人工智能技术在电梯安全领域的应用

李涛

（西山煤电（集团）有限责任公司 山西省太原市 030053）

在电梯中融入人工智能技术，可以实现对电梯运行的动态监控和管理，及时的发现电梯运行存在的问题和缺陷，切实保障电梯运行的安全性，其对于电梯事业的发展和进步有着较为积极的促进作用，那么在电梯运行过程中，究竟应当如何灵活的应用人工智能技术呢？下面，将对该问题进行阐述。

1 人工智能技术及电梯概述

1.1 人工智能技术

所谓的人工智能是以计算机技术为依托而不断延伸发展诞生的一项技术，该技术集合了多个国家以及地区的思想，其具有综合性强，应用范围广的特点。结合当前人工智能科学技术发展的实际情况来看，可以将其分为三个部分，第一部分是人工智能萌芽时期，该时期人工智能技术还未能转化成为现实，其只是一种构思和想法，缺乏技术实力支撑完成相关的科学技术研究。之所以如此，是因为在当时计算机刚刚兴起，尚未全方位的普及，而且在当时主要的生产力是劳动力，因此导致超时代的思想结构只能被束之高阁。第二部分则是互联网逐渐普及的时期计算机方面的科学技术开始逐渐在多个行业中发展应用，其实用性以及应用性相较于之前来说取得了巨大的突破。在计算机、互联网技术蓬勃发展的过程中，人工智能技也有所发展，人工智能技术初步发展时，并没有特别明显的应用场景，研究速度与进展并不是很快，由于缺乏目标性，因此导致人工智能技术未能广泛的发展应用。而且在当时的科技水平还不是很高，技术应用受到的限制比较多。第三部分则是互联网技术全方位普及，并应用到各个领域的阶段，在此背景之下，人工智能技术得以飞速发展，其在多个行业中均取得了耀眼的成绩，其电梯领域也开始广泛的应用人工智能技术。如图1为人工智能在电梯中应用的概念图。

1.2 电梯概述

电梯是一个特殊的垂直载体，其由复杂的安全电路与机械零件组成，是一个分散的综合产品，其很难进行直观的理解。当前市面上的电梯主要是由8个主要系统组成，也就是牵引系统、引导系统、门系统、轿厢、重量平衡系统、电动助阻力系统、电气控制系统以及安全保护系统。这些系统根据用途、结构要求等分别安装在机房以及井道之中，在日常电梯使用期间出现任何突发性问题都可以通过防护措施进行阻止，进而对电梯安全事故进行预防。而随着科技的不断发展和进步，高层建筑数量增多，应用于电梯行业的新技术也在不断增多，电梯的功能、作用逐渐丰富，但是与此同时，由于人们使用电梯的频次增加，因此电梯安全问题就显得极为重要了，如果对于电梯安全管理不当，那么将会引发严重安全事故，其对于社会的和谐稳定发展将会产生极为不利的影响。

2 电梯常见安全隐患问题

2.1 电梯事故分析

图1：人工智能在电梯中应用的概念图

图2：电梯检修模块图

结合电梯门结构特点，电梯门系统安全故障问题主要包含有剪切、碰撞以及坠井等几种类型。在电梯的实际应用中，如果电梯的应急按钮、门锁电路等发生故障或者是问题，就可能会导致剪切或者是碰撞等事故发生。电梯之所以坠落井道主要是因为层门损坏，或者是电梯在使用过程中强制性关门、电梯安全装置突然失去效用所引发的。

2.2 井道中事故分析

当前随着我国建筑楼层数不断增加，电梯已经成为了建筑中不可或缺的重要元素之一，电梯给人们的出行带来了诸多便利，但是楼层的增加对于电梯的性能也提出了更高的要求与标准，其电梯井壁的高度不断提升，而这种提升就可能会增加电梯井道事故的发生率。电梯井道中的事故问题主要有三种，即冲顶、蹲底以及溜梯。在电梯平层停梯的过程中，如果电梯制动器没有及时的制动，就可能会就导致上述三种事故发生。在电梯运行过程中，制动器是极为重要的，其对于电梯的安全高效运行有着极为重要的影响，可以有效的保证电梯的安全性以及乘客乘坐电梯的舒适性。但是如果制动器没有在需要发挥效用的时候启动，那么一切都将会沦为空谈。导致制动器无法发挥效用的因素多种多样，其中有一个极为重要的原因就是机械故障，机械故障会导致制动器出现机械性磨损或者是逐渐锈，最终影响制动器作用效果的发挥。在电梯运行过程中，电气事故发生的主要原因则是因为位于电梯中的两个独立电气装置中的接触器主触点没有及时的发挥效用，但是此时电梯依然处于运行状态，因此导致相关事故发生。

2.3 制动系统失效

制动系统是保证电梯安全运行，停止的重要组件，导致其发生故障的原因多种多样，比如说电气故障、机械故障以及材料缺陷等等，故障发生之后也会对电梯的安全稳定运行产生极为不利的影响。如在电梯运行期间制动器抱闸回路触点因为维修不当，出现接触不良的情况，这样可能会导致电梯无法安全打开的情况发生，最终导致电梯的制动失去效用。此外，电梯的结构十分复杂，其涉及有大量的电路系统，电梯的运行环境也并不是十分的理想，许多电梯长期性处于一种温热、潮湿的环境之中，在这种环境下，电气器件的损坏将会进一步加快，因此火灾等事故的发生率将会大幅度增加，电梯的安全稳定运行难以得到有效的保障。

3 人工智能在电梯行业实施策略

3.1 技术实施简析

人工智能应用模块设备控制系统主要是由三个主要模块所组成的，即视觉获取、人工智能分析和处理、通信。视觉获取模块的主要作用就是对电梯运行期间其内外部场景、乘客状态等画面信息进行收集，并将所收集到的视距信息输出到分析和处理模块之中，为后期的分析做准备。分析和处理模块则首先需要执行初始状态的初始设置，对大量标准模板进行及机械学习，并在此基础之上构建用于对安全方面问题进行判断的基本模板，在实际应用过程中，分析处理模板主要用于确定乘客的移动趋势以及异常状态，然后快速的形成指令，借助通信模块将相关指令传输到设备控制系统之中，对系统进行有效的控制。在电梯的硬件设备中，人工智能芯片被用作单独的控制盒，软件则通常会被固化到人工智能的芯片之上。软件和硬件的组合对于相关设备的安装以及调试等有着较好的帮助，其可以使得相关工作更加高效顺畅的执行。分析处理模块，一般都是开放式的，随着技术的不断发展和进步，其已经初步形成了基本控制框架与通用模板，在具体的应用过程中，企业可以结合自身对电梯的安全需求选择合适的模板。通信模板对于人工智能技术的应用至关重要，其主要是负责人工智能设备模块和应用设备控制系统的信号传输，同时其还可以接收调试设备的信号输入，进而对模型进行有效的改进与补充。上文中所提到的三个模块都可以集成到人工智能摄像机之中，或者可以单独设置视觉采集模块，并且可以集成和安装分析处理与通信模块。针对电梯运行过程中所需要的业务模式不同，可以重点突出不同的模块，进而使得人工智能技术能够更好的应用，发挥设备的作用与价值。

3.2 加强改造监督

当前，电梯在建筑领域的重要性日益凸显，不论是封闭的轿厢式电梯还是开放的步梯，其在民用建筑以及商业建筑中都有着极为广泛的应用。为了更好的满足用户的出行需求，减少电梯意外事故的发生率，针对电梯建设我国相关部门一直都高度重视，并且采取了多项措施对诸多老式电梯进行整改和维修，而且还设立了专业化的监督管理部门，这样在改造环节出现任何问题，都可以采取有效的措施进行监督管理，及时的对工作中存在的缺陷和不足予以优化调整，这样可以更好的保证改造质量。但是，对于相关部门来说，除了要做好以上工作之外，还需要认识到人工智能技术作为一项新兴的技术，其应用于电梯改造工作之中，还可能会引发诸多新的问题，为了更好的解决这一类问题，保证电梯高效稳定的运行，还需要进一步对相关领域的工作进行约束和管理，如可以构建人工智能技术应用规章制度，明确电梯改造的不同节点，应当如何应用人工智能技术，以保证各个部门彼此之间能够有效的协调配合，这样针对改造环节的种种问题也能更好的进行优化处理。

3.3 商务实施步骤分析

商务实施步骤是以合作研发应用为中心切入的，为了更好的发挥人工智能技术在电梯安全领域中应用的作用与价值，在应用人工智能技术时，可以先与业内具有一定知名度与影响力的企业展开合作，通过合作深入分析人工智能技术可以在电梯的哪些领域进行应用，分析应用的重难点，应当如何对人工智能技术进行整改，才能更好的保证电梯运行的安全性。在与业内电梯企业的合作取得了一定成绩之后，就可以尝试与轨道交通运营企业展开合作，建立试点之所以如此是因为轨道交通企业的人流量大，如果不在技术应用比较成熟的基础之上开展试点，就贸然应用相关技术，如果技术应用存在缺陷和漏洞，必然会引发比较严重的安全事故，这对于社会的和谐稳定发展将会产生极为不利的影响。在具体的应用过程中，可以对人工智能技术应用存在的缺陷和不足予以有效优化，在技术成熟之后，不断的拓展技术应用范围，促使人工智能技术在电梯行业逐渐标准化。

3.4 定期检查做好维护工作

人工智能技术应用于电梯安全领域，并不意味着电梯的运行是万无一失的，因为在电梯具体运行过程中将会受到多种因素的影响和干扰，还有诸多突发性事故。因此为了更好的保证电梯运行的安全性，发挥人工智能技术的优势作用，就必须要定期对电梯进行检查，做好各项基础维护工作。电梯运行过程中，可以结合电梯的工作强度，制定检修计划，明确检修的周期。在检修过程中，还需要明确那些属于重点检修环节，应当加强检修。比如说，在检修时，发现连接电梯关键部位的螺母有松动的迹象，就必须要第一时间采取措施解决问题，否则的话，后期电梯的运行将会受到影响和干扰。再比如说，在分析电梯安全性与可靠性时，可以尝试应用人工智能技术进行模拟分析，这样可以有效的降低检验的危险性，同时还可以提高检验的速率。电梯开关检查至关重要，如果该环节的检查工作实施不到位，那么其他一切检查都是徒劳的，因为该环节如果存在问题，那么电梯在运行期间很容易出现人员被困的问题，所以需要加强检查。如图2为电梯检修模块图。

3.5 大数据安全

大数据具有体量比较大、种类多、产生速度快等多种特点，但与此同时，大数据在存储、传输以及处理等环节往往也有着多种缺陷和不足，为了更好的解决相关问题，保证大数据技术可以在电梯安全领域高效应用，还需要想办法采取措施保证大数据安全。比如说，可以加大对研发数据管理系统、数据融合技术的研发力度，对大数据进行系统、针对性的管理以规避安全问题，保证人工智能技术应用过程中，各项数据可以高效快捷的传输。

总之，人工智能技术经过多年的发展，其在各个行业中的应用日益成熟，在电梯行业中也取得了一些应用成果，其可以有效的保障电梯运行的安全性，减少各类突发性事故的发生率，其对于电梯事业的发展和进步有着极为重要的推进作用。未来随着科技的不断发展和进步，人工智能技术在电梯安全中应用的深度与宽度必将会不断的延伸，为了更好的发挥人工智能技术在电梯安全领域中的作用与价值，就必须要加强对相关技术的研发，不断的融合新技术。