智慧城市“梯聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

戴中健 黃志斌 趙黎明

（寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息學(xué)院，浙江 寧波 315100）

智慧城市“梯聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

戴中健 黃志斌 趙黎明

（寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息學(xué)院，浙江 寧波 315100）

隨著智慧城市建設(shè)以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念也逐步在電梯維保行業(yè)推廣開來，可以在將電梯監(jiān)控及故障診斷與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建起“梯聯(lián)網(wǎng)”。在搭建起“梯聯(lián)網(wǎng)”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型后，介紹了采用分布式結(jié)構(gòu)的故障診斷體系和采用APP模式進(jìn)行監(jiān)控監(jiān)管與維修提示的服務(wù)應(yīng)用，這樣可以通過“互聯(lián)網(wǎng)+”改善電梯的監(jiān)管和維保水平。

梯聯(lián)網(wǎng)；結(jié)構(gòu)模型；故障診斷體系；APP應(yīng)用

隨著城市化的進(jìn)行，安裝有電梯的高層建筑、城市基礎(chǔ)設(shè)施大量投入使用，但由于安裝質(zhì)量、維保水平和電梯自身質(zhì)量，以及電梯維修公司和人員技術(shù)素質(zhì)等原因，時(shí)常造成電梯關(guān)人或故障時(shí)得不到及時(shí)維修，給電梯用戶帶來極大不便，甚至身心傷害。從浙江省質(zhì)監(jiān)局公布的數(shù)據(jù)來看，截至2015年6月底，浙江省辦理注冊(cè)登記的電梯約33.1萬臺(tái)，僅次于廣東和江蘇，位于全國第三。于此同時(shí)，老舊電梯數(shù)量也不斷上升，截至2014年底，杭州使用時(shí)間15年及以上的電梯有9000多臺(tái)，到了2017年預(yù)計(jì)將會(huì)達(dá)到4萬臺(tái)。而負(fù)責(zé)電梯正常運(yùn)行及故障維修的企業(yè)又遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求，截止2014年，全省電梯維修保養(yǎng)法人單位和分支機(jī)構(gòu)只有405家，平均每家要承擔(dān)近800臺(tái)電梯的維保量，并且405家維保法人單位中只有145家達(dá)到A類標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)整體水平不高。因此，提高維保企業(yè)的技術(shù)服務(wù)水平和行業(yè)的監(jiān)管能力，已成為電梯行業(yè)行政主管部門、電梯服務(wù)業(yè)的首要任務(wù)。近幾年，隨著智慧城市建設(shè)以及物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念也逐步在電梯維保行業(yè)得到關(guān)注，把電梯聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成“梯聯(lián)網(wǎng)”逐漸進(jìn)入了行業(yè)和專業(yè)人士的視野。

1 “梯聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)模型

“梯聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，包括“梯聯(lián)網(wǎng)”的電梯黑匣子、電梯狀態(tài)傳感器、管理服務(wù)器、媒體庫、診斷服務(wù)器、APP應(yīng)用、服務(wù)管理平臺(tái)、專用網(wǎng)絡(luò)及防火墻等。

圖1 “梯聯(lián)網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)模型

1.1 “梯聯(lián)網(wǎng)”的感知與數(shù)據(jù)采集部分

“梯聯(lián)網(wǎng)”的感知與數(shù)據(jù)采集部分包括電梯狀態(tài)傳感器和電梯黑匣子。在電梯中安裝有很多傳感器信號(hào)（有平層、開關(guān)門、溫度、濕度、生命等多種傳感器等），系統(tǒng)將其狀態(tài)及電梯的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過穩(wěn)定的有線寬帶網(wǎng)絡(luò)或3G/4G/Wi-Fi等形式，實(shí)時(shí)傳輸?shù)健疤萋?lián)網(wǎng)”監(jiān)控平臺(tái)。另外，在可以利用電梯轎廂內(nèi)安裝的攝像頭、液晶顯示屏等設(shè)備，通過絡(luò)與小區(qū)物業(yè)及“梯聯(lián)網(wǎng)”監(jiān)控中心進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。梯內(nèi)自帶傳感器或外掛傳感器以開關(guān)量或RS485/CanBus等形式接入到采集器中（電梯黑匣子），完成對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)的感知，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，同時(shí)可將告警信息和維修提示信息以SMS短信的形式通知維保人員。

1.2 “梯聯(lián)網(wǎng)”的服務(wù)管理平臺(tái)

所有電梯的現(xiàn)場(chǎng)信息和意外報(bào)警信息、維修保養(yǎng)信息等，均可以在服務(wù)管理平臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)了解，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)間維護(hù)處理。系統(tǒng)終端和后臺(tái)數(shù)據(jù)可選擇GPRS/3G/4G網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、以太網(wǎng)等方式傳輸，統(tǒng)一接入到政府M2M公共物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)中。結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電梯的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、故障發(fā)生地GIS定位、電梯年檢提醒告知、電梯年檢管理、電梯維保監(jiān)管、電梯年檢查詢統(tǒng)計(jì)、電梯故障查詢統(tǒng)計(jì)、電梯維保查詢統(tǒng)計(jì)、電梯超期未檢且在運(yùn)行查詢統(tǒng)計(jì)、雙向視頻/語音安撫和視頻指導(dǎo)脫困等功能。

2 “梯聯(lián)網(wǎng)”的診斷服務(wù)器

2.1 分布式電梯故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

采用分布式診斷模式構(gòu)建電梯故障診斷體系，診斷模式框架如圖2所示。

圖2 分布式電梯故障診斷模式結(jié)構(gòu)圖

2.2 診斷模式設(shè)計(jì)

分布式診斷模式框架模型看，診斷資源有三類，現(xiàn)場(chǎng)診斷資源、管理中心診斷資源和電梯領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)維修專家。

現(xiàn)場(chǎng)診斷資源分布在各臺(tái)電梯現(xiàn)場(chǎng) “黑匣子”當(dāng)中，該診斷資源類似于“梯聯(lián)網(wǎng)”電梯的“個(gè)人家庭醫(yī)生”，能夠?qū)﹄娞莸某Ｒ姽收线M(jìn)行分析判斷，并將得到維修提示信息推送給維保人員。況且，電梯故障有70%以上屬于常見故障，如門機(jī)構(gòu)及其電氣部件等，類似于人類日常的“感冒發(fā)燒”可以在社區(qū)醫(yī)院得到及時(shí)醫(yī)治。管理中心診斷資源設(shè)置在“梯聯(lián)網(wǎng)”管理服務(wù)平臺(tái)“故障診斷服務(wù)器”中，它類似于“綜合醫(yī)院”，大病在這里醫(yī)治，主要解決電梯現(xiàn)場(chǎng)“黑匣子”當(dāng)中的診斷資源不能判斷的故障。電梯領(lǐng)域現(xiàn)場(chǎng)維修專家是管理中心診斷資源與現(xiàn)場(chǎng)維修技術(shù)專家通過人機(jī)綜合，進(jìn)行電梯 “疑難雜癥”“會(huì)診”分析判斷的綜合診斷資源。

根據(jù)系統(tǒng)配置的三種診斷資源，在加上現(xiàn)場(chǎng)診斷資源之間的協(xié)作，該分布式電梯故障診斷系統(tǒng)就有四種診斷模式，詳見表1。

表1 診斷模式情況介紹

3 “梯聯(lián)網(wǎng)”APP應(yīng)用服務(wù)

APP應(yīng)用可安裝于電梯日常使用者、電梯維護(hù)人員、物業(yè)人員等相關(guān)人員的手機(jī)、PC、電梯顯示屏等移動(dòng)終端。通過APP向業(yè)主及乘客公布電梯的年檢、保養(yǎng)、維修等方面的技術(shù)檔案，通過公眾的監(jiān)督和督促，促使維保公司加強(qiáng)電梯的保養(yǎng)、維修，確保電梯的完好。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向向維保單位進(jìn)行年檢、維保提醒，同時(shí)，也會(huì)自動(dòng)將某一階段的維修、故障統(tǒng)計(jì)分析情況向維保單位進(jìn)行推送，以督促進(jìn)行針對(duì)性的保養(yǎng)或零部件更換。當(dāng)電梯的故障診斷體系可在電梯出現(xiàn)故障時(shí)，診斷服務(wù)器得出故障點(diǎn)和維修建議，APP可同時(shí)向維保單位、負(fù)責(zé)維修的技術(shù)人員和維修工推送信息，幫助其盡早解決電梯故障問題。

4 結(jié)束語

該方案采用物聯(lián)網(wǎng)和行業(yè)管理相結(jié)合的理念，將電梯與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，可實(shí)時(shí)監(jiān)控城市中電梯的運(yùn)行狀態(tài)；同時(shí)將物聯(lián)網(wǎng)與行業(yè)政府部門管理相結(jié)合，不但可以加強(qiáng)對(duì)電梯的監(jiān)控和監(jiān)管，更重要的是加強(qiáng)對(duì)電梯維保企業(yè)的監(jiān)管，促使其提高維保質(zhì)量，更好的服務(wù)社會(huì)公眾?！疤萋?lián)網(wǎng)”可實(shí)時(shí)上傳電梯的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)保養(yǎng)提醒與督促、年檢提醒與督促，加強(qiáng)電梯的日常維護(hù)，預(yù)防和減少故障，同時(shí)，還可以在電梯發(fā)生故障時(shí)，通過診斷系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確分析故障點(diǎn)，并及時(shí)向維修單位，甚至維修人員發(fā)送故障信息和排除方法等信息，及時(shí)恢復(fù)電梯的運(yùn)行，從而從整體上提升電梯服務(wù)業(yè)的技術(shù)水平和行業(yè)的管理水平，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]何勇，聶鵬程，劉飛．農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與傳感儀器研究進(jìn)展[J]．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2013，（10）.

[2]陳海明，崔莉，謝開斌．物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較研究[J]．計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào)，2013，（1）.

[3]趙黎明，朱蓉，熊偉清．基于Multi-agent的分布式電梯故障診斷系統(tǒng)的研究[J]．計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2008，（6）.

【責(zé)任編輯：黃素華】

A Design of Elevator Internet in W isdom City

DAI Zhong-jian HUANG Zhi-bin ZHAO Li-ming
（Ningbo City College，Ningbo 315100，China）

With wisdom city construction and IOT application,Internet+is becoming popular in elevator maintenance industry,thus the elevator internet being built by combination of elevator supervision and fault diagnsis with IOT technology.This paper points out that the syetem structure model of elevator internet can make possible the service of fault diagnosis and APP supervision as well as maintenance notice,thus elevator’s supervision and maintenance level being greatly improved.

elevator internet；structure model； fault diagnosis system； APP application

TU241.8

A

1671-9565（2016）03-094-03

2016-08-30

2015年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃暨新苗人才計(jì)劃“基于多智能體的智慧城市“梯聯(lián)網(wǎng)”方案設(shè)計(jì)”階段性研究成果。

戴中?。?995-），男，浙江寧波人，寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生，主要從事樓宇智能化方面研究；

黃志斌（1995-），男，浙江溫州人，寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)生，主要從事樓宇智能化方面研究；趙黎明（1967-），男，河南漯河人，寧波城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事樓宇智能化方面研究。