【摘要】本文分析了地鐵站電梯監(jiān)管的業(yè)務特點和業(yè)務需求，設計并實現(xiàn)了一種基于電梯遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)。文章描述了平臺的功能設計和總體架構。實踐表明，地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)能有效提高軌道交通公司電梯安全監(jiān)管部門的專業(yè)化、科技化、信息化水平。軌道交通公司落實電梯安全管理責任提供幫助。

【關鍵詞】電梯;遠程監(jiān)測;地鐵站;智慧監(jiān)管

1、引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展、城市化進程的不斷加快及城市空間的不斷拓展，國內(nèi)各大城市都加快了修建地鐵的步伐，已經(jīng)逐漸構建起以地鐵為主導的城市公共交通體系[1]。

根據(jù)中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布的《城市軌道交通2019年統(tǒng)計和分析報告》顯示，截至2019年底，中國大陸地區(qū)共有40個城市開通城市軌道交通運營線路208條，運營線路總長度6736.2。2019年全年累計完成客運量237.1億人次，總進站量為149.4億人次。

面對巨大的客流，如何有效保障地鐵站電梯設備平穩(wěn)、可靠地運行，如何實現(xiàn)電梯的智慧監(jiān)管，是城市軌道交通公司需要考慮的問題。

2、業(yè)務特點

電梯作為地鐵的重要基礎設施之一，是地鐵通過能力的重要保障，電梯的安全穩(wěn)定運行成為軌道交通運營重點關注的對象[2]。

軌道交通公司為加強客運電梯管理，投入了大量精力和成本。但是由于地鐵站內(nèi)電梯數(shù)量眾多，分布廣泛，加上管理手段缺乏，管理難度較大，管理任務艱巨。軌道交通公司電梯管理具有以下特點。

（1）地鐵線路長、站點多、區(qū)域跨度大，巡檢維保難度大

以上海市例，截止2019年底，上海市擁有運營線路17條（含磁浮線），線路總長度705公里（含磁浮29公里），車站415座（含磁浮2座車站）。區(qū)域跨度整個上海市區(qū)，電梯分散在各個地鐵站點，巡檢維保管理難度大。

（2）電梯數(shù)量多、品牌多、型號多、涉及配件多，信息管理復雜

仍以上海市為例，截止2019年底，上海地鐵電梯數(shù)量近4000臺，投入使用的電梯有奧的斯、西子奧的斯、蒂森、迅達、三菱、通力、中迅等多個個品牌。涉及的電梯型號多、電梯配件多、信息管理復雜，管理難度大。加上電梯投運時間不一，電梯臺賬信息、零配件更換信息、電梯維保信息、電梯運維信息分散，信息獲取難，日常監(jiān)督困難。

（3）故障隱患無法及時發(fā)現(xiàn)

地鐵站內(nèi)的電梯的設備故障排查依靠人工和經(jīng)驗，很難準確定位，電梯故障隱患無法及時發(fā)現(xiàn)，故障排查不徹底。

（4）管理主體眾多，責任難以落實

電梯的運行管理涉及政府主管部門、檢驗檢測機構、電梯廠商、維保廠商、業(yè)主單位、乘梯人，管理主體多，責任難以落實。

（5）管理成本方面居高不下

目前電梯的安全管理主要依靠維保人員及電梯安全保障員巡檢的方式，電梯安全保障人力成本高。每年軌道運營公司都要組織相關人員參加相關培訓考核和電梯安全保障工作。投入了大量的人力、物力成本。

3、相關研究

針對地鐵站內(nèi)的電梯監(jiān)管，目前國內(nèi)不少學者從不同方面都做了相關的研究。

文獻3的作者張緒鵬對地鐵電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)進行了研究。提出了地鐵自動扶梯的問題主要有設備問題、缺乏有效的監(jiān)督管理評價手段、宣傳不到位等問題。并介紹了基于地鐵電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的電梯物聯(lián)網(wǎng)實時監(jiān)測實踐。介紹了基于事故樹的自動扶梯的危險性識別和評價的方法。

文獻4的作者常洪明，通過對地鐵電梯事故原因及預防性措施的研究，提出了地鐵電梯安全的問題傳遞鏈為：人為因素—機械設備因素—設備故障—事故發(fā)生[4]。

文獻5的作者何東山、饒美婉、農(nóng)碧林提出了地鐵自動扶梯在線監(jiān)測及預警系統(tǒng)的設計方案，一定程度上實行了自動扶梯的在線監(jiān)測和預警。

文獻6的作者劉宏達基于物聯(lián)網(wǎng)，研究了電梯的遠程控制技術。提出了物聯(lián)網(wǎng)的遠程電梯控制方法。

文獻7研究了電梯物聯(lián)網(wǎng)的概念及發(fā)展，提出了將梯控模塊作為數(shù)據(jù)傳輸中心，將前端視頻接入和電梯運行數(shù)據(jù)采集作為電梯網(wǎng)管，將呼梯聯(lián)動系統(tǒng)和樓宇設備對接，基于AI攝像機采集電梯實時畫面實現(xiàn)可視化管理的電梯智能化設計思路。

4、地鐵電梯監(jiān)管業(yè)務需求

地鐵站內(nèi)的電梯監(jiān)管可從軌道公司管理集團級、運營公司級、線路級幾個方面來分析。各層級需求如下：

（1）集團級需求

集團公司作為戰(zhàn)略管控中心，關注路網(wǎng)的整體運行狀態(tài)和安全情況，關注以風險管理為核心。集團級需求主要包括路網(wǎng)級電梯總體運行狀態(tài)、路網(wǎng)即時的電梯狀態(tài)、故障的統(tǒng)計、跟蹤、閉環(huán)、追溯情況等。

（2）運營公司級需求

在運營公司級，關注以流程管理為導向的跨部門協(xié)同運作機制，實現(xiàn)高效運營管理。一是加強資源配置能力，對人、財、物等關鍵資源進行統(tǒng)籌配置;二是加強資產(chǎn)全壽命周期管理，打通工程建設期與設備運營期，實現(xiàn)建設期與運營期的無縫銜接;三是針對集團的其他綜合管理相關職能，對紀檢監(jiān)察、外事管理、法律事務、安健環(huán)、審計內(nèi)控等進行全方位管理。

（3）線路級需求

在線路級，關注專業(yè)化操作與規(guī)范化管理。可監(jiān)控設備運行數(shù)據(jù)，監(jiān)控生產(chǎn)情況，檢驗生產(chǎn)規(guī)程的執(zhí)行和遵守情況，減少安全事故。采集生產(chǎn)狀況和產(chǎn)品數(shù)據(jù)，分析設備運行情況和規(guī)程執(zhí)行質(zhì)量。

5、功能設計

基于軌道交通公司業(yè)務需求，結合當前技術現(xiàn)狀，地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)可通過數(shù)據(jù)采集，建立軌道公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫?；跀?shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)電梯的運行監(jiān)控?；诖髷?shù)據(jù)分析，實現(xiàn)電梯的智慧監(jiān)管。

（1）實現(xiàn)基于電梯遠程監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集

基于電梯廠家的遠程監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)電梯設備識別、設備基礎信息、設備實施運行狀態(tài)信息、設備統(tǒng)計信息和設備故障與服務狀態(tài)信息的實時采集。

（2）建立軌道交通公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫

建立覆蓋軌道公司地鐵站所有電梯設備的數(shù)據(jù)標準體系，構建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集標準、數(shù)據(jù)管控標準、數(shù)據(jù)質(zhì)量標準、指標體系標準。

建設全面、統(tǒng)一的電梯主題數(shù)據(jù)倉庫，構建數(shù)據(jù)采集、存儲、整合、分析、交換和共享服務平臺，加強數(shù)據(jù)管理能力，提升數(shù)據(jù)應用支撐能力，實現(xiàn)與挖掘數(shù)據(jù)價值。

（3）建立基于大數(shù)據(jù)分析的全方位監(jiān)控和配件管理平臺

基于數(shù)據(jù)倉庫進行數(shù)據(jù)挖掘，為電梯的安全管理提供數(shù)據(jù)支撐。實時監(jiān)控設備當前服務模式、實時監(jiān)控設備安全裝置動作、設備故障和服務狀態(tài)信息。

基于大數(shù)據(jù)技術，對設備故障進行提前預警，推薦維保和更換方案。

（4）建設數(shù)據(jù)可視化分析平臺

建設數(shù)據(jù)可視化平臺，減少各部門的填報、合并報表工作量，提高報表收集、合并的效率，為管理者、決策者提供方便快捷的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析。

6、系統(tǒng)架構

系統(tǒng)的總體架構如下圖所示：

系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)源、基礎設施層、數(shù)據(jù)采集平臺層、軌道交通公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫層、配件監(jiān)控管理平臺層和可視化分析平臺層6層。

6.1數(shù)據(jù)源層

通過電梯廠家遠程監(jiān)測系統(tǒng)采集的電梯設備數(shù)據(jù)。包括設備識別碼、設備基礎信息、設備實施運行數(shù)據(jù)、設備統(tǒng)計信息等數(shù)據(jù)。

6.2基礎設施層

支撐地鐵電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)運行的云服務器、云存儲、通信網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等基礎環(huán)境。

6.3數(shù)據(jù)采集平臺

采集設備運行數(shù)據(jù)，以支撐業(yè)務運行。包括數(shù)據(jù)識別碼、設備基礎信息、設實時運行數(shù)據(jù)、設備統(tǒng)計信息等數(shù)據(jù)內(nèi)容。功能包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)集成、協(xié)議適配等。

6.4軌道交通公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫

軌道交通公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫包括ODS、DW、DM三部分。

ODS操作型數(shù)據(jù)存儲：可操作數(shù)據(jù)存儲區(qū)域。

DW數(shù)據(jù)倉庫層：數(shù)據(jù)的核心存儲區(qū)域，以面向主題的方式，細粒度的保存原子數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)模型分主題進行組織和存放，包括當期的和較長時間的歷史數(shù)據(jù)。

DM數(shù)據(jù)集市層：數(shù)據(jù)集市的數(shù)據(jù)基于數(shù)據(jù)倉庫之上進行匯總加工而成，為最終的前端分析、報告提供支持。

6.5電梯運行監(jiān)控與配件管理平臺

基于軌道交通公司電梯主題數(shù)據(jù)倉庫，實現(xiàn)配件監(jiān)控管理。

6.6可視化分析平臺

提供多種可視化分析。包括手機APP、PC、大屏展示、領導駕駛艙等。

7、應用實踐

地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)在某市軌道交通公司進行了應用實踐，取得了良好的效果。系統(tǒng)利用“云計算+物聯(lián)網(wǎng)+無線網(wǎng)絡技術”，加強電梯設備監(jiān)管與工作人員的緊密度和智能化程度;結合嵌入式系統(tǒng)、無線通信網(wǎng)絡、移動終端、短消息、互聯(lián)網(wǎng)等多種先進的信息技術手段，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和消息傳遞的自動化，提高對異常情況的響應速度，提高了市軌道交通公司地鐵客運電梯的安全運行水平。

結論：

地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)是軌道交通公司強化電梯安全管理的重要抓手，是融合電梯安全規(guī)章制度、年檢管理、維保管理、安全員管理、統(tǒng)計報表等基礎管理信息及電梯運行狀態(tài)實時監(jiān)控、歷史運行記錄查詢、故障記錄查詢等電梯安全管理信息的電梯監(jiān)管平臺。

地鐵站電梯智慧監(jiān)管系統(tǒng)可大大提高電梯安全監(jiān)管部門的專業(yè)化、科技化、信息化水平，對提升管理效率 強化監(jiān)督管理力度、保障電梯安全、節(jié)約維保成本開支、提高應急救援能力等有顯著的作用。

參考文獻：

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作者簡介：

陳秋娟（1987.10-），女，漢族，籍貫安徽淮南，工作單位：安徽內(nèi)卜勒大數(shù)據(jù)科技有限公司。職稱：中級職稱。經(jīng)濟學學士學位，研究方向：電梯市場與電梯物聯(lián)網(wǎng)。