導語：智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方案一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著我國經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，電梯保有量持續(xù)增長，安全隱患隨之增加。為保障人們重直出行安全，并滿足巨大的電梯后服務(wù)市場，提出通過在電梯中安裝無侵入式新一代智能采集終端，并基于“AI＋電梯動力學”模型訓練，形成“一梯一模型”，構(gòu)建智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)電梯運行動態(tài)診斷和“預測性維保”，防患于未然。

關(guān)鍵詞：智慧電梯；物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)；智能數(shù)據(jù)終端；AI攝像頭

隨著我國經(jīng)濟和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，國內(nèi)電梯市場的電梯保有量持續(xù)增長，近年增速均在15％以上。目前，全國在用存量電梯總數(shù)達到700萬臺以上，為世界第一，隨之而來的是電梯安全隱患的增加。據(jù)統(tǒng)計，近年來電梯死亡率雖然降低，故障率卻居高不下。另外，15年以上老舊電梯將在今后幾年集中更換，電梯后服務(wù)市場需求巨大。為提高電梯安全及智能化監(jiān)管水平，在分析我國現(xiàn)有電梯監(jiān)管現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，本文提出通過在電梯中安裝無侵入式信號通用采集設(shè)備，構(gòu)建智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。利用先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將電梯與電梯相連并接入互聯(lián)網(wǎng)，從而使電梯、質(zhì)檢部門、房產(chǎn)企業(yè)、電梯企業(yè)、維保企業(yè)、配件企業(yè)、物業(yè)企業(yè)和業(yè)主之間可以進行有效的信息和數(shù)據(jù)交換，從而實現(xiàn)對電梯的智能化監(jiān)管，以提升電梯使用的安全性，保障乘客的生命安全。

1智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計方案

1．1系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

本系統(tǒng)設(shè)計方案的核心是采用電梯無侵入式信號通用采集技術(shù)。在電梯轎廂頂部安裝具備內(nèi)置振動、加速度、氣壓、聲壓等傳感器的新一代電梯物聯(lián)網(wǎng)智能終端；在電梯轎廂內(nèi)安裝AI（ArtificialIntelligence人工智能）攝像頭。安裝于電梯轎廂的智能采集終端是具備智慧物聯(lián)網(wǎng)功能的終端。智能采集終端運行分析的核心技術(shù)是基于機器學習的電梯場景視頻行為分析（含AI算法）技術(shù)，以實現(xiàn)電梯場景實時目標的智能識別。系統(tǒng)通過智能數(shù)據(jù)終端及AI攝像頭采集并智能識別電動車進入、困人、長時間阻門、跳躍等行為；視頻檢測電梯轎門、電動車、乘客數(shù)量等信息；統(tǒng)計電梯運行時間、運行次數(shù)、開關(guān)門次數(shù)；統(tǒng)計電梯實時乘客及分時段乘客等多項運行數(shù)據(jù)，通過無線4G網(wǎng)絡(luò)或有線傳輸?shù)热W(wǎng)絡(luò)模式，將采集到的電梯運行數(shù)據(jù)、視頻信息傳輸?shù)街腔畚锫?lián)網(wǎng)服務(wù)平臺。整套系統(tǒng)采用“智能采集終端＋平臺＋大數(shù)據(jù)＋服務(wù)”的技術(shù)支撐體系，保障電梯設(shè)備安全運行的監(jiān)控、預警、救援、監(jiān)管、運營、維護及業(yè)務(wù)聯(lián)動服務(wù)的一體化方案，可滿足AI識別、一鍵報警、視頻監(jiān)控、視頻對講、WiFi探針采集、人臉身份采集、4G通信、商業(yè)廣告、公益宣傳等應用需求。智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

1．2系統(tǒng)設(shè)備

1．2．1智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)終端智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)終端安裝于電梯轎廂頂上，實時監(jiān)測電梯運行安全狀態(tài)，并在故障發(fā)生時能自動報警。該終端內(nèi)置氣壓計、陀螺儀、加速度計等傳感設(shè)備，無須安裝外置傳感器，與電梯非接觸，可靠性高；可兼容所有品牌垂直電梯，兼容性好。該設(shè)備主要功能有：實時采集電梯運行狀態(tài)信息，分析電梯運行情況，判斷故障狀態(tài)；電梯運行過程中能實時上傳狀態(tài)數(shù)據(jù)；記錄電梯的運行日志；電梯故障日志回溯，能主動上報故障發(fā)生時間、當前樓層、人員狀態(tài)、故障類別；具有樓層自學習功能；具備設(shè)備開機自檢功能；遠程升級嵌入式軟件；可遠程控制設(shè)備；能檢測許多種常見電梯故障。1．2．2智慧物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控攝像頭半球智慧物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控攝像頭安裝于電梯轎廂，內(nèi)置AI加速引擎，其計算性能達1．0Tops，最高分辨率可達200萬像素（1920×1080）。其主要功能有：完成電梯門開關(guān)識別以及電動車進入、長時間阻門、電梯困人、實時乘梯人數(shù)等多種智能事件的識別，并進行語音提示與事件上報等。1．2．3電梯運行安全顯示報警終端該設(shè)備安裝于電梯轎廂，采用8核工業(yè)硬件平臺，高硬件性能支撐復雜軟件應用；采用4G全網(wǎng)通模塊，支持數(shù)據(jù)通訊；支持有線網(wǎng)絡(luò)／WiFi／4G網(wǎng)絡(luò)，在有線網(wǎng)絡(luò)或4G數(shù)據(jù)卡模式下，支持網(wǎng)絡(luò)SIP語音通話；內(nèi)置攝像頭可有效識別人臉，并進行特征提取，與遠端視頻對講；支持內(nèi)置聚合物電池，具有高安全性，掉電后系統(tǒng)可續(xù)航1h以上；能夠感應電梯轎廂人員情況，遇有困人及時報警，可采集人員信息等。1智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)可滿足AI識別、一鍵報警、視頻監(jiān)控、視頻對講、WiFi探針采集、人臉身份采集、4G通信、商業(yè)廣告、公益宣傳等應用需求。

1．3系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計傳輸

智能采集終端將電梯的安全數(shù)據(jù)、運行數(shù)據(jù)、實時信息等傳送至智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺。系統(tǒng)通過“AI＋電梯動力學”模型訓練，將電梯運行數(shù)據(jù)與標準數(shù)據(jù)進行比對，實現(xiàn)“一梯一模型”。支持數(shù)十萬級設(shè)備接入與管理；支持跨城市的按區(qū)域、小區(qū)的電梯管理；多維度電梯運行數(shù)據(jù)實時展現(xiàn)；具有精確的電梯數(shù)據(jù)建模與電梯畫像功能；具有豐富的電梯物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)副刷接口；系統(tǒng)架構(gòu)靈活，易于擴展。

2智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)功能

系統(tǒng)通過電梯安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理形成電梯按需維保數(shù)據(jù)模型、電梯風險評級模型、電梯城市大腦數(shù)據(jù)模型和電梯預警數(shù)據(jù)模型等，相應地可建立起多種服務(wù)場景，如：電梯應急救援處置、電梯按需維保服務(wù)平臺、政府端電梯動態(tài)監(jiān)管平臺、移動端應用服務(wù)平臺以及為保險機構(gòu)提供電梯安全等級評估及電梯風險控制的服務(wù)平臺等。

2．1電梯安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

電梯安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)能實時監(jiān)測電梯運行狀態(tài)與電梯故障，并提供電梯應急處置服務(wù)流程。通過物聯(lián)網(wǎng)與AI技術(shù)，實時監(jiān)測電梯的運行狀態(tài)、乘梯行為、故障類型，并對電梯困人等故障及時報警及預警，服務(wù)于乘梯人、電梯使用單位及電梯監(jiān)管部門。該系統(tǒng)以電梯設(shè)備安全運行為目標，以應急救援呼叫響應為核心，以GIS網(wǎng)格化管理為指引，以多種互聯(lián)網(wǎng)＋產(chǎn)品為工具，在開展電梯應急救援三級響應、故障處置以及事件處理等工作中，提供信息化手段支持，提高指揮、調(diào)度、協(xié)調(diào)效率，改善指導、支援、安撫互動效果，并完整記錄過程痕跡和相關(guān)文本資料和報告。

2．2電梯按需維保服務(wù)平臺

電梯物聯(lián)網(wǎng)智能采集終端通過大數(shù)據(jù)分析、AI算法實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)分析的“預測性維?！?。服務(wù)于廣大電梯維保單位與使用單位，通過佩戴智能作業(yè)設(shè)備將傳統(tǒng)的運維上報轉(zhuǎn)變?yōu)槲募F(xiàn)場視頻上報模式，模式的革新將有效杜絕電梯維保作業(yè)頑疾，并提供真實可靠的維保數(shù)據(jù)。對電梯維保進行全網(wǎng)管理和實時監(jiān)控，能覆蓋維保合同管理、維保預約、維保任務(wù)、軌跡跟蹤以及人員、電梯管理的全流程。

2．3政府端電梯動態(tài)監(jiān)管平臺

該平臺服務(wù)于各級電梯監(jiān)管部門，通過數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析、處理，以大數(shù)據(jù)可視化視圖的形式展現(xiàn)各級電梯安全狀況，輔助決策。該平臺使用新一代電梯物聯(lián)網(wǎng)智能終端動態(tài)實時采集電梯主板信息，利用信息挖掘技術(shù)采集系統(tǒng)中的信息資源，并可根據(jù)監(jiān)測項目如廠家、地區(qū)、種類、環(huán)境等的需求，動態(tài)監(jiān)測該類電梯的運行狀態(tài)，構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及云計算技術(shù)的分析模型，進行海量數(shù)據(jù)分析處理，為政府、監(jiān)管等部門提供電梯數(shù)據(jù)分析服務(wù)。

2．4移動端應用服務(wù)平臺

借助電梯物聯(lián)網(wǎng)智能終端動態(tài)監(jiān)測和運行數(shù)據(jù)異常情況實時監(jiān)測系統(tǒng)模型，電梯預警信息管理系統(tǒng)構(gòu)建了安全預警模型和電子機器人算法，能夠?qū)崟r監(jiān)控電梯安全風險發(fā)展趨勢，并根據(jù)監(jiān)控結(jié)果發(fā)出預警信息，數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺處理后轉(zhuǎn)發(fā)給手機客戶端和web端智慧物聯(lián)服務(wù)平臺，實現(xiàn)遠程實時數(shù)據(jù)瀏覽、信息傳遞，提醒相關(guān)單位和人員及時采取安全風險預控措施。另外，系統(tǒng)可為保險機構(gòu)提供電梯安全等級評估及電梯風險控制服務(wù)，還可為社區(qū)提供數(shù)據(jù)服務(wù)、電梯程序化廣告服務(wù)等擴展功能。

3結(jié)論

智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計核心是采用非侵入式信號采集方式，通過內(nèi)置振動、加速度、氣壓、聲壓等傳感器替代外置傳感器，基于“AI＋電梯動力學”模型訓練，實現(xiàn)“一梯一模型”。通過“智能終端＋平臺＋大數(shù)據(jù)+服務(wù)”的技術(shù)支撐體系，提供電梯設(shè)備安全運行監(jiān)控、故障診斷、預警、救援、監(jiān)管、運營、維護及業(yè)務(wù)聯(lián)動服務(wù)的一體化解決方案，從而實現(xiàn)“預測性維?！?，防患于未然，從根本上解決電梯安全問題。

參考文獻：

［1］解澤楷，翟凌宇，孫凱旋．智慧電梯大數(shù)據(jù)平臺研究［J］．智能處理與應用，2020（3）：58－60．

［2］蔡成偉．大數(shù)據(jù)時代下的電梯安全管理［J］．中國電梯，2018（14）：61－62．

［3］馬愛萍．電梯維保存在的問題及解決措施探討［J］．科技視界，2013（20）：57－91．

［4］孫大為．大數(shù)據(jù)流式計算：關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)實例［J］．軟件學報，2014（4）：839－862.

作者：張靚 李嘉誠 單位：山西國控集團信息工程技術(shù)有限公司 中國石油大學經(jīng)濟管理學院