摘要：該系統通過仿真和實驗，傳感等先進的信號采集技術，運用先進的遠程自動監測與控制技術，借助數字移動通信網絡的數據通信平臺功能，研發了一套完整的智能化實時自動監測的電梯故障停機集中報警系統。該文從電梯故障停機集中報警系統的工作原理、網絡結構和功能方面簡述了該報警系統的可行性和實用性，值得同行們探討。
　　關鍵詞：系統原理，結構，功能，集中報警
　　1. 引言
　　隨著電梯大量地投入使用，電梯困人現象也隨之增多，困人時若施救不及時或施救不適當，都將可能發生事故，為了確保電梯安全運行，迫切需要能夠有個自動報警、及時響應、及時救助的系統。
　　經市場調研，國內對電梯的監控報警基本都是被動式的，一般有三種型式：一是簡單的在電梯轎廂加裝監視探頭，由值班室人員時時關注轎廂內的動態，一有情況馬上組織營救，這種雖有效但要求值班人員責任心強，有專業營救知識，這一點許多單位難以做到，如2005年7月8日邵武某賓館在電梯轎廂中雖然安裝了攝像頭，但由于保安人員吃飯不在值班室，求救無人應答，被困人員掰門逃生，結果墜落死亡；二是在轎廂內加裝有線或無線的通訊設備，對于老年人和小孩常不知如何打電話求救，延誤了救援時間；三是電梯制造廠家原機配備的遠程監控，但由于造價高，且許多電梯制造、維保單位沒有配備相應運作系統，即使使用單位有配備遠程控制，也得不到利用，其次一個廠家一個設計型式，很難把一個城市所有品牌電梯整合成一個集中系統。
　　為此，我們研制了《電梯故障停機集中報警系統》，本報警系統通過高可靠性的通訊協議、功能齊全的管理軟件和人性化的界面，將電梯運行記錄、檔案管理、事故記錄與統計分析等功能集于一體，系統還具有遠程無線遙控、短信報警、維保人員調度、維保企業資質考評、電梯運行信息統計分析、查詢、數據打印等功能。遠程無線通信方式采用GPRS/GSM短信模式，并能在故障發生時，立即定點報警，以手機短信方式，及時把故障發生的狀況通知電梯管理員和有關部門。
　　2、系統的工作原理
　　在調研分析電梯運行狀態的主要對象之機械電氣性質和特征的基礎上，通過仿真和實驗提煉其關鍵參數識別方法，運用先進的遠程自動監測與控制技術，借助數字移動通信網絡的數據通信平臺功能，采用現代數字傳感技術，構建一套完整的智能化實時自動監測系統，實現對大量、分布廣泛的工業及民用電梯設備運行狀態的自動監測，一旦發生電梯設備故障或故障征兆時能夠自動報警，在第一時間通知有關部門進行搶修救援，盡可能避免人身和財產損失。本系統能夠實現對電梯設備日常運行情況進行跟蹤記錄，對電梯設備的維護保養情況進行分析統計，對維護保養人員的例行保養工作情況進行精細化管理，提高設備完好率、降低設備使用成本、減少事故征兆，并且對改善用戶方和維保單位的和諧關系有積極的作用。
　　2.1故障信號的采集
　　由安裝在電梯上的電梯故障監測儀收集分析接在電梯上的信號采集端口的數據信息，不間斷的對電梯運行狀況作出診斷，一旦采集到故障信號，就采用雙重信道自動選擇進行遠程數據傳輸，將電梯故障上報給維保遠程監控中心，直至得到系統主站確認并作出響應。
　　2.2、故障報警的處理
　　維保遠程監控中心接到故障監測儀的報警后，啟動報警響應系統及警鈴，自動呼叫實時通知維保人員及相關管理人員，值班人員或維保單位負責人可以根據報警類型啟動相應的應急狀態，指揮調度維保人員到現場解救被關人員或解除故障。
　　3、系統網絡結構
　　該系統由前端數據采集裝置、維保遠程監控中心、特檢監督中心組成。其中前端數據采集裝置采用GPRS(GMS備用)通道與維保遠程監控中心進行通訊。維保遠程監控中心通過公網或專網定時將故障信息及處理結果數據上報至特檢監督中心。系統網絡結構如圖1所示：
　　
　　圖1系統網絡結構
　　本系統為大型軟件系統，采用分布式計算，但考慮目前一些用戶實際情況，仍支持單機運行方式。典型系統物理組成及網絡結構：電梯、監控終端、通信通道(GPRS/GSM)、查詢工作站軟件、監控工作站軟件、短信發射器(科能短信發射終端)、數據庫服務器、WEB服務器。將來可擴充WEB服務器提供Internet查詢方式等擴展服務器。
　　監控工作站主要是負責接收電梯監控終端上報的故障信息、維保信息，對故障信息進行統計整理生成相關的報表數據，通過短信發射器實時通知維保人員及相關管理人員，定時上報數據到特檢監督站，可查詢電梯歷史運行情況及故障信息，同時具有基本信息檔案維護功能及報表設計功能。
　　查詢工作站具有基本信息檔案維護功能及報表設計功能，同時可查詢電梯歷史運行情況及故障信息。
　　數據庫服務器包含特檢站信息、維保單位信息、維保人員信息、電梯檔案信息、電梯參數信息、電梯故障及處理信息、電梯維保信息等等組成的數據庫，同時運行數據庫管理系統，目前采用SQLServer2000系統。為了達到數據安全目的，除了在數據庫服務器運行自動備份程序外，最根本的解決方案是采用系統級的雙機熱備份方式，可達到故障自動轉移，無須停機的目的，系統的可用性相當高。
　　4、系統具有的功能
　　4.1具有對電梯故障信號采集功能
　　通過15個信號采集端口接入，采用單片機技術、短距離無線通信技術、傳感器技術、GPRS網絡通信技術、射頻卡通信技術、語音技術等技術的電梯故障監測儀實現。
　　本系統可對電梯的運行狀況進行實時監測和記錄，當電梯出現即使是輕微或短暫的故障時，系統均能自動判斷出故障的類型并將其全部記錄在內部的存儲器中。這樣，電梯維護管理人員即可通過分析一段時間內的電梯運行記錄數據，全面了解電梯的實際運行狀態和故障分布情況，包括電梯的運行時間、啟動次數、發生故障的時刻及持續時間、故障類型等等。通過系統的故障統計功能，就可以知道該電梯在什么時候發生故障的頻率比較高、那一種類型的故障出現的幾率大、那一種故障正在呈現發展擴大的趨勢，維修人員即可據此對電梯的狀況進行全面的準確的判斷，有針對性地對問題部位進行檢查修復，消除故障和事故的隱患。并可大大加快故障處理速度，提高電梯檢修的效率，有效地降低電梯故障和運行事故發生的幾率。最重要的是當電梯發生故障后出現電梯轎廂出現困人的情況后，系統能夠及時的檢測并可以組織有效的救援調度和實施。
　　4.2具有的故障信息短信通知功能及GIS地理信息顯示功能
　　故障信號傳輸及故障信息統計,由前端數據采集裝置（故障監測儀）采集電梯運行數據，通過GPRS網絡或GSM網將這些事件上報給維保遠程監控中心（系統主站平臺），采用雙重信道自動選擇進行遠程數據傳輸，直至得到系統主站確認。
　　本系統所具有的故障信息短信通知功能及GIS地理信息顯示功能，可將故障信息及時通知相關人員，并可通過GIS直觀查看發生故障電梯的所在的地理位置，同時系統會發出報警提示聲音。對每種故障信息進行分級管理。所獨有的故障信息記錄數據庫功能夠方便地使維保中心建立起一套電梯運行、故障及維修檔案庫，被保養電梯何時出現故障、維修人員何時到現場(采用實名IC卡維保)、電梯恢復正常等數據都會記錄在數據庫中。所提供的數據記錄不是簡單的數據列表，而是標準數據庫文件（基于微軟SQLSERVSER）。維保中心的操作員可以定期進行數據整理、統計、報表打印等工作。例如可以對某臺電梯，或某組電梯，或某一特定時間段的電梯故障及維修情況進行統計。通過這些數據文件（不是記錄列表），可以清楚了解到維保中心所管轄的電梯的運行狀況以及故障狀況，還可以對維修人員在電梯故障后的到位情況、維修情況科學地、有效地監督管理。
　　4.3具有安全監察功能
　　由維保遠程監控中心通過GPRS網絡或GSM網將故障信息、維保信息進行統計整理生成相關的報表數據，定時上報數據到安全監察中心。安全監察中心（遠程監控、調度平臺）具備接收各個維保遠程監控中心（系統主站平臺）上報的電梯運行數據，電梯報警后監督維保人員是否按要求及時趕到現場處理故障，必要時調度人員組織現場施救。安全監察中心還具有基本信息檔案維護功能及報表設計功能，同時可查詢電梯歷史運行情況及故障信息。其數據庫服務器包含特檢機構信息、維保單位信息、維保人員信息、電梯檔案信息、電梯參數信息、電梯故障及處理信息、電梯維保信息等等組成的數據。
　　4.4具有電梯故障停機集中報警系統可升級為電梯安全運行信息化管理系統功能
　　本版電梯故障停機集中報警系統留有升級版的功能。為了實現電梯安全運行信息化管理的區域，電梯維保單位可以有效的提高維保的到位率、維保質量，通過系統分析提供的維保重點及時消除電梯安全隱患；安全監察機構可以經授權調閱電梯運行數據和故障信息，巡查該區域電梯運行安全狀況，同步實現安全監察工作信息化；電梯制造單位，可以通信協議，對該區域本單位制造的電梯運行狀況和維保狀況實現遠程實時監控，對自身產品質量、維保質量進行信息化管理。當電梯安全運行信息化管理的區域覆蓋范圍為全國時，就實現了全國的電梯安全運行的信息化管理。電梯故障停機集中報警系統即可升級為電梯安全運行信息化管理系統。
　　5、結束語
　　公共事務的信息化管理已經成為當今政府各個職能部門的重要發展戰略，對電梯安全運行實行信息化管理必將成為國家質檢總局信息化發展戰略不可或缺的組成部分，推廣應用電梯故障停機集中報警系統關系到民生問題，能夠提升電梯安全監督部門的管理水平，在民眾中樹立質量技術監督科學管理的形象。該項目的推廣，不僅可以產生極大的經濟效益，還可以形成一個與電梯產業配套的附屬產業，既符合國家拉動內需的產業政策，又適應信息技術產業化的社會發展需求。
　　參考文獻：本論文源自《國家質檢總局科技計劃項目》之《電梯故障停機集中報警系統》（項目編號2007QK168）的技術及工作總結。
　　作者簡介：黃揚雄，男，漢族，1966年9月出生，大學本科畢業，工程師。2004年6月起歷任福建省漳州市特種設備監督檢驗站站長、福建省特種設備檢驗院漳州分院副院長（分院書記）、福建省特種設備檢驗院漳州分院院長。在職軟件工程碩士研究生（在讀）。