孫 堯，于 佳

（杭州西奧電梯有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引 言

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，電梯作為高層建筑主要的垂直交通工具，其數(shù)量增長迅速，我國已成為世界上最大的電梯消費市場[1-3]。在人們的日常生活中，電梯已然成為必要的基礎(chǔ)設(shè)施，作為載人交通工具，安全性必須得到有效保障。在物聯(lián)網(wǎng)平臺支持下，通過打造電梯公共安全網(wǎng)絡(luò)，使電梯救援和安全監(jiān)控更加智能化；通過建立多媒體安全監(jiān)控終端、多媒體數(shù)據(jù)管理平臺、智能移動監(jiān)控終端等一系列數(shù)據(jù)收集與處理網(wǎng)絡(luò)中心，將電梯的動態(tài)信息數(shù)據(jù)通過語音、視頻等方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心進(jìn)行分析和處理，及時進(jìn)行危險預(yù)警，做到事故預(yù)防[4]，有效降低電梯的事故發(fā)生率。此外，為了能夠最大限度降低安全事故的發(fā)生率，電梯維保環(huán)節(jié)也發(fā)揮著重要的作用[5]。在維保過程中，需要維保人員重視對電梯的維修保養(yǎng)工作，針對常見的質(zhì)量問題采取有效的解決措施與方法，以使電梯維修保養(yǎng)質(zhì)量更加高效。

1 電梯智能終端

電梯物聯(lián)網(wǎng)是為了解決目前電梯安全問題而提出的概念，數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、中心處理部分以及應(yīng)用軟件共同構(gòu)成了完整的電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。通過傳感器采集電梯運行數(shù)據(jù)并分析后，上傳到互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控中心，結(jié)合平臺應(yīng)用軟件實現(xiàn)對電梯實時有效的監(jiān)管和維護(hù)。

數(shù)據(jù)采集部分：電梯控制系統(tǒng)使用RS 422/RS 485等通信接口上傳數(shù)據(jù)，電梯控制系統(tǒng)配套的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備通過上述對應(yīng)的通信接口接收數(shù)據(jù)，采用MQTT物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，利用NB（Narrow Band, NB）/4G無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器，實現(xiàn)電梯狀態(tài)的遠(yuǎn)程物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。NB/4G雙模傳輸方式的優(yōu)勢在于可根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的不同形式采用不同的模式傳輸，降低成本。電梯物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 行為模式分析與危險動作預(yù)警

人們在乘坐電梯的過程中，可能會做出危險乘梯行為，如妨礙電梯關(guān)門、倚靠轎門、轎內(nèi)跳躍及用手扒轎門等，雖然關(guān)于乘坐電梯的安全教育一直在開展，但是危險行為依然時有發(fā)生[6-8]。當(dāng)今，各種電梯的使用環(huán)境中都配備了攝像頭，但傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控方式僅僅具備簡單的錄像功能，在發(fā)生危險乘梯行為時，不具有實時監(jiān)督和提醒的功能。針對這一現(xiàn)象，通過行為模式分析與危險動作預(yù)警的方式，可以對乘梯人員行為進(jìn)行實時、有效的判斷，并提醒做出此類動作的人員，從而減少意外事故的發(fā)生，最大限度保障乘梯人員的人身安全。

在行為模式分析的過程中，通過數(shù)字化圖像、圖像分析與計算機(jī)視覺相結(jié)合的方式，在電梯轎廂環(huán)境中，將人類活動模型分離并提取出來，之后對模型進(jìn)行深度分析，以準(zhǔn)確判斷電梯轎廂內(nèi)乘客的活動。分離提取模型的過程可描述為3個部分。

（1）轎廂內(nèi)背景過濾

由于電梯使用環(huán)境相對封閉，且光照強(qiáng)度、角度變化小，在這種情況下，區(qū)分乘梯人員與環(huán)境背景的復(fù)雜度相對較低，造成虛假檢測與錯誤跟蹤的可能性較小。因此，可以根據(jù)轎廂內(nèi)的背景燈光與轎廂裝潢顏色選擇不同的色彩空間，完成目標(biāo)的分割與特征提取。

（2）目標(biāo)特征選取

序列圖像中包含大量特征信息，選取合適的目標(biāo)特征是視覺分析中保持目標(biāo)跟蹤的關(guān)鍵。針對電梯使用對象的特點，可以將目標(biāo)的運動、顏色、邊緣與紋理作為目標(biāo)特征識別的主要依據(jù)。

（3）算法實時性與魯棒性

如前所述，由于電梯使用環(huán)境中背景、光照等變化較小，因此對跟蹤算法的魯棒性要求較低，故采用運算量較小的算法也可以獲得較好的實時性。

3 電梯維保業(yè)務(wù)管理閉環(huán)

考慮到電梯運行的可靠性問題，可以通過改進(jìn)電梯設(shè)計、提高制造質(zhì)量的方式來提升電梯的可靠性，通過打造完善的維保體系和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，降低電梯事故的發(fā)生概率。數(shù)據(jù)表明，導(dǎo)致電梯存在安全隱患的因素中，安裝問題占24%，質(zhì)量問題占16%，維保和使用[9-10]達(dá)到60%。由此可見，電梯的維修保養(yǎng)對運行安全起到了重要作用，因此，對電梯設(shè)備進(jìn)行正確的、及時的、徹底的維修保養(yǎng)是十分必要的。

針對電梯維修保養(yǎng)問題，本文通過大數(shù)據(jù)建模，對維保線路優(yōu)化、保養(yǎng)計劃優(yōu)化與調(diào)整、應(yīng)急救援派工等進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合移動APP實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理閉環(huán)。

（1）維保線路優(yōu)化

在我們生活的城市里，都設(shè)有相應(yīng)的維保站點，根據(jù)電梯分布的情況，以維保線路的形式分配給維保人員。這種維保形式的優(yōu)勢在于維保員工對自己負(fù)責(zé)維修保養(yǎng)的電梯更為熟悉，但是也存在線路安排不合理、交通原因?qū)е碌木S修不及時等現(xiàn)象。在整個過程中，除了維修保養(yǎng)的必要時間，維保人員前往目的地所需時間也需要充分考慮。

當(dāng)電梯發(fā)生故障時，時間對于維保人員而言分秒必爭，針對這一情況，可對保養(yǎng)線路進(jìn)行優(yōu)化，引入智能優(yōu)化算法，比如蟻群算法來解決維修保養(yǎng)路徑不合理導(dǎo)致的延時問題。蟻群算法是一種用來尋找優(yōu)化路徑的概率型算法。通過收集維保員工每次執(zhí)行任務(wù)的定位信息，形成正反饋機(jī)制，通過反饋機(jī)制的調(diào)整，可對系統(tǒng)中的較優(yōu)解起到自增強(qiáng)作用，從而使線路向著全局最優(yōu)的方向演變，最終有效獲得全局相對較優(yōu)解。

（2）保養(yǎng)計劃優(yōu)化與調(diào)整

現(xiàn)階段的維保工作延續(xù)了固定周期、固定項目的維保模式，不能針對電梯使用環(huán)境、梯齡、品牌等進(jìn)行調(diào)整。近幾年，隨著技術(shù)的進(jìn)步和安全需求的提高，按需維保工作在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的討論和初步的探索。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)+維?！蹦Ｊ揭鹆藦V泛關(guān)注，考慮通過實時監(jiān)測電梯運行情況，記錄運行數(shù)據(jù)，按時、按需對相關(guān)人員發(fā)送電梯各項數(shù)據(jù)信息。針對電梯的預(yù)發(fā)故障，通過實時監(jiān)測電梯運行情況，判斷電梯出現(xiàn)的異常和存在的問題，對電梯狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)、問題信息、前次維保時效等相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行綜合分析，判斷下次電梯維保需求及維保預(yù)期時間，避免電梯維保過度或過欠的情況發(fā)生。系統(tǒng)在給出維保建議時，還會給出電梯運行的各項數(shù)據(jù)以及電梯故障和問題信息，使維保工作更有針對性，以提高電梯維保工作的質(zhì)量，確保電梯安全運行。

（3）應(yīng)急救援派工優(yōu)化

電梯事故應(yīng)急救援要以人為本。隨著救援效率的不斷提高，應(yīng)急救援方式也在逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變，從之前的“自救”轉(zhuǎn)為“他救”，而且今后將朝著自動救護(hù)、遠(yuǎn)程救護(hù)以及專門救護(hù)的方向發(fā)展。由于被困人員缺乏專業(yè)知識，因此“自救”的方式無法提供有力的安全保障，與其相比，“他救”的方式則更加有效和安全。“他救”是當(dāng)前使用率最高的一種電梯應(yīng)急救援方式。該救援方式主要由專業(yè)技術(shù)人員以被困乘客發(fā)出的求救信號為依據(jù)，采取針對性的救助措施。當(dāng)遇到突發(fā)情況時，乘客需及時采取一切可利用的資源：警鈴、對講系統(tǒng)、手機(jī)APP、轎廂提示等。在專業(yè)救援人員實施救援之前，可以通過電梯內(nèi)部顯示屏播放視頻的方式安撫乘客，同時告訴乘客注意事項、電梯常見的問題以及處理方式和救援時間。

時間就是生命，緊急救援也可以基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動的城市電梯智能派工檢驗系統(tǒng)來實現(xiàn)。首先需要維護(hù)電梯檢驗點（檢驗點為固定地點）以及檢驗的電梯，對電梯進(jìn)行地理位置的維護(hù)、人員到達(dá)時間的維護(hù)、收集維修人員的定位信息、緊急數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)預(yù)處理、派工檢驗路線分配、路線檢驗、檢驗反饋等。根據(jù)反饋的信息進(jìn)行二次處理，重新計算。

4 結(jié) 語

綜上所述，在電梯的維修保養(yǎng)過程中，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，可以有效提高救援效率，同時也降低了電梯故障發(fā)生概率，最大限度避免困人等情況發(fā)生。在實際應(yīng)用中，通過對電梯運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集分析，監(jiān)控乘梯人員行為、搭建物聯(lián)網(wǎng)平臺及優(yōu)化維保線路等方式，達(dá)到人們安全乘梯、電梯安全載人的目的。