物联网技术在北京市电梯运行安全监测管理中的应用

物联网智能安监让电梯安全更可靠

——物联网技术在北京市电梯运行安全监测管理中的应用

    杨毅/文

   推进物联网应用建设，是实现经济发展方式转变、产业结构调整的重要手段，是建设中国特色世界城市的具体要求，是实现“科技北京”战略任务的重要体现，对于提升政府服务和管理的水平，拉动北京市物联网产业发展具有重要意义。

   物联网作为继计算机、互联网之后，世界信息化发展的第三次浪潮，已成为国家科技发展战略的重要组成部分，是未来战略性新兴产业的主导力量之一。北京市委、市政府对物联网产业发展和应用建设高度重视，提出要发展物联网产业，带动中关村科技产业发展，并优先从城市安全运行、应急管理做起。

   根据《北京市城市安全运行和应急管理领域物联网应用建设工作方案》（京应急办发〔2010〕6号）的有关要求，深入推进物联网技术在北京市城市安全运行和应急管理领域的应用，进一步提高北京市应急指挥技术支撑系统的科技含量和智能化水平，北京市于2011年开始，利用物联网技术建设电梯运行安全监测管理系统。

    项目建设目标

   电梯运行安全监测信息平台项目建设的总体目标是：按照城市安全运行和应急管理物联网应用总体要求，依托北京市电子政务网络平台，以“北京市应急管理物联网应用总体框架”为指导，以满足北京市电梯安全运行和应急管理的物联信息总体需要为基点，以“服务于电梯为管理对象，部署感知设备，选择适用网络获取监控信息，支撑本单位电梯特种设备的安全运行和应急管理”为主线，以电梯运行安全与应急管理物联网应用电梯运行指标和分级体系为基础，会同东城区政府为试点地区，搭建北京市电梯运行安全监测信息平台，选择重要场所和重点单位约2000余部电梯，实时监测电梯运行状态；结合维修保养和监察信息，进行加工分析，开发电梯安全运行实时监管系统；同时，结合此次试点示范工程，研究制订北京市电梯管理物联网技术标准，为其他部门开展物联网技术标准制订提供示范。

   通过本项目的建设，积极推进电梯安全运行和应急管理领域物联网应用建设，“十二五”初期，初步建立起北京市电梯运行安全与应急管理物联网应用体系，可为提高城市安全运行动态监控、风险管理、突发事件预测预警和科学应对提供强有力的支撑平台，为市级政务部门、区级政务部门、维保单位及其他社会公众，提供全面、便捷和安全可靠的服务，同时，推进物联网关键技术的研发、标准体系的建立和自主产权的创制，创新应用服务模式，带动物联网特种设备专业领域产业发展。

    电梯设备的特殊性

   电梯设备属于产品的范畴，其整个生命周期都是产品质量监督管理的对象。在其运行时期，关系着人民生活的质量，甚至生命的安全。管理好该对象，是一项非常重要的工作。能利用新兴的物联网技术提高管理水平，是技术进步，也可促进管理理念的转变。

    物联网技术

    物联网(Internet ofThings)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。其定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。

   物联网被很多国家称为信息技术革命的第三次浪潮，物联网在其技术上有三个层次：传感层：以二维码、RFID、传感器为主，实现“物”的识别；传输网络：通过现有的互联网、广电网络、通信网络或者未来的NGN，实现数据的传输与计算；应用层：物联网的应用层主要完成数据的管理和数据的处理，并将这些数据与各行业应用相结合。

   在该项目中，就是使用采集器实时采集电梯运行状态的数据，通过2G、3G及固网网络把数据传输到数据处理中，数据处理中心对数据分析、处理及加工后，提供相应的服务。

   目前在管理上遇到的问题

    存在的问题，从不同维度及不同层面上分析会有很多结果。从管理层面上存在的问题主要有：

    日益增长的电梯数量与管理手段的矛盾

   截至2013年底，北京市约有13万台在运行的各类电梯，而且每年以1万台数量级的速率增加。参与管理的人员没有增加，管理手段没有质的变化。要解决该问题，唯有采用新的技术手段。

    缺少电梯运行状况预警机制

   目前只能根据电梯投入运行了多长时间、故障记录、检测报告及维护保养记录等数据判断电梯的基本情况。可是同样的电梯运行在居民小区与运行在写字楼，其运行强度是不一样的。在同一时间内，它们实际工作运行的时间相差很多。仅仅靠目前掌握的数据不能对电梯的运行状况提供比较可靠的预警依据。

    缺乏有效的监控

   因为不能实时掌握电梯运行的数据。所以目前的管理方法都是采用出现问题后再行处理的方式。在管理上处于被动局面。

    采用的技术手段

    关于技术方面的问题，包括J2EE、SOA、M2M、WebService、数据库、系统架构等。在该项目中数据采集是最基础、最重要的工作，是项目成败的关键。

    采用在接口上安装采集器的方式

   在安装采集的同时，在电梯内部还要安装摄像头及红外人体传感器，传感器的数据汇到采集器通过网络传回到后台数据处理中心。最终能实现：

    指标分析

   指标分析实现对电梯运行体征指标数据的分析功能，包括对比分析、组合分析等功能，通过指标分析，及时发现电梯运行异常并进行预警和报警。

    状态查询

   状态查询实现对电梯运行体征信息的查询功能，包括电梯运行状态信息（上行、下行或停止）、电梯开关门状态、电梯所在楼层、电梯运行时间等。

    异常预警

   异常预警是在电梯监控指标出现异常时进行警示信息发布，包括预警信息发布和报警信息发布两种情况。当电梯监控指标达到一定阈值，未引发电梯故障时，发布电梯预警信息；当电梯监控指标达到故障级别时，系统发布报警信息，并通过短信形式通知维保单位或质监部门。

    视频监控

    视频监控通过在电梯内部或周边部署摄像头的形式，实现电梯运行状态实时监控功能。

    电梯故障时，判断是否困人

   当电梯发生故障不能运行时，大家最关心的就是电梯里面是否有人。通过红外人体传感器系统就可以在第一时间判断电梯是否困人。

    涉及的标准问题

    RS485或RS232数据接口输出数据的标准问题

    目前，各个厂家在该接口上数据协议都是自定义的。国家标准GB/T24476-2009《电梯、自动扶梯和自动人行道数据监视和记录规范》的适用范围是电梯、自动扶梯和自动人行道的数据监控和记录的基本特征，没有明确是接口数据输出的标准，厂家没有很好地执行该标准。即使现在让厂家执行该标准，该标准本身也尚需修订完善。

    接口的安全问题

   电梯安装采集器后，就运行在互联网上了，理论上RS485或RS232数据接口有可能被控制，通过该接口给电梯发出指令。根据专家的意见要在RS485或RS232数据接口上加装一个转换设备，该设备是只读的。这样既可以满足安全需求，也可以为该转换设备制定数据输出的标准。

   项目完成投入运行后，基本上达到了项目的预期，能很好地解决原来存在的问题，北京市决定后期继续扩大试点。

    （作者单位：北京市标准化研究院）

   《中国自动识别技术》2015第1期 http://www.aidchina.com.cn/yaowen/5191.htm