智慧城市“梯联网”系统方案设计

戴中健 黄志斌 赵黎明

（宁波城市职业技术学院信息学院，浙江 宁波 315100）

智慧城市“梯联网”系统方案设计

戴中健 黄志斌 赵黎明

（宁波城市职业技术学院信息学院，浙江 宁波 315100）

随着智慧城市建设以及物联网的应用，“互联网+”的理念也逐步在电梯维保行业推广开来，可以在将电梯监控及故障诊断与物联网技术相结合，构建起“梯联网”。在搭建起“梯联网”的系统结构模型后，介绍了采用分布式结构的故障诊断体系和采用APP模式进行监控监管与维修提示的服务应用，这样可以通过“互联网+”改善电梯的监管和维保水平。

梯联网；结构模型；故障诊断体系；APP应用

随着城市化的进行，安装有电梯的高层建筑、城市基础设施大量投入使用，但由于安装质量、维保水平和电梯自身质量，以及电梯维修公司和人员技术素质等原因，时常造成电梯关人或故障时得不到及时维修，给电梯用户带来极大不便，甚至身心伤害。从浙江省质监局公布的数据来看，截至2015年6月底，浙江省办理注册登记的电梯约33.1万台，仅次于广东和江苏，位于全国第三。于此同时，老旧电梯数量也不断上升，截至2014年底，杭州使用时间15年及以上的电梯有9000多台，到了2017年预计将会达到4万台。而负责电梯正常运行及故障维修的企业又远不能满足行业发展的需求，截止2014年，全省电梯维修保养法人单位和分支机构只有405家，平均每家要承担近800台电梯的维保量，并且405家维保法人单位中只有145家达到A类标准，行业整体水平不高。因此，提高维保企业的技术服务水平和行业的监管能力，已成为电梯行业行政主管部门、电梯服务业的首要任务。近几年，随着智慧城市建设以及物联网的应用，“互联网+”的理念也逐步在电梯维保行业得到关注，把电梯联成网络构成“梯联网”逐渐进入了行业和专业人士的视野。

1 “梯联网”的结构模型

“梯联网”的结构模型如图1所示，包括“梯联网”的电梯黑匣子、电梯状态传感器、管理服务器、媒体库、诊断服务器、APP应用、服务管理平台、专用网络及防火墙等。

图1 “梯联网”的结构模型

1.1 “梯联网”的感知与数据采集部分

“梯联网”的感知与数据采集部分包括电梯状态传感器和电梯黑匣子。在电梯中安装有很多传感器信号（有平层、开关门、温度、湿度、生命等多种传感器等），系统将其状态及电梯的运行数据通过稳定的有线宽带网络或3G/4G/Wi-Fi等形式，实时传输到“梯联网”监控平台。另外，在可以利用电梯轿厢内安装的摄像头、液晶显示屏等设备，通过络与小区物业及“梯联网”监控中心进行联络。梯内自带传感器或外挂传感器以开关量或RS485/CanBus等形式接入到采集器中（电梯黑匣子），完成对电梯运行状态的感知，实现数据采集，同时可将告警信息和维修提示信息以SMS短信的形式通知维保人员。

1.2 “梯联网”的服务管理平台

所有电梯的现场信息和意外报警信息、维修保养信息等，均可以在服务管理平台进行实时了解，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、第一时间维护处理。系统终端和后台数据可选择GPRS/3G/4G网络、Wi-Fi、以太网等方式传输，统一接入到政府M2M公共物联网平台中。结合计算机技术和现代网络通信技术，实现电梯的远程实时监测、故障发生地GIS定位、电梯年检提醒告知、电梯年检管理、电梯维保监管、电梯年检查询统计、电梯故障查询统计、电梯维保查询统计、电梯超期未检且在运行查询统计、双向视频/语音安抚和视频指导脱困等功能。

2 “梯联网”的诊断服务器

2.1 分布式电梯故障诊断系统结构

采用分布式诊断模式构建电梯故障诊断体系，诊断模式框架如图2所示。

图2 分布式电梯故障诊断模式结构图

2.2 诊断模式设计

分布式诊断模式框架模型看，诊断资源有三类，现场诊断资源、管理中心诊断资源和电梯领域现场维修专家。

现场诊断资源分布在各台电梯现场 “黑匣子”当中，该诊断资源类似于“梯联网”电梯的“个人家庭医生”，能够对电梯的常见故障进行分析判断，并将得到维修提示信息推送给维保人员。况且，电梯故障有70%以上属于常见故障，如门机构及其电气部件等，类似于人类日常的“感冒发烧”可以在社区医院得到及时医治。管理中心诊断资源设置在“梯联网”管理服务平台“故障诊断服务器”中，它类似于“综合医院”，大病在这里医治，主要解决电梯现场“黑匣子”当中的诊断资源不能判断的故障。电梯领域现场维修专家是管理中心诊断资源与现场维修技术专家通过人机综合，进行电梯 “疑难杂症”“会诊”分析判断的综合诊断资源。

根据系统配置的三种诊断资源，在加上现场诊断资源之间的协作，该分布式电梯故障诊断系统就有四种诊断模式，详见表1。

表1 诊断模式情况介绍

3 “梯联网”APP应用服务

APP应用可安装于电梯日常使用者、电梯维护人员、物业人员等相关人员的手机、PC、电梯显示屏等移动终端。通过APP向业主及乘客公布电梯的年检、保养、维修等方面的技术档案，通过公众的监督和督促，促使维保公司加强电梯的保养、维修，确保电梯的完好。系统会自动向向维保单位进行年检、维保提醒，同时，也会自动将某一阶段的维修、故障统计分析情况向维保单位进行推送，以督促进行针对性的保养或零部件更换。当电梯的故障诊断体系可在电梯出现故障时，诊断服务器得出故障点和维修建议，APP可同时向维保单位、负责维修的技术人员和维修工推送信息，帮助其尽早解决电梯故障问题。

4 结束语

该方案采用物联网和行业管理相结合的理念，将电梯与网络相结合，可实时监控城市中电梯的运行状态；同时将物联网与行业政府部门管理相结合，不但可以加强对电梯的监控和监管，更重要的是加强对电梯维保企业的监管，促使其提高维保质量，更好的服务社会公众。“梯联网”可实时上传电梯的数据，实现保养提醒与督促、年检提醒与督促，加强电梯的日常维护，预防和减少故障，同时，还可以在电梯发生故障时，通过诊断系统快速、准确分析故障点，并及时向维修单位，甚至维修人员发送故障信息和排除方法等信息，及时恢复电梯的运行，从而从整体上提升电梯服务业的技术水平和行业的管理水平，具有良好的经济效益和社会效益。

[1]何勇，聂鹏程，刘飞．农业物联网与传感仪器研究进展[J]．农业机械学报，2013，（10）.

[2]陈海明，崔莉，谢开斌．物联网体系结构与实现方法的比较研究[J]．计算机学报，2013，（1）.

[3]赵黎明，朱蓉，熊伟清．基于Multi-agent的分布式电梯故障诊断系统的研究[J]．计算机测量与控制，2008，（6）.

【责任编辑：黄素华】

A Design of Elevator Internet in W isdom City

DAI Zhong-jian HUANG Zhi-bin ZHAO Li-ming
（Ningbo City College，Ningbo 315100，China）

With wisdom city construction and IOT application,Internet+is becoming popular in elevator maintenance industry,thus the elevator internet being built by combination of elevator supervision and fault diagnsis with IOT technology.This paper points out that the syetem structure model of elevator internet can make possible the service of fault diagnosis and APP supervision as well as maintenance notice,thus elevator’s supervision and maintenance level being greatly improved.

elevator internet；structure model； fault diagnosis system； APP application

TU241.8

A

1671-9565（2016）03-094-03

2016-08-30

2015年浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划“基于多智能体的智慧城市“梯联网”方案设计”阶段性研究成果。

戴中健（1995-），男，浙江宁波人，宁波城市职业技术学院学生，主要从事楼宇智能化方面研究；

黄志斌（1995-），男，浙江温州人，宁波城市职业技术学院学生，主要从事楼宇智能化方面研究；赵黎明（1967-），男，河南漯河人，宁波城市职业技术学院副教授，主要从事楼宇智能化方面研究。