城市電梯監控網絡系統

陳照春

（福建省特種設備檢驗研究院，福建福州 350008）

城市電梯監控網絡系統

陳照春

（福建省特種設備檢驗研究院，福建福州 350008）

本文闡述了城市電梯監控網絡建設的必要性，通過對電梯遠程監控關鍵技術的分析與研究，構建了城市電梯監控網絡，并對該網絡的主要功能模塊進行了分析說明，最后給出了建立健全城市電梯遠程監控系統的組織體系。

電梯；遠程監控；數據采集；網絡

1 概述

隨著經濟不斷發展，電梯作為日常生活不可缺少的交通工具,其安全及管理問題已是人們關注的焦點。電梯關人、故障停梯、運行不正常、不能及時維修等已成為城市安全的隱患。因此，提高電梯管理水平、預防電梯事故發生已是迫在眉睫。

城市電梯遠程監控技術是隨著計算機控制技術和網絡通訊技術的發展而產生的一種對在運電梯進行中央集中化遠程監測的新興技術，是當前電梯管理領域的前沿技術。它能全天不間斷地對城市網絡中的電梯進行監視，實時地分析、記錄運行狀況，并根據故障記錄自動統計電梯故障率。通過它可對電梯狀況和維保單位工作質量實行有效地監督，并為年審考核提供可靠依據。它是一種全新的電梯管理模式，充分利用了先進的計算機和電信技術，是當今電梯運行管理現代化的必由之路，對城市電梯的管理、檢驗、以及電梯故障預防、事故應急處理等方面能夠實現真正意義上的現代化管理。項目的實施能夠確保電梯在安全監控體系下運行、確保一旦出現電梯故障或險情就能得到全方位的救援保障。

2 網絡建設必要性

隨著經濟的快速發展和城市化進程步伐的不斷加快，電梯的擁有量與日俱增。在現代生產生活中，電梯發揮著不可替代的作用。但在高效服務的同時，難免遇到停電、電氣故障、機械故障等一系列突如其來的問題，對乘客的人身安全造成極大的威脅。近年來因使用電梯造成多起人身傷亡事故，社會反應強烈，特別得到了政府和新聞部門的密切關注。電梯安全事故的頻發，造成了巨大的人員和財產損失，對建設和諧海西、維護安定團結產生了不利的影響。

電梯是機電一體化的高技術產品，其質量的焦點反映在運行可靠性上。電梯運行可靠性的提高一方面要通過改進設計、提高制造、安裝質量來解決，另一方面要依靠完善的維修保養體系和先進的監控手段來解決。

利用聯網檢測把分散記錄電梯運行狀態的信號進行集中監控，所有入網電梯運行情況一目了然，電梯遠程監控系統可以發揮兩方面作用：一是防患于未然。監控中心為每一部電梯建立“履歷”，將所有資料、數據通過電腦系統實施統一管理，定期打印電梯運行狀態分析報告，定期進行電梯的強制性保養，可以有效防止故障發生。二是實施危機應急處理。電梯發生故障時，信號自動接通監控中心，監視裝置顯示用戶名稱、電梯機號、故障狀況等信息，中心立即向維修部門發出指令，確保第一時間趕到現場。遠程監控系統24小時對電梯進行實時監視、記錄，實時監控可以及時發現問題，自動記錄的統計數據為電梯的監督管理、維修保養提供了高科技的支持，為安全監察、特種設備監督檢驗提供最直接的依據。由于監控系統能夠儲存電梯的日常運行數據和日常發生的故障記錄，這就使得安全監察、特種設備監督檢驗部門能對一段時間內特定電梯的運行情況有一個全面的了解。對那些工作質量差、技術水平低、責任心不強的維保單位，安全監察、特種設備監督檢驗部門就可及時采取相應的管理措施。

3 電梯遠程監控技術關鍵點

在電梯設備遠程監控技術中，關鍵點有四個：一是現場電梯運行數據的采集；二是數據的遠程通訊傳輸；三是當電梯發生故障時的報警處理；四是電梯運行數據分析。

3.1 現場電梯運行數據的采集

（1）第一種方式是通過電梯本身控制系統內的數據接口進行數據采集，目前國內這幾年生產的電梯一般都有數據接口，可通過串口、并口或電梯廠商提供的其他接口進行采集。這種方式的優點是采集的數據準確及時，電梯監控系統現場安裝調試時間短等；缺點是由于各個廠家的數據接口的通訊協議不一致，故在數據處理時上位計算機的軟件處理量比較大。若電梯本身控制系統出問題（出現概率較小），如控制系統死機時，此時可能無法采集到電梯的運行數據，還存在一個問題就是年代較舊的電梯沒有數據接口，不能采用這種方式采集。

（2）第二種方式是利用電梯系統本身的各種傳感器，如接近開關、紅外開關以及一些模擬量傳感器等。通過采集這些傳感器的狀態，得知電梯的運行狀態。這種方式的優點是通用性較強，各類型電梯均適合，系統現場安裝調試時間較短；缺點是需要電梯維保單位的配合進行系統接線，電梯運行系統和電梯監控系統不能完全隔離。

（3）第三種方式是獨立于電梯本身的監控系統。電梯的各個運行參數通過獨立于電梯本身運行系統的傳感器采集回來，在井道、機房、轎廂、層門內安裝各種接近開關、紅外開關以及一些模擬量傳感器。通過采集這些傳感器的狀態，得知電梯的運行狀態。這種方式的優點是通用性較強，各類型電梯均適合，監控系統獨立；缺點是系統現場安裝調試時間較長，電梯控制主板出現的一些問題不能被監控系統監控到。（如用戶在使用電梯時實際選的是5層，而電梯卻開到別的樓層等情況。）

3.2 遠程通訊傳輸

（1）通過GPRS無線方式通訊，速度最高可為171.2Kbit/s；該通訊方式具有網絡覆蓋范圍廣、數據帶寬較寬、適應性強等優點。

（2）通過公話網絡PSTN通訊，通訊速度最高為3.6Kbit/ s。利用PSTN，不要另裝用戶線、中繼線和交換機，只需加裝MODEM即可，計費按PSTN方法計時收費。PSTN的缺點是只能“點對點”，通過MODEM撥號以后才能通信，不能同時“點對多點”通信，且不能實時在線。如果監控點較多的話，這個方法顯然不適合。

（3）采用寬帶或ADSL進行通訊，其最高通訊速度可達10Mbit/s或100Mbit/s;該通訊方式通訊速度快、傳輸距離遠、故障率低、技術最成熟等優點。

3.3 故障的報警處理

在電梯故障時，一般情況下都是轎廂內人員撥打求助電話或按動報警按鈕通知電梯現場管理人員處理故障。報警的形式大都是聲光報警，如報警燈、蜂鳴器等方式報警，在一些遠程監控系統中可做到遠程自動撥號進行遠程報警。

3.4 電梯運行數據的分析

對電梯運行數據進行采集、存儲，通過電梯運行分析系統分析評估，得出電梯整體、局部的性能評價和預測電梯故障隱患。若電梯的性能評價偏低，則說明該電梯存在較嚴重安全隱患；若出現如緩沖器、安全鉗等信號接通，則說明電梯已出現重大安全事故。

4 城市電梯監控網的建立

4.1 前端電梯運行數據采集

采用獨立于電梯系統的采集方式進行采集。采集的數據主要包括溫度濕度、運行速度、維修檢修狀態、曳引機狀態、制動器狀態、平層信號、轎門層門狀態、上下限位、安全窗狀態、限速器狀態、安全鉗狀態、張緊輪狀態、緩沖器狀態。

4.2 網絡構架

城市電梯監控網絡共四層，分別為監控中心站、監控分中心站、監控站以及電梯信號采集器。電梯信號采集器采用GPRS或局域網向監控站發送數據；監控站通過Internet網絡向所管轄的監控分中心傳輸數據；監控分中心也通過Internet網絡向所管轄的監控中心傳輸數據。網絡系統圖見圖1。

城市的電梯分布廣、數量多。如果把電梯采集信號直接傳輸到監控中心，這種網絡架構會存在兩個問題：1）傳輸數量大，易造成網絡堵塞，使通訊不暢；2）中心網絡一旦出故障，全市電梯監控網絡將癱瘓。因此，監控網絡采用分級傳輸的構架。電梯信號采集器與監控站之間主要采用二次布線組建局域網的方式。如果存在無法布線的情況，就采用無線GPRS網進行傳輸數據。

5 城市電梯監控網主要功能

5.1 電梯故障監控

圖1 城市電梯遠程監控系統網絡構架

系統通過監控終端，實時不間斷地監視電梯運行狀態，監測到故障和異常狀態時自動發報及傳送故障信息。監控中心對監控電梯的信息進行記錄、統計和分析。

5.2 故障快速反應

系統通過電梯故障自動檢測，減少了以往要管理人員去發現電梯故障的時間，監控中心在收到故障信息的同時通過指揮系統向對應維保公司發送電梯位置和故障信息，使其在最短時間內指派人員到場，實現了故障的快速反應。

5.3 救援指揮及緊急救援

系統數據庫管理所有電梯信息及對應的維保公司，當電梯出現故障時向維保公司發送“出動”信息。如果維保公司不能及時到場，特別是重點場合重點活動時，監控中心將按緊急救援處理，立即向城市110，119，122等應急救援系統請求援助，并指派距離最近的聯動保養點出動救援。在第一時間內解救被困乘客。

5.4 重點單位、重點活動的電梯保障

黨政機關、賓館、醫院、商場、公共場所等重點單位的電梯重點監控；在交易會、國慶慶典等重點活動前，通過運行記錄檢查電梯的運行狀態避免故障產生，活動時根據需要進行實時監控以及調配人員待命保障在重點場合的電梯安全運行。

5.5 電梯維保公司的監督管理

通過數據庫記錄電梯運行數據及故障數據，建立電梯數據檔案。對數據進行分類統計，對故障率高的電梯責成維保公司進行整改。對不能保證安全運行的電梯，要求進行改造升級或更換。根據電梯的統計數據，客觀評價維保公司的質量，保障人們使用電梯的安全。

6 建立健全城市電梯遠程監控系統的組織體系

保證該中心在政府的統一部屬下，在城市相關電梯安全管理單位、城市110、119、122等應急救援系統、各電梯公司、電梯保養維修等單位參與下，對電梯實現全方位的監控管理。在此基礎上，電梯監控中心對電梯運行數據進行分析，如發現電梯出現故障和存在故障隱患的，指派電梯公司、電梯維保單位進行緊急搶修；如發現電梯出現重大安全事故的，請求110、119、122進行緊急救援。

圖2 城市電梯遠程監控系統的組織體系

[1] 王金奇，李翔，石文，“對電梯遠程監控系統的研究”[J]，中國質量技術監督，2010.05

[2] 劉琳，陳虹，朱菲菲等，“基于WebAccess的電梯遠程監控系統研究”[J]，電氣電子教學學報，2011.02

[3] 張興旺，“一種電梯遠程監控系統方案的設計”[J]，工藝與設計，2014.02

[4] 李曉剛，劉劍，孟彬，“電梯遠程監控系統的現狀與研究方向”[J]，中國電梯，2006.09

陳照春,男,福建省特種設備檢驗院,高級工程師,研究方向為電梯在線監測技術研究

Elevator Monitoring Network System for City

Chen Zhaochun
（Fujian Special Equipment Inspection Institue,Fuzhou 350008,Fujian,China）

This paper introduces the necessity of the construction of elevator monitoring network for city. By the analysis and research of the key technology of the elevator remote monitoring, the paper constructs the elevator monitoring network for city, and analyzes the main function modules of the network, and finally gives the organization system of elevator remote monitoring system for city.

Elevator; Remote Monitoring; Data Acquisition; Network