论电梯物联网在智能化小区的运用

孔晓华

（福州联奥电梯工程有限公司 福建福州 350000）

1 智能化小区及物联网的定义

随着智慧城市的概念已深入人心，智能化小区也逐步被人们所期盼和追求。

所谓智能化小区，就是为满足业主对家居智能日益增长个性化以及功能上的需求，给业主带来更加舒适环保、安全节能与高效便捷的生活环境，对小区进行数字化、网络化、以及功能的多样化和集成化的管理。管理系统需能对公共设备进行高效的监控和管理。

电梯作为智能化区使用频率最高的公共设备之一，其安全性、可靠性及可监控性是小区智能化管理的重要标志之一。

物联网就是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，对物理世界进行感知识别，通过网络传输互联，进行计算、处理和知识挖掘，实现人与物、物与物信息交互和无缝链接，达到对物理世界实时控制、精准管理和科学决策［1］。

电梯物联网则是利用多种有线或无线等连接方式，通过传统电梯加装的信息采集设备，将电梯的运行状态、故障信息、监控报警等信息汇总传递到相应的物联网信息管理平台之上，再由上层平台对收到的信息进行整合分析处理，从而实现电梯的智能管理［2］。

2 电梯物联网应用的背景

2.1 行业背景

截至2019年底，国内电梯总量达到690.64万台，未来3年，年电梯保有量将保持10%以上的增长率。电梯增长快、数量大且分散，专业人员少和监管技术人员及监控系统跟不上发展速度的矛盾日趋明显。应用物联网技术来提高电梯管理系统的智能化，能有效提高电梯故障处理的效率，提高电梯维护人员的人均效能，减少电梯事故的发生，提高电梯的安全性能，更好地保全乘客生命和财产的安全［3］。

2.2 政策背景

国家已在政策上明确指示推进电梯物联网系统的建设，各省、市也正逐渐加大对电梯物联系统平台的建设力度。2014年8月，国家质检总局发出征求意见稿，并且从行动上给予支持：由总局正式启动总体规划设计，形成统一的业务规范和信息化工作标准，指导地方建设，确保业务的标准化和有效性；在某省或地区愿意进行电梯物联网项目试点的，给予支持和鼓励；在试点取得成功后，通过文件或发布会形式向全国推荐这项技术。

2019年，国家市场监督总局发出《关于进一步做好改进电梯维护保养模式和调整电梯检验检测方式试点工作的指导意见（征求意见稿）》，指出要改革维保方式。在电梯维保总成本不变的情况下，给电梯物联网设备的应用腾挪出了空间。同时，通过加装电梯物联网设备，可以申请获得“按需维保”试点，进而由监测技术和精细维保管理，将原来维保的成本降低到1/3～1/2。这个空间就足以覆盖电梯物联网的成本，而且还有剩余。

3 电梯物联网在智能化小区的运用研究

3.1 电梯物联网总体架构及系统

电梯运行中的信号和信息等相关运行数据通过智能设备采集后，通过RS232/RS485或CAN （控制器局域网络（Controller Area Network，CAN）） 传输到 1 协议转换板（Protocol converting board），通过微处理器进行非常态数据分析，再经由RS232/RS485通过通讯电缆将数据接入到工业云服务器，抵达应用层服务器，最后连接到用户界面（User interfance）及政府控制端口（Govemment），联接物联网监控系统实现电梯安全管理的各种功能（见图1）。

电梯物联网系统主要有三部分（见图2）：

（1）物联网集控中心：物联网集控中心可以部署服务器管理系统、小区监控中心、电梯运行监控平台，流媒体管理系统、大屏显示系统等。

（2）电梯信息采集中心：电梯轿厢内和井道内安装平层传感器、门传感器、红外一体式语音设备、监控摄像头、安全网关、无线AP等设备组成的视频监控系统、信息采集系统、困人检测系统、无线传输系统。

（3）系统平台：提供政府、物业、维保三大板块管理，提供数据分析。

3.2 电梯物联网的管理系统构建

电梯业务系统 （Electronically Controlled Brake System，EBS）主要为五个部分（见图3）：

（1）监测系统：包含电梯档案子系统、运行状态监测系统、数据分析决策子系统。传统的电梯监测系统渠道单一、号码分散、无统一平台、无统一监管、工作效率低、用户满意度低，各渠道缺乏协同，前后台无法联动。EBS电梯的监测系统能够前后台统一联动共享，进行电梯安全智能管理。通过人工算法以及自学方式，不断提高乘客行为报警和电梯故障报警的准确率。用户通过这个系统，可详细查看电梯的实时数据，检索栏支持电梯工号、具体位置、注册代码等信息的快速检索。

运行状态监测系统：电梯物联网系统可以查看该电梯的实时数据状态，并拥有专家诊断功能。数据状态包括：电梯楼层，信号类型、运行方向、以及故障等信息［4］。同时可自动识别故障并报警，故障信息包括：电梯冲顶故障、电梯蹲底故障门区外停梯故障、电梯困人、电梯超速运行、电梯进入检修状态等故障信息［5］。该部分还有实时地图监测功能，各个区域显示电梯总数及区域内正常、故障、检修、离线的数量。

数据分析决策子系统：把采集到的各类运行状态的数据和信息进行大数据分析，生成饼状图、曲线图或者列表报表的形式，传到管理决策中心，直观说明电梯在某种特定时间段的运行情况。

（2）业务系统。主要指安装和维保业务系统，可以记录客户信息、设备品牌统计、设备编号及型号、项目启动时间、交付验收信息以及设备厂家等信息。维保业务系统会根据不同的时间段来统计电梯的维保记录，包括维保单位分布、维保单位所辖电梯情况分析、维保单位工作情况分析等，做到有记录可查。

（3）APP移动终端信息平台。手机APP移动端用于维保人员日常维保签到、故障抢修签到、困人救援签到，包含电梯维保、电梯维修、电梯监控、地理分布、故障管理、电梯年检、电梯巡查、公告通知。可以查看电梯资料、接收电梯维保和救援维修派单，上报维保和救援维修的工作情况（图4）。当困人故障发生时，系统自动发送报警信息至APP，打开手机端即可显示故障及报警设备所处的地理位置信息（电子地图），并自动定位导航；告警后，自动启动应急处置流程，可对故障或报警进行处置跟踪；查询报警记录以及未处置完成的报警事件。

手机APP支持二维码、电子标签获取维保时间记录，可选择维保项目种类和内容，同时可获取街道（社区）电梯巡查时间记录，可选择巡查项目内容、可查年电梯年检记录，推送年检预警信息，以上均可支持文字输入和拍照取证。

（4）接口集成：与EPR/MES系统对接；与政府平台对接。图5是一个故障处理的一个拓扑流程图，直观地显示各个接口的集成。发现故障，通过物联网终端，把故障主动上报至监控中心，马上到达400呼叫中心的客服人员，进行乘客安抚；同一时间，监控中心同步把故障信息发送给值班工程师，值班工程师分析问题，立即通知现场工程师前往维修作业，并跟小区物业现场联络互动，告之处理结果，实现各接口的链接互动。

（5）媒体推送平台。该部分包括公告媒体远程发布平台；媒体监控系统。通过一些现代化的视频技术及设备，开展与公告媒体联接和发布内容。

3.3 电梯物联网的电梯后市场服务的应用

电梯物联网是实现电梯后市场服务拓展的重要手段，通过应用现代化智能产品及移动办公、电子流程、数据分析、人工智能等4类技术实现电梯后市场五个生命节点的服务拓展（见图 6）。

4 具体案例应用

福州连江中茵翰林公馆项目位于福州市连江县，为连江高端楼盘小区，共配备了24台电梯，目前正在安装。该项目采取的电梯标准规格，电梯梯号：L1-L24；设备名称：小机房乘客电梯；电梯型号：OH6000/GeN2-MR；电梯数量：24台。

系统主要配置：①操作系统：全微机集选控制方式；②控制系统：先进的总线通讯系统、模块化电脑软件控制系统、串行传输；③拖动系统：交流变频变压无级调速无齿拖动系统；④门机系统：DO3000变频门机。

上述系统配置即采取该文中所述的电梯物联网技术，实现防犯罪保护、TCI错误操作保护、井道进入检测、门锁短接检测、抱闸力矩自动检测、封楼层功能、紧急消防操作（带消防联动接口）、消防状态提醒显示、紧急消防员服务（自动）、自动再平层、安全停靠等50多种智能功能。

5 结论

随着“互联网+”和物联网大潮的到来，人与人、人与物、物与物相连的全新时代已经来到。电梯物联网技术，其市场前景非常广泛，系统建立后必将带来巨大的经济效益和社会效益。该技术的应用不仅保障了广大乘客的生命财产安全，更能有力地推动智慧城市的建设。

本文重点从电梯物联网技术应用的背景及必要性、电梯物联网的系统结构研究进行阐述，最后以具体案例应用，研究验证在智能化小区运用电梯物联网技术的可行性及效果，对电梯物联网技术的发展具有一定的实践应用价值。