基于4G工業(yè)路由器智慧電梯通信解決方案

一、智慧電梯概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，高層住宅、賓館、酒店、寫字樓等不斷增加，因此電梯作為垂直方向的交通工具數(shù)量也越來越大，目前全國電梯總數(shù)量已經(jīng)超過150萬臺。電梯的使用給人們出入高層建筑帶來便利的同時(shí)，但電梯故障所造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失也越來越大，因此，如何對電梯的安全運(yùn)行實(shí)施有效的監(jiān)控，及時(shí)排除各種電梯故障隱患，已成為物業(yè)、電梯維保公司和監(jiān)管部門急需解決的問題。

電梯是我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧ｋ娞莅踩?、可靠運(yùn)行及科學(xué)化管理，是政府、廠家、維保單位和社會大眾關(guān)注的焦點(diǎn)，更是有關(guān)單位與監(jiān)管機(jī)構(gòu)共同的責(zé)任。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局公布的資料顯示，近年來，電梯事故及故障仍呈高發(fā)態(tài)勢：2007年共發(fā)生電梯事故33起，占特種設(shè)備安全事故總數(shù)的13%，其中電梯死亡事故22起，造成25人死亡，10人重傷；2008年發(fā)生電梯事故38起，2010年，我國僅有記錄的嚴(yán)重電梯事故就發(fā)生了44起，死亡43人。在安全領(lǐng)域赫赫有名的“海恩法則”說，每一起嚴(yán)重事故的背后，必然有29次輕微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隱患。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯智能化程度的不斷提高，尤其是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用不斷深入，為電梯智能管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了必備條件。

智慧電梯綜合解決方案功能描述

1、故障報(bào)警：

分為電梯系統(tǒng)檢測到的報(bào)警、和電梯乘員按報(bào)警按鈕的人工報(bào)警。為電梯維修人員提供電梯故障范圍，從而縮短維修時(shí)間，同時(shí)為電梯故障發(fā)生提供統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)警參數(shù)設(shè)置提供依據(jù)。

2、資源定位功能：

能迅速的在系統(tǒng)中的地圖上定位報(bào)警電梯，就近分配維修資源，能第一時(shí)間知道故障電梯所在位置，為救援、排障爭取最大的時(shí)間。

3、運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測功能：

電梯運(yùn)行狀態(tài)；電梯運(yùn)行方向；電梯到達(dá)樓層；電梯故障狀態(tài)；電梯平層情況，門機(jī)工作狀態(tài)。系統(tǒng)根據(jù)電梯運(yùn)行狀態(tài)顯示，準(zhǔn)確掌握電梯實(shí)際運(yùn)行時(shí)間和易損件的使用次數(shù)，為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)提供有效數(shù)值；當(dāng)電梯出現(xiàn)故障時(shí)為維修人員提供準(zhǔn)確信息。

4、電梯檔案、維修資源檔案管理功能：

分級別遠(yuǎn)程查看電梯各項(xiàng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析功能：

故障類型及數(shù)量、維修響應(yīng)時(shí)間、電梯實(shí)際運(yùn)營時(shí)間、易損件使用次數(shù)、維保資數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。根據(jù)各數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、存儲，以達(dá)到電梯故障提前預(yù)警的目的。

5、資源動態(tài)調(diào)度功能：

對電梯維修人員、以及維修工具包的配置，在地圖上實(shí)時(shí)更新，遇到報(bào)警時(shí)就近調(diào)取維修人員。也有考勤的功能，提高維修人員服務(wù)質(zhì)量，系統(tǒng)可顯示電梯維修人、維修時(shí)間、花費(fèi)時(shí)間，從而提高工作效率。

包括維保人員在移動終端上查看電梯檔案、查看庫房備件、與指揮中心聯(lián)系！

6、應(yīng)急指揮功能：

電梯故障時(shí)，成員按報(bào)警對講按鈕，或電梯系統(tǒng)自動報(bào)警，調(diào)度中心人員屏幕自動彈出該電梯檔案，包括廠家、維修單位、維修記錄、地理位置、發(fā)生故障的位置、故障類型等，聯(lián)系最近的維修人員及時(shí)趕到，維修備件也要及時(shí)從合適的倉庫送出，直到引導(dǎo)維修人員到電梯和成員聯(lián)系上。處理完畢后更新相關(guān)記錄。充分利用無線對講、手機(jī)、固定電話、電梯對講等多種通信手段，一鍵鏈接至維修人員和管理人員，以縮短維修響應(yīng)時(shí)間。同時(shí)專業(yè)化的調(diào)度人員也可實(shí)時(shí)了解電梯內(nèi)乘客的狀況，及時(shí)為電梯內(nèi)的乘客提供安全保護(hù)知識、以及進(jìn)行第一時(shí)間的心理安撫。

應(yīng)急聯(lián)動指揮系統(tǒng)針對現(xiàn)場突發(fā)事件，先實(shí)時(shí)與現(xiàn)場建立穩(wěn)定聯(lián)系，包括wifi、3G、有線多種傳輸方式互為備用的可靠通信，建立遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)，便于應(yīng)急指揮中心全面了解現(xiàn)場事態(tài)發(fā)展?fàn)顩r，便于指揮中心專家分析診斷和領(lǐng)導(dǎo)決策，系統(tǒng)可提供電梯故障統(tǒng)計(jì)、維保數(shù)據(jù)、電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)等多種歷史數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)、語音、圖片、視頻和文字多種形式提供給指揮中心，給現(xiàn)場指揮提供有效可靠的決策數(shù)據(jù)。另外，借助快捷的網(wǎng)絡(luò)通信，統(tǒng)一指揮多方聯(lián)合救援并發(fā)揮各方面優(yōu)勢。可與安監(jiān)局、質(zhì)監(jiān)局等有關(guān)部門已有指揮系統(tǒng)可靠兼容，實(shí)現(xiàn)信息共享。

7、面向社會的信息公開，廣告通道、既便民服務(wù)：

以電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)為基點(diǎn)，建立全新的社區(qū)公共信息平臺，能提供多方面的應(yīng)用服務(wù)，包括信息服務(wù)平臺、電子商務(wù)等應(yīng)用。平臺由內(nèi)容發(fā)布管理中心、多媒體發(fā)布服務(wù)器、多媒體終端、無線網(wǎng)絡(luò)平臺等多部分組成。通過此平臺，能為政府、物業(yè)等部門發(fā)布電梯安全應(yīng)急、公共服務(wù)類信息和其他相關(guān)服務(wù)內(nèi)容，為政府及有關(guān)單位建立一個(gè)垂直管理的信息通道，更好的服務(wù)于大眾。

政府的各種激勵(lì)和扶植政策有利地帶動了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動了物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)技術(shù)的革新、產(chǎn)業(yè)鏈的拓展，電梯物聯(lián)網(wǎng)通過提高電梯的安全運(yùn)行是水平，為電梯監(jiān)管單位、維保單位節(jié)約了人力成本，提高了工作效率。電梯物聯(lián)網(wǎng)的科研已經(jīng)取得了顯著的成果，電梯物聯(lián)的應(yīng)用不僅保障了廣大電梯乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全，更有利的推動了智慧城市的建設(shè)。

二、智慧電梯現(xiàn)狀

上海電梯用戶服務(wù)中心大型屏幕墻上，從中國地圖放大到上海地圖，再到作為試點(diǎn)區(qū)域的長寧區(qū)和自貿(mào)試驗(yàn)區(qū)，“智慧電梯”分布狀況全部可視化。他們承擔(dān)國家級企業(yè)技術(shù)中心之責(zé)，研發(fā)了這張電梯物聯(lián)網(wǎng)，目前入網(wǎng)電梯達(dá)4萬臺。在此基礎(chǔ)上，中心還與市質(zhì)監(jiān)局、110聯(lián)動，作為上海市電梯應(yīng)急處置中心承擔(dān)起全城的急救指揮工作。

廣州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在2014年7月16日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2014上半年廣州共處置電梯困人2562宗，故障1386宗，解救被困人員6947名。其中，6月份的電梯故障七成發(fā)生在住宅小區(qū)居。

杭州地區(qū)在用電梯有7萬多臺，接入網(wǎng)絡(luò)的電梯有3961臺，主要是新建小區(qū)和人員密集的商場、賓館、醫(yī)院、學(xué)校等場所配用電梯。關(guān)于加強(qiáng)杭州市電梯安全工作的實(shí)施意見》明確，新建住宅小區(qū)電梯要配置電梯物聯(lián)網(wǎng)裝置。各級政府要建立老舊電梯大修改造更新經(jīng)費(fèi)籌措機(jī)制、簡化申請使用物業(yè)專項(xiàng)維修資金程序，推廣電梯物聯(lián)網(wǎng)改造工作。

目前，90%以上電梯企業(yè)的售后維保、巡檢方式，仍依靠一支筆、一張紙的方式進(jìn)行，筆紙記錄信息無法快速查詢、檢索和分析。很多時(shí)候，一些例行保養(yǎng)往往只是輕描淡寫“打個(gè)勾、走過場”。而與電梯物聯(lián)網(wǎng)配套的，正是基于移動終端的維保服務(wù)管理。維保人員均持有類似手機(jī)的終端工作，在手持終端上接受系統(tǒng)派發(fā)的“作業(yè)包”，他們到?jīng)]到維?，F(xiàn)場、去了多少時(shí)間、是否按部就班操作，均能一一記錄在案。甚至在某個(gè)部位“動手術(shù)”時(shí)，智能終端支持拍照上傳，向中控人員“直播”流程，直至任務(wù)完全達(dá)標(biāo)。

電梯的實(shí)時(shí)監(jiān)測平臺、維保監(jiān)控平臺、設(shè)備溯源平臺、應(yīng)急指揮平臺合而為一，在同一個(gè)平臺上集成了這些信息，使得電梯在出現(xiàn)異常和故障時(shí)可以第一時(shí)間掌握信息、第一時(shí)間發(fā)出指令、第一時(shí)間實(shí)施救援、第一時(shí)間調(diào)查處理。并且可以對電梯維保單位的維保情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，足不出戶就可以對電梯運(yùn)行狀況和健康狀況隨時(shí)進(jìn)行查閱。

對于電梯門被卡這樣的常見故障，門內(nèi)的傳感器可以監(jiān)測關(guān)門阻力大小，若正常關(guān)門電流只要1個(gè)安培，而故障發(fā)生前電流經(jīng)常要用到1.5個(gè)安培，很有可能就是電梯門滑輪、滑槽內(nèi)存在異物。據(jù)介紹，電梯門被一些小垃圾阻塞，開關(guān)阻力就會增加，而“智慧電梯”不僅能提前預(yù)見故障，還能精確測定哪一樓層的電梯門碰到障礙只要電梯發(fā)生故障，傳感器感知了電梯狀態(tài)，就會向電梯安全運(yùn)行監(jiān)控平臺發(fā)出危險(xiǎn)信號，同時(shí)會根據(jù)不同的相應(yīng)級別，通知維保單位、救援單位、物業(yè)公司，甚至是急救中心等響應(yīng)主體。

目前多個(gè)城市開通了96333電梯應(yīng)急指揮中心，專門應(yīng)對突發(fā)的電梯事故。部分電梯裝有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控和自動報(bào)警系統(tǒng)。一旦電梯運(yùn)行出現(xiàn)問題，會自動向后方平臺報(bào)警求助。自動報(bào)警和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，是應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后起到的最大作用?！?/p>

目前電梯的責(zé)任主題已經(jīng)明確：

1、電梯使用管理者負(fù)第一責(zé)任，尚未移交的新安裝電梯，項(xiàng)目建設(shè)單位為電梯使用管理者；

2、委托電梯維保企業(yè)實(shí)施維保的，應(yīng)在簽訂的合同中明確由電梯維保企業(yè)承擔(dān)電梯維保質(zhì)量和運(yùn)行安全責(zé)任；

各地智慧經(jīng)濟(jì)的發(fā)展“提速”，以及電梯安全管理法規(guī)的深化，將為電梯聯(lián)網(wǎng)提供更強(qiáng)的政策保障和資金支持。

一部電梯在運(yùn)行時(shí)，成百上千個(gè)部件相互配合，協(xié)同工作。以往電梯單靠電線連接，一旦出現(xiàn)問題，只能是維修人員到現(xiàn)場一項(xiàng)項(xiàng)檢測。應(yīng)急維修后電梯暫時(shí)正常使用了，如果其中暗藏安全隱患，是很難檢查出來的。如果給電梯裝上“芯”——傳感器和芯片，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，電梯就會變得“有頭腦”?！爸腔垭娞荨笨梢员O(jiān)測數(shù)十個(gè)狀態(tài)參量。一旦某臺電梯有事，遠(yuǎn)程中心的“地圖”大屏即有顯示，第一時(shí)間完成故障遠(yuǎn)程診斷，讓維修人員足不出戶也能快速了解電梯“病情”，現(xiàn)場維修“對癥下藥”。

除了快速發(fā)現(xiàn)故障，它更“聰明”的地方是，能向服務(wù)中心實(shí)時(shí)傳輸自己的健康狀況，包括電梯開關(guān)門次數(shù)、鋼絲升降次數(shù)等電梯日常健康指標(biāo)。通過“大數(shù)據(jù)”分析，幫助技術(shù)人員充分了解這部電梯近來的健康趨勢，什么時(shí)候該更換哪些零部件等等。相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)芯片和模塊，對于新裝電梯，可直接嵌入；在用電梯，也可方便加裝。

電梯作為一種關(guān)系千家萬戶生命安全的特種設(shè)備，其使用保養(yǎng)類似汽車。在15-20年的使用壽命內(nèi)，“上路”的第一天即開始了全生命周期的“保養(yǎng)歷程”，每臺電梯每月保養(yǎng)2次，是國家法定的電梯“體檢”節(jié)奏。“智慧電梯網(wǎng)”基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)系統(tǒng)，讓電梯能“開口報(bào)錯(cuò)”，維保人員手持移動終端，就能和中央遠(yuǎn)程監(jiān)控幾乎保持同步，第一時(shí)間知曉所轄社區(qū)電梯故障，并接受系統(tǒng)派發(fā)的“作業(yè)包”?！斑h(yuǎn)程監(jiān)控中心還與110聯(lián)動，一旦有事故發(fā)生，快速應(yīng)急處置，同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)督電梯維保現(xiàn)場的安全規(guī)程是否一一落實(shí)?！?/p>

據(jù)了解，上海已成為世界上電梯保有量最大的城市，全市共有17.5萬部在用電梯，其中“帶病”運(yùn)行情況十分普遍。作為特種設(shè)備，依照法定，每臺電梯每月應(yīng)當(dāng)保養(yǎng)2次，但真正能做到的卻不多，不少電梯依然是“不壞不保養(yǎng)”；即便是日常巡檢，也都是“一支筆”“一張紙”走過場。長此以往，乘客人生安全很難得到保證。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入，或許能改善這種局面。根據(jù)現(xiàn)已投入使用的智慧電梯的運(yùn)行原理：電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)可通過專用接口直接與電梯控制系統(tǒng)連接，對電梯的故障運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)視。專職人員可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中心地圖時(shí)時(shí)監(jiān)控每臺電梯的運(yùn)行狀態(tài)，通過監(jiān)視系統(tǒng)定期上傳日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，并及早防范隱患的發(fā)生。

三、智慧電梯通信解決方案

目前電梯的報(bào)警維修系統(tǒng)是使用基于雙絞線的五方對講系統(tǒng)，傳輸距離只能限制在1~2Km之內(nèi)，遠(yuǎn)程傳輸靠GSM傳輸，但是它只能傳輸語音、少數(shù)的能夠傳輸一些狀態(tài)數(shù)據(jù)。由于遠(yuǎn)程傳輸都是基于IP和光纖的，市場上有很少的基于光纖和IP的電梯對講方案，有些單位自己開發(fā)了基于IP的對講系統(tǒng)，不能充分利用電梯上原有的五方對講系統(tǒng)，造成浪費(fèi)，而且成本很高。

廈門才茂通信科技有限公司長期從事多用戶業(yè)務(wù)接入設(shè)備的研究，針對電梯五方對講（三方對講）種類多的特點(diǎn)，開發(fā)了基于光纖和IP網(wǎng)傳輸?shù)亩喾N對講系統(tǒng)。目前可以提供三菱系列、奧的斯系列電梯對講設(shè)備的接入，前者系統(tǒng)性能較好、后者價(jià)格較低、市場普及率高。

產(chǎn)品分為基于光纖傳輸?shù)膶χv傳輸系統(tǒng)，有2到300路電梯傳輸容量的五方對講光端機(jī)，除提供對講語音外，還能夠提供RS232/RS485接口，連接電梯檢測輸出接口。也能提供100M或1000M帶寬的以太網(wǎng)接口，連接電梯上的視頻監(jiān)控?cái)z像頭。

光纖能夠延長五方對講系統(tǒng)的傳輸距離，但范圍更大時(shí)（如整個(gè)城市）就要用基于IP網(wǎng)傳輸?shù)膶χv系統(tǒng)。通常使用租用三大運(yùn)營商或廣電的帶寬、建立VPN通道，是的全市被監(jiān)控電梯像一個(gè)專用IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來的物聯(lián)網(wǎng)一樣。

1、基于光纖的電梯五方對講

也可以提供多個(gè)物理隔離的以太網(wǎng)，除滿足監(jiān)控外、還可以租用給廣告播放、WIFI提供等增值業(yè)務(wù)。

基于光纖傳輸?shù)纳鐓^(qū)五方對講中心管理系統(tǒng)圖

2、基于IP的電梯五方對講、及智慧電梯管理系統(tǒng)

在租用的以太網(wǎng)帶寬里，可以提供電梯五方對講、電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、電梯周邊廣告接入、電梯周邊WIFI接入等，為乘客和維修人員提供無線網(wǎng)絡(luò)。并可以通過無線公網(wǎng)安裝VPN軟件后聯(lián)入智慧電梯管理系統(tǒng)，能夠隨時(shí)聯(lián)系各維修中心，聯(lián)系調(diào)度所有能夠上網(wǎng)的維保人員，所有維保人員的位置信息通過手機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)往調(diào)度中心，所有配件送貨車的位置信息、載貨信息也實(shí)時(shí)發(fā)送到調(diào)度中心。