物聯(lián)網(wǎng)在電梯安全方面解決方案及前景展望

侯巖柯 王 雅

(西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 陜西 西安 710000)

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物聯(lián)網(wǎng)在電梯安全方面解決方案及前景展望

侯巖柯 王 雅

(西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院 陜西 西安 710000)

針對(duì)傳統(tǒng)電梯安全評(píng)價(jià)方法的弊端，提出以實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)方式集合電梯系統(tǒng)的參數(shù)和安全要求、整合風(fēng)險(xiǎn)降低措施，進(jìn)行電梯系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，同時(shí)以數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)安全概念和現(xiàn)象的模糊性進(jìn)行描述和運(yùn)算，完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)定的過(guò)程。

以合作伙伴提供多因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的綜合方法和系統(tǒng)安全評(píng)判為準(zhǔn)則，以實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)為依據(jù)，實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的綜合安全評(píng)價(jià)方法。以轎廂系統(tǒng)作為應(yīng)用實(shí)例，運(yùn)用安全評(píng)價(jià)方法進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明：該方法對(duì)電梯安全評(píng)價(jià)的研究具有一定的參考作用。

電梯系統(tǒng)；安全評(píng)價(jià)；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集；風(fēng)險(xiǎn)分析

一、引言

隨著電梯技術(shù)的發(fā)展及人們對(duì)電梯安全需求的不斷提高，對(duì)電梯的安全評(píng)價(jià)越來(lái)越受到關(guān)注。傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的特點(diǎn)是在有經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)操作人員和專家意見(jiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行打分評(píng)判，其準(zhǔn)確性具有很大的局限。安全系統(tǒng)工程的原理和方法經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新和改進(jìn)，正被國(guó)外業(yè)內(nèi)安全科技及管理人員運(yùn)用于電梯的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。其中，各種定型評(píng)價(jià)方法和定量評(píng)價(jià)方法得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展。

目前與電梯安全有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及原則和程序?yàn)槟康?，或以電梯工作性能為基礎(chǔ)，或集中于制造和安裝過(guò)程中的安全要求，難以直接應(yīng)用于電梯系統(tǒng)的安全評(píng)價(jià)。電梯的系統(tǒng)及部件復(fù)雜，人員對(duì)電梯的相關(guān)操作類型眾多，使在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作并快速得出結(jié)論增加了不少困難。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中都是對(duì)電梯單項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)，如何得到對(duì)于一個(gè)由很多部件和子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)，目前還沒(méi)有完整的方法和程序。

因此，擬定電梯系統(tǒng)新的基本安全要求和危險(xiǎn)等級(jí)表，建立一套比較完善的電梯安全評(píng)價(jià)程序、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和評(píng)價(jià)方法，將電梯各部件在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，使用合作伙伴提供的診斷方法，形成對(duì)電梯系統(tǒng)整體的綜合安全評(píng)價(jià)。

二、概念

物聯(lián)網(wǎng)：

物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)等技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過(guò)各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在鏈接，實(shí)現(xiàn)對(duì)物品和過(guò)程的智能化感知、識(shí)別和管理。

以移動(dòng)技術(shù)為代表的普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)被稱為繼計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)之后信息技術(shù)的第三次革命。而物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò)的融合應(yīng)用，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。與其說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)，不如說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)是業(yè)務(wù)和應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)也被視為互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展。因此應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2.0是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的靈魂。

由“物聯(lián)網(wǎng)”名稱可見(jiàn)，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”，包含兩層意思：

第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；

第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)的定義是通過(guò)射頻識(shí)別(RFID)裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)只能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

三、應(yīng)用范圍、市場(chǎng)前景、作用、意義

電梯是城市垂直運(yùn)輸?shù)闹饕煌üぞ撸S著城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，電梯的使用不僅遍及各個(gè)行業(yè)，而且與城市百姓的生活緊密相關(guān)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，電梯平均客流量約為:325人/臺(tái)/天。截至2006年底，全國(guó)在用電梯的擁有量已達(dá)770314臺(tái)，每天運(yùn)送2000多萬(wàn)人次。2006年，新增電梯約118520臺(tái)，預(yù)計(jì)，今后幾年，全國(guó)電梯每年將以15萬(wàn)臺(tái)以上的增量在增加。

電梯的安全運(yùn)行事關(guān)公共安全，事關(guān)民生。對(duì)此，國(guó)家將電梯作為特種設(shè)備實(shí)施安全監(jiān)察。根據(jù)國(guó)家對(duì)于在用電梯實(shí)行定期檢驗(yàn)的制度和檢驗(yàn)的規(guī)定，對(duì)電梯的年度定期檢驗(yàn)內(nèi)容僅僅包含了51項(xiàng)，主要是對(duì)涉及電梯安全運(yùn)行的重要指標(biāo)的當(dāng)前狀況進(jìn)行符合性驗(yàn)證，并不對(duì)發(fā)現(xiàn)的電梯隱患進(jìn)行深入的原因分析，因此，其預(yù)測(cè)、預(yù)防電梯事故和潛在故障的作用有限。而運(yùn)用電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法是預(yù)測(cè)、預(yù)防電梯事故和潛在故障的有效手段。

國(guó)家在關(guān)于安全生產(chǎn)“十一五”規(guī)劃中，也把特種設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相關(guān)內(nèi)容納入我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的總體戰(zhàn)略?！耙悦旱V、非煤礦山、危險(xiǎn)化學(xué)品、特種設(shè)備、建筑和交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)和領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)，加強(qiáng)事故隱患診斷與治理的安全生產(chǎn)技術(shù)研究”。

其中，針對(duì)特種設(shè)備安全部分做了詳細(xì)規(guī)劃部署：“構(gòu)建較為完善的特種設(shè)備安全檢查法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系、安全責(zé)任體系、安全評(píng)價(jià)體系和應(yīng)急救援體系。加強(qiáng)特種設(shè)備基層監(jiān)管能力建設(shè)，改善監(jiān)管條件。嚴(yán)把特種設(shè)備安全準(zhǔn)入關(guān)。繼續(xù)開(kāi)展氣瓶、壓力管道、電站鍋爐、危險(xiǎn)化學(xué)品承壓罐車、起重機(jī)械以及取締土鍋爐、簡(jiǎn)易電梯等特種設(shè)備的專項(xiàng)整治。扶持一批國(guó)家重點(diǎn)特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，提升特種設(shè)備安全檢驗(yàn)檢測(cè)能力?！绷硗?，安全生產(chǎn)“十一五”規(guī)劃還就科技創(chuàng)新和技術(shù)示范工程、開(kāi)展安全生產(chǎn)科技研發(fā)及成果推廣應(yīng)用等部分提出了詳細(xì)要求，如完善中國(guó)特種設(shè)備救援等技術(shù)研究及相關(guān)設(shè)備開(kāi)發(fā)、開(kāi)展安全生產(chǎn)監(jiān)督技術(shù)的研究、創(chuàng)新安全生產(chǎn)監(jiān)管監(jiān)督手段等。這大大地鼓勵(lì)和支持先進(jìn)、適用安全技術(shù)的推廣應(yīng)用，實(shí)施安全技術(shù)示范工程，提升安全生產(chǎn)科技水平。電梯風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究正是符合國(guó)家安全生產(chǎn)規(guī)劃響應(yīng)要求，符合社會(huì)注意和諧社會(huì)建設(shè)要求。

其社會(huì)意義為：

有效預(yù)防老舊電梯事故的發(fā)生。

1)彌補(bǔ)了電梯現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全技術(shù)規(guī)范的不足

2)推動(dòng)了老舊電梯的節(jié)能降耗方案、設(shè)計(jì)

3)進(jìn)行電梯安全監(jiān)測(cè)前，最先進(jìn)行測(cè)控點(diǎn)的部署。在平臺(tái)前端，針對(duì)電梯的監(jiān)控設(shè)備、以及部署點(diǎn)，利用提供的GIS進(jìn)行監(jiān)控點(diǎn)的部署，同時(shí)，配置數(shù)據(jù)采集設(shè)備的相關(guān)參數(shù)，然后由數(shù)據(jù)采集設(shè)備進(jìn)行采集。

同時(shí)，可以與合作伙伴開(kāi)展廣泛的合作，由設(shè)備提供商或行業(yè)專家來(lái)制定各種電梯的診斷規(guī)則。平臺(tái)可以使用這個(gè)規(guī)則文件對(duì)電梯采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，然后得出來(lái)電梯的運(yùn)行狀態(tài)。

最終，由平臺(tái)可以將電梯的狀態(tài)結(jié)果返回到監(jiān)控界面，顯示給需要監(jiān)控的界面。

四、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析

在經(jīng)濟(jì)效益方面，按目前我國(guó)擁有約33萬(wàn)臺(tái)電梯計(jì)算，每年新增3萬(wàn)余臺(tái)新裝電梯，未來(lái)五年將新增15～20萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)每年有20%加裝電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理與故障診斷系統(tǒng)，每臺(tái)電梯的監(jiān)控系統(tǒng)可以為物業(yè)部門(mén)節(jié)省管理費(fèi)用按5000元計(jì)，則可實(shí)現(xiàn)行業(yè)年節(jié)省開(kāi)支3.6億元，同時(shí)考慮新增利稅1.8億元，可以大大提高物業(yè)部門(mén)的市場(chǎng)生存能力和競(jìng)爭(zhēng)力。更重要的是：電梯安裝電梯監(jiān)控、管理與故障診斷系統(tǒng)，對(duì)于加強(qiáng)電梯運(yùn)行管理，保障電梯安全運(yùn)行，減少電梯故障與事故有著非常重要的作用，因此該項(xiàng)目除具有較高的經(jīng)濟(jì)效益外還具有廣泛的社會(huì)效益。

侯巖柯(1993-)，男，河南項(xiàng)城人，在讀研究生，研究方向：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)據(jù)挖掘；王雅(1992-)，女，山西運(yùn)城人，在讀研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理。