城市电梯监控网络系统

陈照春

（福建省特种设备检验研究院，福建福州 350008）

城市电梯监控网络系统

陈照春

（福建省特种设备检验研究院，福建福州 350008）

本文阐述了城市电梯监控网络建设的必要性，通过对电梯远程监控关键技术的分析与研究，构建了城市电梯监控网络，并对该网络的主要功能模块进行了分析说明，最后给出了建立健全城市电梯远程监控系统的组织体系。

电梯；远程监控；数据采集；网络

1 概述

随着经济不断发展，电梯作为日常生活不可缺少的交通工具,其安全及管理问题已是人们关注的焦点。电梯关人、故障停梯、运行不正常、不能及时维修等已成为城市安全的隐患。因此，提高电梯管理水平、预防电梯事故发生已是迫在眉睫。

城市电梯远程监控技术是随着计算机控制技术和网络通讯技术的发展而产生的一种对在运电梯进行中央集中化远程监测的新兴技术，是当前电梯管理领域的前沿技术。它能全天不间断地对城市网络中的电梯进行监视，实时地分析、记录运行状况，并根据故障记录自动统计电梯故障率。通过它可对电梯状况和维保单位工作质量实行有效地监督，并为年审考核提供可靠依据。它是一种全新的电梯管理模式，充分利用了先进的计算机和电信技术，是当今电梯运行管理现代化的必由之路，对城市电梯的管理、检验、以及电梯故障预防、事故应急处理等方面能够实现真正意义上的现代化管理。项目的实施能够确保电梯在安全监控体系下运行、确保一旦出现电梯故障或险情就能得到全方位的救援保障。

2 网络建设必要性

随着经济的快速发展和城市化进程步伐的不断加快，电梯的拥有量与日俱增。在现代生产生活中，电梯发挥着不可替代的作用。但在高效服务的同时，难免遇到停电、电气故障、机械故障等一系列突如其来的问题，对乘客的人身安全造成极大的威胁。近年来因使用电梯造成多起人身伤亡事故，社会反应强烈，特别得到了政府和新闻部门的密切关注。电梯安全事故的频发，造成了巨大的人员和财产损失，对建设和谐海西、维护安定团结产生了不利的影响。

电梯是机电一体化的高技术产品，其质量的焦点反映在运行可靠性上。电梯运行可靠性的提高一方面要通过改进设计、提高制造、安装质量来解决，另一方面要依靠完善的维修保养体系和先进的监控手段来解决。

利用联网检测把分散记录电梯运行状态的信号进行集中监控，所有入网电梯运行情况一目了然，电梯远程监控系统可以发挥两方面作用：一是防患于未然。监控中心为每一部电梯建立“履历”，将所有资料、数据通过电脑系统实施统一管理，定期打印电梯运行状态分析报告，定期进行电梯的强制性保养，可以有效防止故障发生。二是实施危机应急处理。电梯发生故障时，信号自动接通监控中心，监视装置显示用户名称、电梯机号、故障状况等信息，中心立即向维修部门发出指令，确保第一时间赶到现场。远程监控系统24小时对电梯进行实时监视、记录，实时监控可以及时发现问题，自动记录的统计数据为电梯的监督管理、维修保养提供了高科技的支持，为安全监察、特种设备监督检验提供最直接的依据。由于监控系统能够储存电梯的日常运行数据和日常发生的故障记录，这就使得安全监察、特种设备监督检验部门能对一段时间内特定电梯的运行情况有一个全面的了解。对那些工作质量差、技术水平低、责任心不强的维保单位，安全监察、特种设备监督检验部门就可及时采取相应的管理措施。

3 电梯远程监控技术关键点

在电梯设备远程监控技术中，关键点有四个：一是现场电梯运行数据的采集；二是数据的远程通讯传输；三是当电梯发生故障时的报警处理；四是电梯运行数据分析。

3.1 现场电梯运行数据的采集

（1）第一种方式是通过电梯本身控制系统内的数据接口进行数据采集，目前国内这几年生产的电梯一般都有数据接口，可通过串口、并口或电梯厂商提供的其他接口进行采集。这种方式的优点是采集的数据准确及时，电梯监控系统现场安装调试时间短等；缺点是由于各个厂家的数据接口的通讯协议不一致，故在数据处理时上位计算机的软件处理量比较大。若电梯本身控制系统出问题（出现概率较小），如控制系统死机时，此时可能无法采集到电梯的运行数据，还存在一个问题就是年代较旧的电梯没有数据接口，不能采用这种方式采集。

（2）第二种方式是利用电梯系统本身的各种传感器，如接近开关、红外开关以及一些模拟量传感器等。通过采集这些传感器的状态，得知电梯的运行状态。这种方式的优点是通用性较强，各类型电梯均适合，系统现场安装调试时间较短；缺点是需要电梯维保单位的配合进行系统接线，电梯运行系统和电梯监控系统不能完全隔离。

（3）第三种方式是独立于电梯本身的监控系统。电梯的各个运行参数通过独立于电梯本身运行系统的传感器采集回来，在井道、机房、轿厢、层门内安装各种接近开关、红外开关以及一些模拟量传感器。通过采集这些传感器的状态，得知电梯的运行状态。这种方式的优点是通用性较强，各类型电梯均适合，监控系统独立；缺点是系统现场安装调试时间较长，电梯控制主板出现的一些问题不能被监控系统监控到。（如用户在使用电梯时实际选的是5层，而电梯却开到别的楼层等情况。）

3.2 远程通讯传输

（1）通过GPRS无线方式通讯，速度最高可为171.2Kbit/s；该通讯方式具有网络覆盖范围广、数据带宽较宽、适应性强等优点。

（2）通过公话网络PSTN通讯，通讯速度最高为3.6Kbit/ s。利用PSTN，不要另装用户线、中继线和交换机，只需加装MODEM即可，计费按PSTN方法计时收费。PSTN的缺点是只能“点对点”，通过MODEM拨号以后才能通信，不能同时“点对多点”通信，且不能实时在线。如果监控点较多的话，这个方法显然不适合。

（3）采用宽带或ADSL进行通讯，其最高通讯速度可达10Mbit/s或100Mbit/s;该通讯方式通讯速度快、传输距离远、故障率低、技术最成熟等优点。

3.3 故障的报警处理

在电梯故障时，一般情况下都是轿厢内人员拨打求助电话或按动报警按钮通知电梯现场管理人员处理故障。报警的形式大都是声光报警，如报警灯、蜂鸣器等方式报警，在一些远程监控系统中可做到远程自动拨号进行远程报警。

3.4 电梯运行数据的分析

对电梯运行数据进行采集、存储，通过电梯运行分析系统分析评估，得出电梯整体、局部的性能评价和预测电梯故障隐患。若电梯的性能评价偏低，则说明该电梯存在较严重安全隐患；若出现如缓冲器、安全钳等信号接通，则说明电梯已出现重大安全事故。

4 城市电梯监控网的建立

4.1 前端电梯运行数据采集

采用独立于电梯系统的采集方式进行采集。采集的数据主要包括温度湿度、运行速度、维修检修状态、曳引机状态、制动器状态、平层信号、轿门层门状态、上下限位、安全窗状态、限速器状态、安全钳状态、张紧轮状态、缓冲器状态。

4.2 网络构架

城市电梯监控网络共四层，分别为监控中心站、监控分中心站、监控站以及电梯信号采集器。电梯信号采集器采用GPRS或局域网向监控站发送数据；监控站通过Internet网络向所管辖的监控分中心传输数据；监控分中心也通过Internet网络向所管辖的监控中心传输数据。网络系统图见图1。

城市的电梯分布广、数量多。如果把电梯采集信号直接传输到监控中心，这种网络架构会存在两个问题：1）传输数量大，易造成网络堵塞，使通讯不畅；2）中心网络一旦出故障，全市电梯监控网络将瘫痪。因此，监控网络采用分级传输的构架。电梯信号采集器与监控站之间主要采用二次布线组建局域网的方式。如果存在无法布线的情况，就采用无线GPRS网进行传输数据。

5 城市电梯监控网主要功能

5.1 电梯故障监控

图1 城市电梯远程监控系统网络构架

系统通过监控终端，实时不间断地监视电梯运行状态，监测到故障和异常状态时自动发报及传送故障信息。监控中心对监控电梯的信息进行记录、统计和分析。

5.2 故障快速反应

系统通过电梯故障自动检测，减少了以往要管理人员去发现电梯故障的时间，监控中心在收到故障信息的同时通过指挥系统向对应维保公司发送电梯位置和故障信息，使其在最短时间内指派人员到场，实现了故障的快速反应。

5.3 救援指挥及紧急救援

系统数据库管理所有电梯信息及对应的维保公司，当电梯出现故障时向维保公司发送“出动”信息。如果维保公司不能及时到场，特别是重点场合重点活动时，监控中心将按紧急救援处理，立即向城市110，119，122等应急救援系统请求援助，并指派距离最近的联动保养点出动救援。在第一时间内解救被困乘客。

5.4 重点单位、重点活动的电梯保障

党政机关、宾馆、医院、商场、公共场所等重点单位的电梯重点监控；在交易会、国庆庆典等重点活动前，通过运行记录检查电梯的运行状态避免故障产生，活动时根据需要进行实时监控以及调配人员待命保障在重点场合的电梯安全运行。

5.5 电梯维保公司的监督管理

通过数据库记录电梯运行数据及故障数据，建立电梯数据档案。对数据进行分类统计，对故障率高的电梯责成维保公司进行整改。对不能保证安全运行的电梯，要求进行改造升级或更换。根据电梯的统计数据，客观评价维保公司的质量，保障人们使用电梯的安全。

6 建立健全城市电梯远程监控系统的组织体系

保证该中心在政府的统一部属下，在城市相关电梯安全管理单位、城市110、119、122等应急救援系统、各电梯公司、电梯保养维修等单位参与下，对电梯实现全方位的监控管理。在此基础上，电梯监控中心对电梯运行数据进行分析，如发现电梯出现故障和存在故障隐患的，指派电梯公司、电梯维保单位进行紧急抢修；如发现电梯出现重大安全事故的，请求110、119、122进行紧急救援。

图2 城市电梯远程监控系统的组织体系

[1] 王金奇，李翔，石文，“对电梯远程监控系统的研究”[J]，中国质量技术监督，2010.05

[2] 刘琳，陈虹，朱菲菲等，“基于WebAccess的电梯远程监控系统研究”[J]，电气电子教学学报，2011.02

[3] 张兴旺，“一种电梯远程监控系统方案的设计”[J]，工艺与设计，2014.02

[4] 李晓刚，刘剑，孟彬，“电梯远程监控系统的现状与研究方向”[J]，中国电梯，2006.09

陈照春,男,福建省特种设备检验院,高级工程师,研究方向为电梯在线监测技术研究

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