王 超,楊 帥,朱 靜

（1.江蘇電子產(chǎn)品裝備制造工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心,江蘇淮安 ,223003；2.淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安，223003）

智慧型電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)的模型構(gòu)建

王 超1,2,楊 帥1,2,朱 靜1,2

（1.江蘇電子產(chǎn)品裝備制造工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心,江蘇淮安 ,223003；2.淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安，223003）

為提高電梯安全監(jiān)控現(xiàn)代化管理水平，提出了一種智慧型電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)，由前端采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控中心系統(tǒng)構(gòu)成。前端采集系統(tǒng)通過(guò)自身傳感器采集電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過(guò)電梯傳輸系統(tǒng)的專(zhuān)用屏蔽網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)，憑借由CDMA、GSM、以太網(wǎng)絡(luò)或RS485等通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的獲取的運(yùn)行、故障、困人狀態(tài)、電梯維保簽到等信號(hào)通過(guò)傳輸系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器接收保存，再由綜合管理平臺(tái)軟件在服務(wù)器中根據(jù)用戶(hù)權(quán)限提取所需數(shù)據(jù)。實(shí)踐應(yīng)用證明：系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理保障電梯按最優(yōu)組合、最佳狀態(tài)運(yùn)行，促進(jìn)電梯科學(xué)化、智能化、信息化的管理水平，提高監(jiān)管力度和綜合管理水平。

電梯安全監(jiān)控；電梯數(shù)據(jù)采集；電梯智慧管理

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，電梯已成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的一個(gè)標(biāo)志，電梯的安全運(yùn)行與使用，在世界上許多國(guó)家特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家備受重視，都在投入大量的人力物力，出臺(tái)一系列法規(guī)給予保障。我國(guó)是世界上擁有電梯最多的國(guó)家，按電梯平均壽命20年測(cè)算，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到電梯老化的時(shí)期，隨著電梯在我國(guó)小區(qū)的事故頻發(fā)，需要對(duì)電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控來(lái)保證百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全。本設(shè)計(jì)的智慧型電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)由前端采集系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、監(jiān)控中心系統(tǒng)構(gòu)成。

1 前端采集系統(tǒng)

前端采集系統(tǒng)的電梯狀態(tài)采集器屬于物聯(lián)網(wǎng)的前端設(shè)備，作為獨(dú)立的檢測(cè)設(shè)備，與電梯控制系統(tǒng)物理隔離或光耦隔離，以保證電梯原有系統(tǒng)的安全，不采用直接與電梯的如何線(xiàn)路連接（包括通信總線(xiàn)、控制線(xiàn)路等）。通過(guò)自身傳感器采集電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)，經(jīng)微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，由CDMA、GSM、以太網(wǎng)絡(luò)或RS485等通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，檢測(cè)電梯運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電梯故障報(bào)警、困人救援、日常管理、質(zhì)量評(píng)估等功能的綜合性電梯安全運(yùn)行監(jiān)控。該裝置實(shí)現(xiàn)電梯安全運(yùn)行的24小時(shí)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控，該裝置有維保簽到功能與手機(jī)客戶(hù)端結(jié)合，為了虛假簽到本次不采用手機(jī)二維碼掃描簽到模式，可以加強(qiáng)電梯管理部門(mén)、維保單位及使用單位對(duì)電梯維保人員的監(jiān)督管理。設(shè)備斷定內(nèi)置電池能繼續(xù)使用3小時(shí)，一旦電梯發(fā)生沖頂、蹲底及困人等故障時(shí)，在自動(dòng)報(bào)警的同時(shí)，只要被困人員觸發(fā)電梯緊急呼叫按鈕，能立即與96333電梯應(yīng)急救援平臺(tái)通話(huà)且可以回?fù)?，確保在電梯發(fā)生困人等故障時(shí)，第一時(shí)間知曉故障信息、第一時(shí)間發(fā)出救援指令、第一時(shí)間趕到故障地點(diǎn)、第一時(shí)間實(shí)施救援。

1.1 電梯狀態(tài)采集器

電梯狀態(tài)采集器由電梯安全運(yùn)行監(jiān)控主機(jī)、光反射探測(cè)器、LED光接收探測(cè)器、人體、語(yǔ)音一體探測(cè)器、簽到報(bào)警按鈕、即插即用線(xiàn)纜、安裝支架等組成。如需要連接半球攝像機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控，可通過(guò)視頻編碼器把模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字視頻信號(hào)，便于3G無(wú)線(xiàn)傳輸]。電梯狀態(tài)采集器如圖1所示。電梯狀態(tài)采集器與傳感器主要安裝在轎廂頂部護(hù)欄內(nèi)側(cè)，需打孔固定，安裝原則是安裝牢固，且安裝位置不影響電梯其它設(shè)備使用、及維修維護(hù)人員進(jìn)入轎廂頂部。設(shè)備供電取自轎頂220V交流電。

圖1 前端系統(tǒng)方案模型原理圖

1.2 電梯狀態(tài)傳感器

電梯上平層、下平層、門(mén)開(kāi)關(guān)、基站、上、下極限等狀態(tài)的監(jiān)測(cè)采用光反射探測(cè)器,可以判斷出電梯位置狀態(tài)，以及各種由于電梯位置不對(duì)造成的故障,又可以檢測(cè)出電梯門(mén)的狀態(tài)，以及門(mén)到站不開(kāi)，運(yùn)行不關(guān)，關(guān)閉不嚴(yán)的故障狀態(tài)。電梯安全回路、檢修運(yùn)行及總電源運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)采用LED光探測(cè)器,當(dāng)電梯運(yùn)行主板的指示燈點(diǎn)亮?xí)r，光接收器同時(shí)收到信號(hào)，并將信息傳回電梯安全運(yùn)行監(jiān)控裝置中，使用光接收器不直接與電梯運(yùn)行主板接觸，完全獨(dú)立運(yùn)行，不會(huì)對(duì)電梯本身系統(tǒng)造成任何影響。用于探測(cè)電梯故障是否困人采用人、體語(yǔ)音一體探測(cè)器，轎廂內(nèi)部安裝有碟形/半球攝像機(jī)，人體探測(cè)器，語(yǔ)音對(duì)講設(shè)備。碟形攝像機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)視梯內(nèi)情況，人體、語(yǔ)音一體探測(cè)器可以檢測(cè)梯內(nèi)是否有人，受電梯狀態(tài)采集器的控制，當(dāng)收到客戶(hù)端經(jīng)系統(tǒng)中心發(fā)來(lái)的命令后可開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)與梯內(nèi)人員實(shí)時(shí)對(duì)講。

2 電梯傳輸系統(tǒng)

采用電梯專(zhuān)用屏蔽網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)，特點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，前端所采集的信號(hào)通過(guò)該電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。使用已有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開(kāi)放對(duì)外端口與電信DUT（或GPRS）通訊，實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備與中心綜合管理系統(tǒng)信息交換。電信DUT（或GPRS）通訊終端由電梯轎廂220V供電，220V斷電時(shí)，電梯狀態(tài)采集器通過(guò)自帶電池可給自身及DTU(或GPRS)持續(xù)供電3小時(shí).

3 電梯監(jiān)控中心系統(tǒng)

電梯監(jiān)控中心系統(tǒng)主要由大容量服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，通過(guò)Windows Server服務(wù)器操作系統(tǒng)和SQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、分析和共享，由移動(dòng)終端和PC端構(gòu)成，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警、故障診斷、信息管理、維保管理等。

前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的獲取的運(yùn)行、故障、困人狀態(tài)、電梯維保簽到等信號(hào)通過(guò)傳輸系統(tǒng)由系統(tǒng)服務(wù)器接收保存，再由綜合管理平臺(tái)軟件在服務(wù)器中根據(jù)用戶(hù)權(quán)限提取所需數(shù)據(jù)，平臺(tái)軟件通過(guò)服務(wù)器處理后，軟件界面顯示在投影屏幕墻上，運(yùn)行信息每0.3秒進(jìn)行一次掃描，實(shí)現(xiàn)控制中心24小時(shí)不間斷獲取維保單位維保記錄，所保養(yǎng)的電梯當(dāng)前的運(yùn)行狀況，當(dāng)故障困人時(shí)能迅速調(diào)取一手資料，報(bào)警按鈕動(dòng)作系統(tǒng)自動(dòng)與轎廂人員通話(huà)，為救援贏得有效信息和寶貴時(shí)間。中心管理軟件有強(qiáng)大的GIS電子地圖功能，能準(zhǔn)確的顯示電梯的位置，實(shí)時(shí)查看電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、預(yù)警信號(hào)數(shù)據(jù)及電梯前端探測(cè)器發(fā)來(lái)的一切信號(hào)數(shù)據(jù)，能實(shí)現(xiàn)手機(jī)客戶(hù)端，手機(jī)維保簽道維保查詢(xún)(含超期已維保查詢(xún)、超期未維保電子地圖圖示突出顯示查詢(xún))等與平臺(tái)雙向通訊。強(qiáng)大的視頻功能，可通過(guò)向中心軟件發(fā)送指令來(lái)獲取各個(gè)電梯的視頻畫(huà)面，客戶(hù)端可同時(shí)最多調(diào)取16路電梯轎廂實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面，畫(huà)面分辨率與轎廂內(nèi)攝像頭一致且不需要緩沖，播放流暢。

圖2 電梯監(jiān)控中心客戶(hù)端界面

4 結(jié)束語(yǔ)

智慧型電梯安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)代科技手段和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，突出電梯安全運(yùn)行和管理中維保、運(yùn)行、故障應(yīng)急等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建設(shè)一個(gè)電梯安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)，監(jiān)控電梯運(yùn)行狀態(tài)、使用管理單位和維保公司的工作流程，監(jiān)督維保過(guò)程、維保質(zhì)量，監(jiān)測(cè)電梯故障并實(shí)施報(bào)警的平臺(tái)，規(guī)范電梯管理行為，提高電梯安全運(yùn)行水平和應(yīng)急救援能力，將電梯安全事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，達(dá)到保障電梯安全運(yùn)行之目的，有效提高電梯管理部門(mén)、生產(chǎn)廠(chǎng)家、安裝單位、維保單位和使用單位對(duì)自己所管理、生產(chǎn)、安裝、維保及使用電梯的科學(xué)化、智能化、信息化管理水平。

[1] 劉松國(guó),韓樹(shù)新,李偉忠,等.電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)研究[J].自動(dòng)化與儀表.2011,(10):42-46.

[2] 楊帥.基于LonWorks總線(xiàn)的全分布式瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)[J].工礦自動(dòng)化.2012，38（11）：84-87.

[3] 薛嵐.LonWorks總線(xiàn)技術(shù)在瓦斯分布式過(guò)程監(jiān)控中的應(yīng)用[J].礦業(yè)安全與環(huán)保.2013,40(2):31-34.

[4] 楊帥.基于虛擬令牌傳輸協(xié)議的LonWorks監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].低壓電器.2010，（14）:45-48.

[5] 楊帥,王超，成建生.基于Host Based架構(gòu)模式的LON總線(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換控制器[J].制造業(yè)自動(dòng)化.2014，36（6）：116-119.

[6] 楊帥.基于Slave_B并行傳輸模式的雙絞線(xiàn)LON節(jié)點(diǎn)[J].儀表技術(shù)與傳感器.2011,(5):48-50.

[7] 楊帥，姜亞南，薛嵐.分布式LON總線(xiàn)架構(gòu)平臺(tái)模式下的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué).2014,42(12):426-428.

[8] 薛嵐.基于LON平臺(tái)的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)全分布式監(jiān)控系統(tǒng)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué).2015,54(2):453-456.

[9] 楊帥.采用LonWorks電力載波技術(shù)的控制器[J].低壓電器.2011,（13）:41-44.

Construction of intelligent elevator safety monitoring system

Wang Chao1,2，Yang Shuai1,2，Zhu Jing1,2
(1.Jiangsu Engineering Technical R&D Center for Equipment Manufacturing of Electronic Products，Huaian 223003,China;2 Huaian College of Information and Technology，Huaian,223003,China）

In order to improve the level of safety monitoring and control of the elevator,a kind of intelligent elevator safety monitoring system is proposed,which is composed of front-end collection system,transmission system and monitoring center system.Through sensors the front-end acquisition system collects the elevator operation dataanalyzed.with data collector.The elevator operation data is transmitted using the special shielded network line by CDMA,GSM,Ethernet or RS485 communication mode. Through the transmission system the signals of the operation and fault state, trapped people, elevator maintenance sign collectedby the front-end data acquisition system is received and saved by the server system, and is extracted by the integrated management platform software in the server according to user permissions.The practical application shows that the integrated management of the system can ensure the elevator in the best combination and the best state,and promote the management level of scientific, intelligent,information, and improve the level of supervision and management.

elevator safety monitoring;elevator data acquisition;elevator intelligent management

TP393.04

A

楊帥：男，1981年10月生，遼寧錦州人，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化領(lǐng)域的總線(xiàn)及自動(dòng)控制技術(shù)。

2013年江蘇省淮安創(chuàng)新載體平臺(tái)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：HAP201313）；2013年江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：2013-DZXX-025）

第一作者：王超：男，1972年2月生，安徽蕪湖人，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)電一體化系統(tǒng)控制。