基于工业级 4G 路由器智慧电梯通信解决方案 一、智慧电梯概述 随着经济的发展和城市规模的不断扩大，高层住宅、宾馆、酒店、写字楼等不断增加， 因此电梯作为垂直方向的交通工具数量也越来越大，目前全国电梯总数量已经超过 150 万 台。电梯的使用给人们出入高层建筑带来便利的同时，但电梯故障所造成的人员伤亡和经济 损失也越来越大，因此，如何对电梯的安全运行实施有效的监控，及时排除各种电梯故障隐 患，已成为物业、电梯维保公司和监管部门急需解决的问题。 电梯是我们日常生活中不可或缺的一部分。电梯安全、可靠运行及科学化管理，是政府、 厂家、维保单位和社会大众关注的焦点，更是有关单位与监管机构共同的责任。国家质量监 督检验检疫总局特种设备安全监察局公布的资料显示，近年来，电梯事故及故障仍呈高发态 势：2007 年共发生电梯事故 33 起，占特种设备安全事故总数的 13%，其中电梯死亡事故 22 起，造成 25 人死亡，10 人重伤；2008 年发生电梯事故 38 起，2010 年，我国仅有记录的严 重电梯事故就发生了 44 起，死亡 43 人。在安全领域赫赫有名的“海恩法则”说，每一起严 重事故的背后，必然有 29 次轻微事故和 300 起未遂先兆以及 1000 起事故隐患。 随着计算机技术和网络技术的不断发展，电梯智能化程度的不断提高，尤其是物联网技 术的行业应用不断深入，为电梯智能管理系统的实现提供了必备条件。 智慧电梯综合解决方案功能描述 1、故障报警： 分为电梯系统检测到的报警、和电梯乘员按报警按钮的人工报警。为电梯维修人员提供 电梯故障范围，从而缩短维修时间，同时为电梯故障发生提供统计数据和预报警参数设置提 供依据。 2、资源定位功能： 能迅速的在系统中的地图上定位报警电梯，就近分配维修资源，能第一时间知道故障电 梯所在位置，为救援、排障争取最大的时间。 3、运行状态监测功能： 电梯运行状态；电梯运行方向；电梯到达楼层；电梯故障状态；电梯平层情况，门机工 作状态。系统根据电梯运行状态显示，准确掌握电梯实际运行时间和易损件的使用次数，为 数据统计提供有效数值；当电梯出现故障时为维修人员提供准确信息。 4、电梯档案、维修资源档案管理功能： 分级别远程查看电梯各项数据数据统计及分析功能： 故障类型及数量、维修响应时间、电梯实际运营时间、易损件使用次数、维保资数进行 统计。根据各数据，进行分析、存储，以达到电梯故障提前预警的目的。 5、资源动态调度功能： 对电梯维修人员、以及维修工具包的配置，在地图上实时更新，遇到报警时就近调取维 修人员。也有考勤的功能，提高维修人员服务质量，系统可显示电梯维修人、维修时间、花 费时间，从而提高工作效率。 包括维保人员在移动终端上查看电梯档案、查看库房备件、与指挥中心联系！ 6、应急指挥功能： 电梯故障时，成员按报警对讲按钮，或电梯系统自动报警，调度中心人员屏幕自动弹出 该电梯档案，包括厂家、维修单位、维修记录、地理位置、发生故障的位置、故障类型等， 联系最近的维修人员及时赶到，维修备件也要及时从合适的仓库送出，直到引导维修人员到 电梯和成员联系上。处理完毕后更新相关记录。充分利用无线对讲、手机、固定电话、电梯 对讲等多种通信手段，一键链接至维修人员和管理人员，以缩短维修响应时间。同时专业化 的调度人员也可实时了解电梯内乘客的状况，及时为电梯内的乘客提供安全保护知识、以及 进行第一时间的心理安抚。 应急联动指挥系统针对现场突发事件，先实时与现场建立稳定联系，包括 wifi、3G、有 线多种传输方式互为备用的可靠通信，建立远程通信网络，便于应急指挥中心全面了解现场 事态发展状况，便于指挥中心专家分析诊断和领导决策，系统可提供电梯故障统计、维保数 据、电梯运行数据等多种历史数据，以数据、语音、图片、视频和文字多种形式提供给指挥 中心，给现场指挥提供有效可靠的决策数据。另外，借助快捷的网络通信，统一指挥多方联 合救援并发挥各方面优势。可与安监局、质监局等有关部门已有指挥系统可靠兼容，实现信 息共享。 7、面向社会的信息公开，广告通道、既便民服务： 以电梯物联网监控系统为基点，建立全新的社区公共信息平台，能提供多方面的应用服 务，包括信息服务平台、电子商务等应用。平台由内容发布管理中心、多媒体发布服务器、 多媒体终端、无线网络平台等多部分组成。通过此平台，能为政府、物业等部门发布电梯安 全应急、公共服务类信息和其他相关服务内容，为政府及有关单位建立一个垂直管理的信息 通道，更好的服务于大众。 政府的各种激励和扶植政策有利地带动了物联网产业的发展，推动了物联网行业技术的 革新、产业链的拓展，电梯物联网通过提高电梯的安全运行是水平，为电梯监管单位、维保 单位节约了人力成本，提高了工作效率。电梯物联网的科研已经取得了显著的成果，电梯物 联的应用不仅保障了广大电梯乘客的生命财产安全，更有利的推动了智慧城市的建设。 二、智慧电梯现状 上海电梯用户服务中心大型屏幕墙上，从中国地图放大到上海地图，再到作为试点区域 的长宁区和自贸试验区，“智慧电梯”分布状况全部可视化。他们承担国家级企业技术中心 之责，研发了这张电梯物联网，目前入网电梯达 4 万台。在此基础上，中心还与市质监局、 110 联动，作为上海市电梯应急处置中心承担起全城的急救指挥工作。 广州市质量技术监督局在 2014 年 7 月 16 日发布数据显示，2014 上半年广州共处置电 梯困人 2562 宗，故障 1386 宗，解救被困人员 6947 名。其中，6 月份的电梯故障七成发生 在住宅小区居。 杭州地区在用电梯有 7 万多台，接入网络的电梯有 3961 台，主要是新建小区和人员密 集的商场、宾馆、医院、学校等场所配用电梯。关于加强杭州市电梯安全工作的实施意见》 明确，新建住宅小区电梯要配置电梯物联网装置。各级政府要建立老旧电梯大修改造更新经 费筹措机制、简化申请使用物业专项维修资金程序，推广电梯物联网改造工作。 目前，90%以上电梯企业的售后维保、巡检方式，仍依靠一支笔、一张纸的方式进行， 笔纸记录信息无法快速查询、检索和分析。很多时候，一些例行保养往往只是轻描淡写“打 个勾、走过场”。而与电梯物联网配套的，正是基于移动终端的维保服务管理。维保人员均 持有类似手机的终端工作，在手持终端上接受系统派发的“作业包”，他们到没到维保现场、 去了多少时间、是否按部就班操作，均能一一记录在案。甚至在某个部位“动手术”时，智 能终端支持拍照上传，向中控人员“直播”流程，直至任务完全达标。 电梯的实时监测平台、维保监控平台、设备溯源平台、应急指挥平台合而为一，在同一 个平台上集成了这些信息，使得电梯在出现异常和故障时可以第一时间掌握信息、第一时间 发出指令、第一时间实施救援、第一时间调查处理。并且可以对电梯维保单位的维保情况进 行实时跟踪，足不出户就可以对电梯运行状况和健康状况随时进行查阅。 对于电梯门被卡这样的常见故障，门内的传感器可以监测关门阻力大小，若正常关门电 流只要 1 个安培，而故障发生前电流经常要用到 1.5 个安培，很有可能就是电梯门滑轮、滑 槽内存在异物。据介绍，电梯门被一些小垃圾阻塞，开关阻力就会增加，而“智慧电梯”不 仅能提前预见故障，还能精确测定哪一楼层的电梯门碰到障碍只要电梯发生故障，传感器感 知了电梯状态，就会向电梯安全运行监控平台发出危险信号，同时会根据不同的相应级别， 通知维保单位、救援单位、物业公司，甚至是急救中心等响应主体。 目前多个城市开通了 96333 电梯应急指挥中心，专门应对突发的电梯事故。部分电梯装 有运行状态监控和自动报警系统。一旦电梯运行出现问题，会自动向后方平台报警求助。自 动报警和风险预警，是应用物联网技术后起到的最大作用。” 目前电梯的责任主题已经明确： 1、电梯使用管理者负第一责任，尚未移交的新安装电梯，项目建设单位为电梯使用管 理者； 2、委托电梯维保企业实施维保的，应在签订的合同中明确由电梯维保企业承担电梯维 保质量和运行安全责任； 各地智慧经济的发展“提速”，以及电梯安全管理法规的深化，将为电梯联网提供更强 的政策保障和资金支持。 一部电梯在运行时，成百上千个部件相互配合，协同工作。以往电梯单靠电线连接，一 旦出现问题，只能是维修人员到现场一项项检测。应急维修后电梯暂时正常使用了，如果其 中暗藏安全隐患，是很难检查出来的。如果给电梯装上“芯”——传感器和芯片，借助物联 网技术，电梯就会变得“有头脑”。“智慧电梯”可以监测数十个状态参量。一旦某台电梯 有事，远程中心的“地图”大屏即有显示，第一时间完成故障远程诊断，让维修人员足不出 户也能快速了解电梯“病情”，现场维修“对症下药”。 除了快速发现故障，它更“聪明”的地方是，能向服务中心实时传输自己的健康状况， 包括电梯开关门次数、钢丝升降次数等电梯日常健康指标。通过“大数据”分析，帮助技术 人员充分了解这部电梯近来的健康趋势，什么时候该更换哪些零部件等等。相关的物联网芯 片和模块，对于新装电梯，可直接嵌入；在用电梯，也可方便加装。 电梯作为一种关系千家万户生命安全的特种设备，其使用保养类似汽车。在 15-20 年的 使用寿命内，“上路”的第一天即开始了全生命周期的“保养历程”，每台电梯每月保养 2 次，是国家法定的电梯“体检”节奏。“智慧电梯网”基于物联网技术系统，让电梯能“开 口报错”，维保人员手持移动终端，就能和中央远程监控几乎保持同步，第一时间知晓所辖 社区电梯故障，并接受系统派发的“作业包”。“远程监控中心还与 110 联动，一旦有事故 发生，快速应急处置，同时远程监控监督电梯维保现场的安全规程是否一一落实。” 据了解，上海已成为世界上电梯保有量最大的城市，全市共有 17.5 万部在用电梯，其 中“带病”运行情况十分普遍。作为特种设备，依照法定，每台电梯每月应当保养 2 次，但 真正能做到的却不多，不少电梯依然是“不坏不保养”；即便是日常巡检，也都是“一支笔” “一张纸”走过场。长此以往，乘客人生安全很难得到保证。 物联网技术的引入，或许能改善这种局面。根据现已投入使用的智慧电梯的运行原理： 电梯的远程监视系统可通过专用接口直接与电梯控制系统连接，对电梯的故障运行状态实行 远程监视。专职人员可通过计算机系统中心地图时时监控每台电梯的运行状态，通过监视系 统定期上传日常运行数据，并及早防范隐患的发生。 三、智慧电梯通信解决方案 目前电梯的报警维修系统是使用基于双绞线的五方对讲系统，传输距离只能限制在 1~2Km 之内，远程传输靠 GSM 传输，但是它只能传输语音、少数的能够传输一些状态数据。 由于远程传输都是基于 IP 和光纤的，市场上有很少的基于光纤和 IP 的电梯对讲方案，有些 单位自己开发了基于 IP 的对讲系统，不能充分利用电梯上原