史振秋，李希光，王曉軍

（1.中郵建技術(shù)有限公司，江蘇南京，210012；2.哈爾濱工大正元信息技術(shù)有限公司，黑龍江哈爾濱，150010）

0 引言

近年來(lái)隨著電梯數(shù)量高速增長(zhǎng)、使用年限增加，由于監(jiān)管技術(shù)落后、棄管樓增多、維修保養(yǎng)不到位等原因，電梯故障頻次呈明顯增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，電梯困人、傷人事件時(shí)有發(fā)生[1]。

當(dāng)前對(duì)電梯的運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)手段和事故救援方面存在如下問(wèn)題：

（1）缺少電子化、信息化的手段對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致電梯的故障隱患不能及時(shí)得到處理。

（2）當(dāng)電梯發(fā)生事故時(shí)，相關(guān)的責(zé)任單位不能及時(shí)準(zhǔn)確地獲取現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境信息、事故地點(diǎn)及附近相關(guān)單位位置信息，導(dǎo)致協(xié)同指揮與協(xié)同救援手段不足[2]。

（3）部分電梯井道未實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商通信信號(hào)加強(qiáng)覆蓋或覆蓋效果差，導(dǎo)致在事故救援時(shí)外部人員與電梯轎廂內(nèi)被困人員溝通受阻，極大影響救援響應(yīng)時(shí)間和事故救援效率。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文綜合應(yīng)用現(xiàn)代傳感、無(wú)線通信、有線通信、網(wǎng)絡(luò)安全、VPN、GIS、軟件開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)等綜合信息化技術(shù)，研究設(shè)計(jì)了電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯日常管理的信息化，應(yīng)急救援的高效化，提高電梯運(yùn)行管理和安全水平，保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

■1.1 整體架構(gòu)

電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)技術(shù)框架如圖1 所示，平臺(tái)由四個(gè)層次組成，包括信息采集層、信息傳輸層、信息應(yīng)用層和信息展示層。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)以信息采集層和信息傳輸層作為獲取信息的基礎(chǔ)，以信息應(yīng)用層作為處理信息的核心，以信息展示層作為信息溝通的媒介，實(shí)現(xiàn)平時(shí)電梯運(yùn)行狀態(tài)、轎廂基礎(chǔ)環(huán)境、機(jī)房基礎(chǔ)環(huán)境、維保狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；戰(zhàn)時(shí)故障電梯快速定位、音視頻實(shí)時(shí)溝通、協(xié)同指揮救援。

■1.2 信息采集終端

電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)是將電梯前端有效的信息及時(shí)、準(zhǔn)確地采集到系統(tǒng)中，采集硬件設(shè)備部署于電梯轎廂內(nèi)、電梯轎頂和電梯機(jī)房。

電梯轎廂內(nèi)采集電梯內(nèi)部溫度、濕度、煙霧、聲音和視頻信息。溫度、濕度、煙霧和異常聲音信息實(shí)時(shí)采集并上傳。視頻采用H.265 編碼方式（1080P 畫(huà)面碼流在2Mbps 左右）進(jìn)行傳輸，采取適時(shí)傳輸模式，即僅當(dāng)轎廂內(nèi)人員利用媒體終端向呼叫中心主動(dòng)發(fā)起呼叫或指揮中心向轎廂內(nèi)發(fā)起視頻通話時(shí)開(kāi)起視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸。

電梯轎頂部署三軸加速度、平層、開(kāi)關(guān)門(mén)、蹲底、沖頂?shù)葌鞲衅?，?shí)時(shí)獲取電梯運(yùn)行狀態(tài)和健康狀態(tài)數(shù)據(jù)。

電梯機(jī)房?jī)?nèi)部署溫濕度傳感器和振動(dòng)傳感器，實(shí)時(shí)獲取機(jī)房?jī)?nèi)溫濕度、曳引機(jī)溫度及其振動(dòng)數(shù)據(jù)。

■1.3 信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

信息傳輸是整個(gè)流程中非常重要的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)前端處在特殊的環(huán)境，電梯內(nèi)部較為封閉，即使運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行了通訊信號(hào)覆蓋，信號(hào)也不穩(wěn)定。為將前端數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確傳輸、并在應(yīng)急救援時(shí)可進(jìn)行穩(wěn)定的音視頻通話，本文設(shè)計(jì)的信息傳輸層的架構(gòu)如圖2 所示。

圖2 信息傳輸層架構(gòu)

電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)前端的通信網(wǎng)關(guān)部署在電梯機(jī)房?jī)?nèi)，使用運(yùn)營(yíng)商的4Mbps 帶寬的VPN 專(zhuān)線接入數(shù)據(jù)中心，端到端網(wǎng)絡(luò)延時(shí)5mms 以內(nèi)，保障平時(shí)前端數(shù)據(jù)安全、可靠地傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，在應(yīng)急救援時(shí)音視頻信息傳輸?shù)牧鲿场?/p>

轎廂內(nèi)和轎頂設(shè)備采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)橋與網(wǎng)關(guān)連接，機(jī)房終端設(shè)備與網(wǎng)關(guān)通過(guò)超五類(lèi)網(wǎng)線互連。為保障網(wǎng)絡(luò)的安全性，防止外部非法接入網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行入侵、攻擊或傳播病毒，在數(shù)據(jù)中心出口部署下一代防火墻。

■1.4 信息應(yīng)用平臺(tái)

軟件平臺(tái)采用B/S 架構(gòu)，后端基于node.js 的koa2 開(kāi)發(fā)框架，前端界面基于vue 框架，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySql 和mongodb。

信息應(yīng)用系統(tǒng)分為檔案管理、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、多媒體信息管理、維保管理、呼叫中心和應(yīng)急救援6 個(gè)應(yīng)用模塊。實(shí)現(xiàn)電梯的基礎(chǔ)檔案信息錄入、電梯運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與異常報(bào)警、轎內(nèi)終端的多媒體信息管理、維保作業(yè)監(jiān)督、事故應(yīng)急呼叫、應(yīng)急救援指揮與調(diào)度等功能。

（1）檔案管理模塊

本模塊的功能實(shí)現(xiàn)基于兩種方式實(shí)現(xiàn)，第一種方式是利用轎內(nèi)終端的應(yīng)用程序，在終端上錄入的信息暫存在本地，通過(guò)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)同步到系統(tǒng)中；第二種方式可以在系統(tǒng)平臺(tái)上集中錄入。

電梯檔案的基礎(chǔ)信息包括電梯的類(lèi)別、注冊(cè)登記代碼、小區(qū)/單位、地理位置信息、區(qū)域化管理標(biāo)識(shí)、產(chǎn)權(quán)單位、安裝單位、驗(yàn)收單位、使用單位、物業(yè)單位、維保單位、維保負(fù)責(zé)人、安裝日期、驗(yàn)收日期等。

（2）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊

電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)基于電梯前端采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括電梯運(yùn)行狀態(tài)（平層，開(kāi)關(guān)門(mén)，蹲底，沖頂，加速度），轎廂內(nèi)環(huán)境（溫濕度，聲音），機(jī)房?jī)?nèi)環(huán)境（溫濕度，曳引機(jī)溫度、振動(dòng)）。

系統(tǒng)啟動(dòng)后即處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，當(dāng)電梯前端設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的連接請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)接受請(qǐng)求并創(chuàng)建相應(yīng)的Socket 連接，等待前端設(shè)備主動(dòng)上傳注冊(cè)數(shù)據(jù)包。注冊(cè)數(shù)據(jù)包以前端硬件MAC 地址作為注冊(cè)ID，具有全網(wǎng)的唯一性。系統(tǒng)檢查ID 與數(shù)據(jù)庫(kù)中已錄入的終端信息一致時(shí)，系統(tǒng)將此終端加入會(huì)話列表，定時(shí)采集運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)信息與已設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，當(dāng)超出閾值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)頁(yè)面彈窗、手機(jī)短信、語(yǔ)音等報(bào)警模式。

（3）多媒體信息管理模塊

電梯轎廂內(nèi)部署媒體終端即轎內(nèi)終端，平時(shí)播放電梯維修保養(yǎng)信息、安全常識(shí)、通知公告、天氣預(yù)報(bào)、公益廣告等音視頻信息。應(yīng)急救援時(shí)，終端成為電梯內(nèi)外溝通的媒介，轉(zhuǎn)換為可視對(duì)講系統(tǒng)與呼叫中心及救援人員保持實(shí)時(shí)的溝通，幫助救援人員及時(shí)趕到現(xiàn)場(chǎng)，快速完成救援。

（4）維保管理模塊

電梯作為日常運(yùn)轉(zhuǎn)強(qiáng)度較大的特種設(shè)備，由多個(gè)精密、易損的部件組成，按期保養(yǎng)對(duì)于電梯的安全使用是非常重要的工作內(nèi)容。系統(tǒng)提供信息化手段監(jiān)督維保公司保養(yǎng)工作情況。

系統(tǒng)根據(jù)已錄入的電梯維保日期，以彈窗方式提前3天提示維保單位做好維保工作計(jì)劃。每位維保人員配備維保終端，其到達(dá)電梯后利用便攜式維保終端在轎內(nèi)終端上進(jìn)行簽到，轎內(nèi)終端將簽到記錄實(shí)時(shí)上傳到系統(tǒng)中形成維保簽到日志。維保終端記錄整個(gè)維保過(guò)程視頻畫(huà)面，工作完成后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳到系統(tǒng)中存檔備查。

（5）呼叫中心模塊

基于CTI（計(jì)算機(jī)電話集成系統(tǒng)）、IVR（交互式自動(dòng)語(yǔ)音應(yīng)答系統(tǒng)）、ACD（自動(dòng)呼叫分配）機(jī)制，接收并處理來(lái)自轎內(nèi)終端、公共電話、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊等來(lái)源的電梯運(yùn)行故障和事故報(bào)警信息。坐席接到報(bào)警后，按照規(guī)范工作流程及時(shí)創(chuàng)建工單并推送給相關(guān)單位進(jìn)行故障的處理或?qū)嵤┚仍?。呼叫中心模塊主要功能包括:工單管理、定位管理、消息推送、視頻服務(wù)，該模塊架構(gòu)如圖3 所示。

圖3 呼叫中心架構(gòu)

工單管理。用于提交、修改、查看工單信息。

定位管理。系統(tǒng)根據(jù)電梯檔案中的地理位置、維保單位地址信息，快速、精準(zhǔn)獲取電梯經(jīng)緯度、維保單位所處位置等信息，為故障處理或應(yīng)急救援服務(wù)。

信息推送。接到呼叫后，坐席將會(huì)第一時(shí)間調(diào)取包括故障現(xiàn)象、電梯地理位置、電梯當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)、電梯環(huán)境參數(shù)、機(jī)房環(huán)境參數(shù)信息等在內(nèi)的信息形成工單，并以系統(tǒng)消息和文本短信方式推送給維保單位和對(duì)應(yīng)維保人員。

坐席服務(wù)。提供TCP 接口給坐席客戶端進(jìn)行坐席的簽入簽出等功能實(shí)現(xiàn)，并且將坐席的狀態(tài)向上報(bào)告給CTI 的ACD 模塊。

（6）應(yīng)急救援模塊

應(yīng)急救援模塊包括多方音視頻通話、遠(yuǎn)程指揮和知識(shí)庫(kù)功能。

音視頻通話。在應(yīng)急救援時(shí)，坐席將發(fā)起包括被困人員、救援人員在內(nèi)的三方音視頻通話，進(jìn)一步確認(rèn)前方狀態(tài)，安撫被困人員，幫助救援人員快速完成救援任務(wù)。

遠(yuǎn)程指揮。指揮中心大屏上實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)救援視頻畫(huà)面、轎內(nèi)視頻畫(huà)面，救援人員位置信息、事故電梯位置信息以地圖形式實(shí)時(shí)展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資源調(diào)度、協(xié)同指揮。

知識(shí)庫(kù)。系統(tǒng)內(nèi)錄入應(yīng)急預(yù)案和典型案例，自動(dòng)關(guān)聯(lián)并列出相似事故的案例列表，智能推送救援方案，供指揮人員和救援人員參考。

2 結(jié)論

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了電梯安全監(jiān)管及應(yīng)急救援系統(tǒng)，闡述了電梯信息采集終端、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、及信息處理平臺(tái)的整體技術(shù)架構(gòu)。該系統(tǒng)已在哈爾濱市建設(shè)應(yīng)用，面向社會(huì)群眾和相關(guān)單位提供安全保障服務(wù)，為電梯的安全監(jiān)管和協(xié)同應(yīng)急救援提供有力的信息化支撐。