電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)分析

王利杰　劉楠

[摘? ? 要]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑項(xiàng)目大規(guī)模的建設(shè)開發(fā)，隨之電梯逐漸應(yīng)用于各大寫字樓、商業(yè)樓、商場(chǎng)、居民樓中，為確保居民和辦公人員的人身安全以及電梯的正常運(yùn)行，對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)管理成為管理人員工作的重要內(nèi)容，為實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)便需要設(shè)計(jì)相關(guān)的電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)。

[關(guān)鍵詞]電梯;運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè);故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）06–00–03

Elevator Operation Status Monitoring and Fault Remote Alarm System Analysis

Wang Li-jie， Liu Nan

[Abstract]With the continuous development of science and technology and the large-scale construction and development of construction projects， elevators are gradually used in major office buildings， commercial buildings， shopping malls， and residential buildings to ensure the personal safety of residents and office personnel and the normal operation of elevators. Operation， real-time monitoring and management of elevator running status has become an important part of the work of managers. In order to monitor the running status of elevators， it is necessary to design related elevator running status monitoring and fault remote alarm systems.

[Keywords]elevator; running status monitoring; fault remote alarm system

在日常的生活中，人們隨時(shí)都會(huì)用到電梯，電梯又屬于特種設(shè)備，因?yàn)殡娞莸膽?yīng)用時(shí)間較為分散，因?yàn)樾枰獙?duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)，從而對(duì)電梯運(yùn)行過程中存在的問題通過報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行反饋，管理人員及時(shí)地進(jìn)行問題處理，但是在當(dāng)前階段，我國(guó)電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)尚不完善，還存在很多問題亟待解決[1]。

1 電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)狀

對(duì)于電梯控制監(jiān)測(cè)技術(shù)包括很多方面內(nèi)容，其中電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)是非常重要的一個(gè)部分。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)逐漸應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，其中在電梯的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)中，通過信息化技術(shù)和傳感器等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。隨著通信技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，電梯監(jiān)測(cè)控制逐漸由傳統(tǒng)單一形式轉(zhuǎn)變?yōu)槿诵曰?、智能化?，F(xiàn)階段國(guó)外很多發(fā)達(dá)國(guó)家的電梯企業(yè)已經(jīng)具備了成熟、系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，例如美國(guó)奧的斯、日本三菱等。但是這些先進(jìn)的電梯公司所采用的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警技術(shù)市場(chǎng)價(jià)格較為昂貴，并且各個(gè)公司都具備自身產(chǎn)品特點(diǎn)，行業(yè)之間缺少積極的溝通交流，故此各公司的產(chǎn)品存在非常明顯的差別，相互之間兼容性比較差。目前，我國(guó)很多科技公司發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)領(lǐng)域存在很大的空缺，因此紛紛參與到發(fā)展研究隊(duì)伍中，例如凱博遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括3個(gè)系統(tǒng)：電話網(wǎng)絡(luò)、調(diào)制解調(diào)、數(shù)據(jù)信息采集和傳輸。該系統(tǒng)的工作原理是系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，服務(wù)中心通過電話網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)據(jù)加以監(jiān)控，如果信息數(shù)據(jù)存在偏差，電梯出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)切換至遠(yuǎn)程故障識(shí)別。相關(guān)工作人員通過窗口發(fā)現(xiàn)有關(guān)問題反饋給維護(hù)人員，維護(hù)人員通過對(duì)具體情況進(jìn)行了解實(shí)地進(jìn)行維修。但是該系統(tǒng)也存在一定的漏洞，即故障信息的傳輸受到電話網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量的影響，如果網(wǎng)絡(luò)信息處于較差的情況下，便無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯存在故障。通過以上分析能夠看出，我國(guó)在電梯運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及報(bào)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)研究過程中存在一定的問題，亟待針對(duì)各種問題進(jìn)行改善，研發(fā)出一種成本低、可靠性較高、通用性強(qiáng)、數(shù)據(jù)信息傳輸速度快的監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，從而有效提升電梯的安全使用[2]。

2 電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能分析

2.1 記錄與儲(chǔ)存電梯故障信息

在電梯故障檢測(cè)維修過程中，相關(guān)的維護(hù)人員需要根據(jù)電梯發(fā)生故障的相關(guān)數(shù)據(jù)信息加以分析，從而有效提升檢測(cè)工作質(zhì)量和效率。通過電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)﹄娞莨收舷嚓P(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，并儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫(kù)，在進(jìn)行維修時(shí)，維護(hù)人員需對(duì)故障報(bào)警時(shí)間以及故障發(fā)生類型有關(guān)數(shù)據(jù)信息分析，找到造成故障發(fā)生因素，采取針對(duì)性的解決方案，有效提升維修工作的效率。

2.2 分析電梯運(yùn)行狀態(tài)

通過電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠?qū)﹄娞莸倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)，對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集。例如電梯門動(dòng)態(tài)、電梯運(yùn)行速度、電梯運(yùn)行方向等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸至監(jiān)測(cè)中心，從而對(duì)電梯動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)信息加以分析。

2.3 報(bào)警處理相關(guān)電梯故障信息

電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)通過監(jiān)測(cè)電梯運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)存在故障的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)采集，并分析故障發(fā)生位置以及引發(fā)原因。將數(shù)據(jù)信息以電信號(hào)方式傳輸至報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)警系統(tǒng)通過顯示提醒相關(guān)人員對(duì)電梯存在故障進(jìn)行及時(shí)處理。報(bào)警系統(tǒng)在反饋故障時(shí)能夠準(zhǔn)確地將故障發(fā)生原因進(jìn)行分析，從而有效提升電梯故障處理有效性和快速性[3]。

3 電梯故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)分析

電梯故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)是管理平臺(tái)和終端兩者之間相互溝通交流橋梁，當(dāng)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)中某個(gè)終端出現(xiàn)運(yùn)行頻率異常時(shí)，管理平臺(tái)會(huì)發(fā)送出一個(gè)相應(yīng)數(shù)據(jù)包，對(duì)問題進(jìn)行解決。遠(yuǎn)程管理中心讀取傳感器信息，通過上下光電平層的開關(guān)信號(hào)，斷定是否存在樓層變化，再通過磁感應(yīng)，斷定電梯所處位置，是否在下極限或是上極限，如果存在報(bào)警信息也及時(shí)反饋至遠(yuǎn)程管理平臺(tái)。遠(yuǎn)程報(bào)警管理平臺(tái)和終端之間具有應(yīng)答協(xié)議，避免出現(xiàn)總線沖突、相關(guān)數(shù)據(jù)信息損壞，指令丟失情況發(fā)生。管理人員應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的監(jiān)測(cè)管理工作，在故障發(fā)生時(shí)利用最短的時(shí)間對(duì)故障進(jìn)行完善、合理的維修，從而有效發(fā)揮故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)作用。電梯故障的發(fā)生給居民和辦公人員帶來極大的不便，甚至威脅著其人身安全，在電梯中通過安裝傳感器，能夠?qū)﹄娞莸倪\(yùn)行狀態(tài)以及運(yùn)行信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)收集。傳感器的應(yīng)用既不會(huì)影響電梯內(nèi)部和外部相關(guān)機(jī)械結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制，監(jiān)測(cè)控制電梯運(yùn)行，有效避免突發(fā)事故的發(fā)生。故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)在電梯運(yùn)行過程中發(fā)揮著極為重要的作用。

所謂的電梯故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)并不是對(duì)電梯是否處于危險(xiǎn)狀態(tài)進(jìn)行直接的反應(yīng)，而是通過對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)的頻率數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)頻率數(shù)據(jù)存在異常時(shí)，對(duì)比正常運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，反饋當(dāng)前電梯的運(yùn)行狀態(tài)。通過分析電梯擺動(dòng)程度分析導(dǎo)致故障發(fā)生因素，每當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，管理平臺(tái)都會(huì)做出數(shù)據(jù)應(yīng)答，否則系統(tǒng)便會(huì)重復(fù)報(bào)警。當(dāng)收到管理平臺(tái)傳輸出的應(yīng)答數(shù)據(jù)時(shí)，才能夠準(zhǔn)確的反饋出電梯運(yùn)行狀態(tài)，并通過周期性進(jìn)行重復(fù)發(fā)送，最終做出相關(guān)的應(yīng)對(duì)措施和解決方案。另外遠(yuǎn)程通信模塊的應(yīng)用最初并用作為監(jiān)測(cè)電梯運(yùn)行時(shí)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，亦或者以圖形方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。遠(yuǎn)程控制模塊應(yīng)用于電梯遠(yuǎn)程控制中，能夠解決遠(yuǎn)程呼叫和樓層間屏蔽問題，并及時(shí)對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行處理，從而采取最為合理的解決方案和救援計(jì)劃，有效提升工作的質(zhì)量和效率，減少時(shí)間的浪費(fèi)。

故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，主要分為3個(gè)部分。首先，根據(jù)電梯運(yùn)行所處位置和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，對(duì)電梯位置和安裝所需空間加以合理的設(shè)計(jì)。其次，將硬件和軟件進(jìn)行連接，通過管理中心和終端相互發(fā)出的模擬數(shù)字故障信號(hào)與模擬故障信號(hào)，經(jīng)過軟件分析，編輯相應(yīng)信號(hào)，分析并排除故障動(dòng)作輸出。最后，電梯建設(shè)施工后進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試試運(yùn)行工作，確保達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)過模擬應(yīng)急演習(xí)實(shí)現(xiàn)電梯正常運(yùn)行以及故障遠(yuǎn)程報(bào)警效果[4]。

4 電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)于遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首要需要明確應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)的功能。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確快速對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)、存在故障進(jìn)行判斷，并讓觀察員及時(shí)了解到故障的發(fā)生，快速做出相關(guān)處理，從而確保居民和辦公人員人身安全。在故障發(fā)生時(shí)應(yīng)當(dāng)顯示出電梯型號(hào)、故障發(fā)生原因。需要滿足終端需求，在對(duì)遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)前，需要認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。電梯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具備數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)控中心、機(jī)房終端監(jiān)控三個(gè)部分。終端需要具備數(shù)據(jù)信息收集、儲(chǔ)存的功能。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅需要具備多個(gè)接口實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電梯產(chǎn)品設(shè)備進(jìn)行信息數(shù)據(jù)采集，還需要對(duì)多個(gè)電梯運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。終端系統(tǒng)需要確保有相關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。除此之外，電梯的遠(yuǎn)程安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要具有獨(dú)立性，各個(gè)電梯之間不存在干擾。終端系統(tǒng)供電方案應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇合理的設(shè)備，確保監(jiān)控環(huán)境的適宜度。不管是電梯應(yīng)用的繼電器還是機(jī)房?jī)?nèi)數(shù)據(jù)信息采集信號(hào)都不能夠影響系統(tǒng)正?？刂?，機(jī)房終端需要具備故障報(bào)警功能。如果終端存在故障，系統(tǒng)便會(huì)立即對(duì)傳輸故障數(shù)據(jù)信息至監(jiān)控中心并自動(dòng)對(duì)故障數(shù)據(jù)信息加以記錄。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)需要具備充足的可靠性、安全性，從而確保數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全以及質(zhì)量。另外，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息采集終端還應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的輸入和警報(bào)數(shù)據(jù)長(zhǎng)期儲(chǔ)存。

5 GPRS技術(shù)在電梯遠(yuǎn)程控制中的應(yīng)用

電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要有感知層、傳輸層、控制層3個(gè)功能層次組成?？刂茖訉儆诒O(jiān)控系統(tǒng)上層，其主要功能是對(duì)控制指令進(jìn)行發(fā)送，對(duì)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并進(jìn)行記錄，通過處理系統(tǒng)進(jìn)行分析處理，最后生成故障報(bào)告。控制層由服務(wù)器和控制軟件組成。感知層屬于監(jiān)控系統(tǒng)下層，其主要功能是對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)所產(chǎn)生的物理信息進(jìn)行實(shí)時(shí)性的收集，并對(duì)控制中心所傳輸?shù)闹噶罴右詧?zhí)行。其硬件包括執(zhí)行電路、通信節(jié)點(diǎn)、傳感器等。傳輸層屬于監(jiān)控系統(tǒng)中層，顧名思義，其主要功能是將控制層控制指令傳輸至底層，并將底層的反饋信息、故障信息、感知信息傳輸至控制中心。

電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用GPRS技術(shù)能夠?qū)﹄娞莸倪\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而有效提高電梯運(yùn)行的安全性和可靠性，并且對(duì)于電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠達(dá)到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、故障診斷、遠(yuǎn)程配置、操作便捷的特點(diǎn)。其中遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中最為基本的性能需求，通過模塊采集遠(yuǎn)程信息數(shù)據(jù)，從而確保監(jiān)控中心能夠?qū)﹄娞葸\(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，另外還可以對(duì)電梯歷史運(yùn)行信息數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。遠(yuǎn)程配置能夠有效確保電梯保持正常的運(yùn)行狀態(tài)或者通過遠(yuǎn)程配置對(duì)電梯執(zhí)行特定的運(yùn)行指令，對(duì)電梯運(yùn)行參數(shù)加以遠(yuǎn)程查看或?qū)τ嘘P(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。故障診斷能夠通過對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電梯運(yùn)行過程中存在的故障，具體的操作是在對(duì)電梯進(jìn)行安裝時(shí)，首先對(duì)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)預(yù)先設(shè)定閾值，如果電梯在運(yùn)行的過程中相關(guān)參數(shù)超過預(yù)設(shè)的閾值，便會(huì)通過報(bào)警系統(tǒng)對(duì)故障進(jìn)行反饋，并通過故障診斷系統(tǒng)將故障的類型反饋到控制中心，確保維護(hù)人員能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)電梯故障并解決問題。在電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心中應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、NET技術(shù)等開設(shè)計(jì)開發(fā)上位機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，通過點(diǎn)擊頁面相關(guān)按鈕，對(duì)電梯運(yùn)行的監(jiān)控畫面、遠(yuǎn)程配置以及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽。GPRS技術(shù)在電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)中主要分為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制中心、GPRS傳輸模塊、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)信息采集終端3部分。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制中心上位機(jī)登錄動(dòng)態(tài)化、圖形化網(wǎng)絡(luò)界面便可以對(duì)獲取的數(shù)據(jù)信息加以處理分析，需要注意的是需要設(shè)置相應(yīng)的系統(tǒng)登錄權(quán)限，以免其他人員對(duì)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行操作。GPRS傳輸模塊是系統(tǒng)中最為重要部分，在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)，傳感器將一個(gè)或者多個(gè)控制器和終端機(jī)進(jìn)行連接，并且每個(gè)控制器都具有終端機(jī)所分配的地址，構(gòu)建成遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制終端子網(wǎng)。另外，GPRS網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制中心進(jìn)行連接。在對(duì)GPRS電梯遠(yuǎn)程安全監(jiān)控系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)完成中，對(duì)其中的硬件和軟件設(shè)備進(jìn)行完善，并在調(diào)試試運(yùn)行后便可以對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，確保電梯運(yùn)行的可靠性和安全性。

6 結(jié)束語

綜上所述，在對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要確保能夠?qū)﹄娞葸\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)性的監(jiān)測(cè)，對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行速度充分了解，確保電梯的正常使用，能夠監(jiān)測(cè)報(bào)警終端需要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行及時(shí)的反饋，有效提升電梯使用的安全性以及故障問題發(fā)現(xiàn)的及時(shí)性。

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