器单侧闸瓦/块的磨损；释放过程的不同步可能造成制动力不足，同时加速制动器单侧闸瓦/块的磨损。
3.2.4间隙调节不当
某事故现场，某品牌永磁同步曳引机内部磁钢片大面积脱落。经检查，该曳引机为外转子结构，外转子内部贴磁钢片，外部作为制动轮。为了降低噪声，维保人员将制动鼓与制动轮的间隙调节得过小，曳引机常常处于带闸运行状态，造成外转子过热，磁钢片胶水失效，磁钢片脱落。
3.2.5制动界面受到污染
2013年5月15日深圳某大厦乘客被电梯夹死的事故的直接原因，就是因为违规使用润滑油所致，导致制动界面污染。
3.2.6其它
传统鼓式制动器机械结构复杂，传动部件很多，任何一个环节出现问题，都有可能对其制动能力造成影响。
某台电梯发生了伤人事故，在对电梯曳引机进行外观检查时发现该台电梯制动器制动臂的一个销轴脱出，电梯制动失灵。
4本质安全概念下电梯制动器减低风险的措施
4.1制动器设计风险的降低措施
4.1.1全生命周期设计
生命周期设计又称生态设计，它是从产品性能、环境保护、经济可行性的角度，考虑产品开发全生命周期，包括产品设计，原材料的提取，产品的制造、包装、销售、安装、使用、维护，以及用后的回收与处置全过程。即在电梯制动器的设计阶段，将制动器从设计到报废处置的整个生命周期内所有可能涉及的风险因素都预先考虑清楚并提前制定相应的解决方案。
4.1.2考虑人类工效学
人类工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。人类工效学还强调人有产生错误行为的可能性，良好的人-机-环境系统有助于减少操作人员失误的客观因素，并有利于预防和减少由于主观因素或社会性因素造成的失误。
4.1.3免维护或少维护设计
4.1.4部件和整机的可靠性测试
4.2制动器使用风险的降低措施
4.2.1使用冗余部件
4.2.2增加内部监测的项目和参数
绝大多数的电梯制动器安全性能失效(即制动力不足或完全丧失)是一个渐进的过程，在发生足以引起电梯事故的严重失效之前，制动器可能早已经处于一种超过设计预期的非正常的工作状态，特别是某些特征物理参数，如：温度、电压、电流、力、电磁特性、物理间隙等，可能已经超标。如能对这些物理特征参数实施有效的监测，同时明确非期望状态或危险状态的界定或阈值，做到危险状态的及时诊断，就能实现风险的掌控，降低伤害事故发生的概率。
4.3制动器风险降低的外部措施
除增强电梯制动器自身的安全性和可靠性之外，降低由于制动器的缺陷而引发的电梯故障或事故风险的另一种可能的途径是增加外部的辅助保护环节，如封星、附加制动器等。不过这已经不属于制动器本质安全的范畴。