电梯大数据服务云平台解决方案创新与实践

2021-07-17李忠生冷丽娟

消费电子 2021年5期

李忠生　冷丽娟

一、问题的提出

随着城市化进程的快速推进，人民生活水平的不断提高，人们对生活的舒适性、便利性提出了更高的要求。近年来，高层建筑如雨后春笋，电梯数量也急剧增加。据北京市质量技术监督局统计，截至2018年底，北京市在用电梯数量已经达到了23万余台。这体现了电梯在人们的日常生活中，占据着越来越重要的地位。

电梯的使用给人们带来了方便，但是因为人们的错误使用或未能提早发现潜在故障而造成的事故却是无法弥补的。据国家质检总局统计数据显示：2017年全国电梯数量为562.7万台，全国发生电梯事故56起，死亡人数41人。而电梯发生故障导致停梯困人甚至于受伤案例的数量可以说是数以万计。目前电梯故障已经是一个民生问题，也逐渐成为了人们投诉的重点内容。人们已经不满足于电梯不出事故，而是提出了更高的要求：电梯不能老出故障。

2018年2月9日，《國务院办公厅关于加强电梯质量安全工作的意见》指出，我国是电梯生产和使用大国，电梯质量安全事关人民群众生命财产安全和经济社会发展稳定。近年来，我国电梯万台事故起数和死亡人数持续下降，安全形势稳定向好。但随着电梯保有量持续增长，老旧电梯逐年增多，电梯困人故障和安全事故时有发生，社会影响较大。要求到2020年，电梯万台事故起数和死亡人数等指标接近发达国家水平。该意见还要求推广“全生命周期安全最大化和成本最优化”理念，推行“电梯设备+维保服务”一体化采购模式，探索专业化、规模化的电梯使用管理方式。推动维护保养模式转变，依法推进按需维保，推广“全包维保”、“物联网+维保”等新模式。

目前，不断发展的大数据云平台已成为优势产业，并且持续深化的“大数据+行业”战略布局，已经成功地应用在通信、金融、工业、旅游、医疗、公共安全、新闻媒体、智慧城市、农业、保险等多个领域，将大数据云平台技术应用于电梯行业势在必行。

二、电梯大数据云平台系统架构

系统分为四个层面：数据层、电梯大数据平台层、应用层、展示层，如图所示。

图1 电梯大数据云平台系统架构

（一）数据层

将电梯基础数据（如电梯型号、层站数、额定速度等）、维修保养数据（如维保单位、维保人员、维保日期等）、预警数据（预警温度、预警速度、预警运行时长等）录入至数据库中，通过现场数据采集控制器将现场环境数据（实时温度、湿度、噪声等）、运行数据（启动时间、启动次数、运行时间等）、故障数据（故障停梯数据）等信息，并将采集到的信息传人至数据库中。

（二）电梯大数据平台层

将现场信息数据与历史数据不断进行对比分析，通过聚类算法、预测算法、关联算法等方式，实时得出电梯运行状况，实现电梯远程监控，监测电梯实时运行状态、采集电梯实时故障信息、智能判断故障情况并作出预置方案。

此次研究采用了聚类算法，整理出电梯设备参数的历史数据，首先经过预处理和标准化，然后用主成分降维，最后进行聚类分析，输出聚类结果。利用聚类结果，建立SVM分类模型，并对模型的分类效果进行评估。当有了新的批次运行数据，可以自动进行分类。将运行数据的类别和其对应的强相关控制参数导入操作样本库中，以此作为参数寻优的样本。在操作样本库中，搜索不同运行条件下目标参数的最优值，以及对应的强相关的操作变量的取值，进而可以实现推荐控制参数。

（三）应用层

实现电梯运行监控、电梯设备资产管理。通过历史数据多维分析，如电梯故障统计分析、电梯维保数据统计分析、应急处置统计分析、报警救援数据统计分析等，再根据电梯运行过程中产生的数据，对电梯的关键运行状态参数指标做优化分析，比如以运行节能、曳引机运转稳定性等为目标进行优化分析，推荐目标参数最优时，强相关参数的取值，用于指导电梯的优化运行。通过优化分析模型，可挖掘历史上最好的运行状态，并固化下来，实现电梯控制经验的传承以此实现电梯最优运行状态。对电梯做故障分析，采集多点运行数据，进行多维变量异常侦测，从而提前识别异常，并进行预警，避免重大事故的发生。通过给电梯建立风险评估模型，可以从基本参数、使用数据、维保数据、故障数据、困人数据、不安全乘梯行为等六个维度出发给电梯评分，从而当电梯发生故障时，可以准确的分析问题所在并杜绝此类故障再次发生。

（四）展示层

电梯维保人员可通过移动终端设备（如手机APP、计算机）自动记录维保信息，方便监督管理、维保到期自动提醒、维保数据查询以及下载等。一旦发生故障，维保人员能及时收到故障信息。同时应急救援接警、救援过程实时监控、接警历史记录查询、救援处置等信息都能记录到数据库中。

三、目标效果

（一）与传统电梯监测及维保对比

传统电梯监测及维保存在如下缺陷：

1、信息获取手段少，日常监督不到位

电梯维保人员应按照电梯日常维护保养要求，每15天要对电梯进行一次维护保养。但也存在维保人员不按时进行电梯日常维护工作的现象，相关部门对维保人员的监督力度不够。

2、故障现象信息少

电梯日常维护保养要求电梯维保人员接到故障报警后，应立即赶往现场。但是由于交通等种种因素，当电梯维保人员到达现场，询问故障现象时，乘客或甲方已经不能真实还原当时的情况，导致部分故障无法及时发现，处理时间过长。

3、盲目竞争促使维保质量差

在用电梯设备数量的增加导致维保企业不断增加，为争夺电梯使用客户，各维保公司不惜降低维保价格，从而导致维保投入减少，维保质量差，影响到电梯的安全运行。

（二）电梯大数据云平台优势

通过物联网、电梯大数据云平台的推广和应用，打通电梯选型、制造、安装、验收、保养、大修、更新的各个生命周期体系，将电梯在各阶段产生的所有数据与物业管理部门、维保单位、监管部门等相关部门建立起数据互通的桥梁，打破传统的信息孤岛局面。通过对所采集到的全部数据进行不断的处理优化，将数据转变为资产，同时形成生产数据和消费数据的完整闭环。