1、概述

根据国家质检总局统计，截止到2015年底，我国电梯总量超过400万部，电梯保有量、年产量、年增长量均为世界第一。但是，我国电梯高负荷、大运量、长周期使用普遍存在，老旧电梯数量激增，电梯安全主体责任不能有效落实，特别是电梯维保行业恶性竞争，维保工作不到位，电梯安全运行过程无有效监测手段，监管方式和监管手段落后，无法做到有效的电梯安全管理，导致电梯事故和故障时有发生。

从我国目前电梯使用及维保管理模式来看，电梯从安装审批到使用，维修保养大多局限于固定的15天1次的维保及1年1次的年审，并主要对电梯的静态检测，缺少电梯的动态监测，并无对其日常的运行姿态进行数据评估及数据上报，每次的检测都要靠维保公司的检测报告来作为电梯检测的依据，无法做到以大数据管理平台来进行日常的检测及监管。在我国，电梯安全运行管理一直是特种设备质量监督管理工作的重点和难点，它关系着社区管理、社会稳定以及人民生命财产安全等国计民生的方方面面。

2、现状分析

电梯使用管理主体即国家特种设备法律法规表述的“特种设备使用单位”，是指应按特种设备法规规定申办电梯注册登记、定期检验，并履行特种设备法规规定的其它各项权利和义务的单位或个人。电梯投入使用前，应从业主、物业管理者、商业经营者和维保单位等多个责任主体中明确电梯使用单位。电梯属于多个业主共有但无法明确使用单位的，电梯所在地区政府（新区管理机构）或有关部门应当根据实际情况确定业主委员会、物业管理单位或其他经营单位为电梯使用单位。市场监管部门及物业管理行业主管部门，应当给予必要协助。电梯使用单位必须履行国家特种设备法律法规规定的各项使用管理责任和义务，并在申办电梯注册登记或定期检验时以书面形式明确承诺承担电梯安全保障及应急处置首负责任。

政府对于电梯的管理和责任均有上述明确的规定，但是，目前行业的实际现状是各责任单位和使用单位虽有责任，但无有效的管理手段，唯一的办法就是靠电梯厂家或维保服务商来保证电梯的质量和安全运行，所有问题都是在电梯出现问题或事故后再来找电梯厂家或者维保服务商，无法做到事先发现电梯的问题隐患，更是无法做到事先预防和对电梯保养或维修效果的有效管理。

在电梯出现问题后，相关管理者或维护人员无法第一时间掌握问题情况，只能是在被动接到问题报告后再去现场处理，很多情况甚至不清楚出现故障电梯的具体地理位置，到达现场处理时又有很多突发性电梯故障难以重现，无法快速判断产生问题的原因，严重影响了处理问题的及时性、准确性和工作效率，电梯使用单位也无法判断处理或维修的有效性，只能依赖厂家维保服务商而被动接受处理或维修的结果。

维修保养不力是导致电梯运行中安全事故频频发生的最主要原因。据有关的统计资料数据显示：在众多可能导致电梯出现安全隐患的影响因素当中，制造质量方面因素的构成比在15%左右，安装方面因素的构成比在25%左右，而维修保养不力方面因素的构成比则达到了60%左右。该数据充分反应了：在电梯安全运行中，维修保养工作的重要意义。如何科学和有效的做好电梯维修保养方面的工作，提高其运行的安全水平，成为电梯维修保养工作亟待解决的问题之一。

鉴于上述实际情况，为了更好地保障人民群众的安全，深圳市爱丰达盛科技有限公司适应市场需求，研制出基于物联网大数据分析的电梯安全运行监测系统解决方案（以下简称"电梯监测系统"），该系统主要由SDT数据终端、电梯安全运行监测管理云平台、电脑终端及手机终端组成，通过使用该系统，电梯使用单位可促进电梯安全运行监管的科技进步与管理创新，提高电梯事故应急处置的快速反应能力,彻底变革人工巡护模式为全天候自动监管模式，在当前以固定保养时间周期规定的基础上，将电梯的日常运行状态、实际运行时间、实际运行距离等数据作为电梯维保的重要参考依据，借助自主知识产权的大数据人工智能机器学习算法实现电梯安全运行管理事故隐患的“打早、打小、打了”之根本目标，并通过“互联网+电梯”的方式填补电梯使用单位对电梯安全运行管理方面的空白，并通过系统大数据帮助电梯厂家以及电梯维保单位提升监测电梯运行质量和维保质量的有效性和持续性，实现政府、供方、需方、服务方、使用方和社会的共赢。

3、总体思路

系统总体思路是：以SDT数据终端采集数据为支撑，全天候、全自动监测和预警电梯的运行，以部署在云端的“电梯安全运行物联网管理平台”为信息化管控平台，实施网络化、自动化的电梯安全运行实时监测预警，提升电梯使用管理水平和监测能力，提高电梯维保工作质量，有效保护电梯使用者的安全，降低运行成本，提升社会效益，保障可持续的健康和谐发展。

4、系统目的

目前电梯都是在出现问题后再来维修，基本都属于修复性维修：属于事后维护，顾名思义，亡羊补牢，是为下策。一般情况下，电梯都需做周期性检测保养，任然属于预防性维修：属于事先维护，基于时间、性能等条件对设备进行定期维修，更多还是凭经验。未雨绸缪，是为上策。

如何做到预测性维修：属于事先维护，基于安装在设备上的各种传感器，实时监控设备运行状态，如果发现故障隐患，自动触发报警或修理命令。未卜先知，是为上上策。

目前市场中的存量电梯设备数目可观，80%以上的电梯设备还没采用有效的预测性维护方案，而设备维护产生的费用超过设备总体生命周期成本的50%，爱丰达盛的电梯安全运行监测系统正是充分利用电梯大数据和人工智能机器学习算法做到电梯故障分析预测，是帮助电梯厂家、维保单位做到电梯精准预测式维修的好助手。通过引入物联网大数据技术及其管理模式，实现政府管理部门、电梯厂家、电梯维保单位、电梯使用单位等对电梯安全运行管理的全天候自动监测、预警、联动和指挥，提高电梯安全运行管理的技术能力和管控水平，提高电梯安全运行管理的及时性、有效性、稳定性、可靠性，保证电梯设备的运行的安全性。

电梯安全运行监测系统

5、设计原则

5.1、科学性和先进性原则

物联网大数据是我国“智慧城市”建设和我国特种设备现代化发展根本需要和总体趋势。国家信息化“十二五”规划中明确提出：发展以“物联网”战略新性技术为核心的信息化应用，是促进社会管理现代化进步的重要支撑。

因此，本方案设计遵循国家和行业科技发展总体趋势，针对电梯安全管理的现状和总体需求，提出具有“国际先进，国内首创”的电梯运行安全管理物联网监测与预警解决方案。

5.2、实用性和可靠性原则

立足应用、务求实效。本方案设计针对用户实际应用需求，采用的技术、SDT终端产品及系统均在国内属首创，具有完全自主知识产权。SDT以10~100Hz的频率实时采集数据保证了系统的有效性和精确性，属完全创新的电梯安全运行监测技术。

实践表明：此技术是目前为止真正可实现全天候、全自动、高可靠电梯安全运行监测和预警的信息化解决方案，具有简单、实用、可靠的显著特点。

5.3、开放性和经济性原则

解决方案具有通信协议和系统接口标准的开放性，可保障未来用户的拓展建设和发展。同时，力求实效，节约投资，易于使用，便于维护，系统设计中采用了NB-IOT、4G等最新的物联网通信技术，保证数据传输的安全，实时和稳定。

6、系统介绍

目前，我国电梯监控预警的方式主要有人工定期检测、物业管理监控中心轿厢内视频监控、电梯编码定位+专项呼叫中心平台服务、电梯厂家系统监测等主要几种管理方式，上述系统对电梯的运行均无法做到管理监测，无法做到电梯事故隐患的预警，无法做到电梯出现故障时自动推送位置信息、时间信息和故障信息。基于上述现状，我公司搭建的电梯安全运行监测系统方案如下：

6.1数据采集:电梯监测系统通过在电梯顶部安装自主研发和自主知识产权的数据服务终端SDT实时采集数据，并经NB-IOT或4G网络将采集的数据上报到物联网大数据云平台。当SDT终端采集的数据出现异常时，系统云平台会立即向管理者推送相关信息，包括时间、位置、故障类型等。为保证大数据分析的精度，SDT将以10~100Hz的频率实时采集电梯运行数据，每台电梯每天的最大数据量约为1800万条，每月最大数据量约为15GB。系统可根据用户需求设定数据的存储和清除周期。

6.2 建立标准：考虑每台电梯在安装条件、运行设置、使用环境的差异，不同品牌、不同型号、不同使用年限的电梯在实际运行过程中也都存在差异，因此，在电梯接入系统之初需要对接入平台的电梯建立安全运行的数据标准，通过系统平台智能机器学习算法自动为不同的电梯建立不同的数据标准，系统平台做到一梯一标准，以保证系统大数据分析的准确性。

6.3 数据分析：物联网大数据云平台将实时对SDT上报的数据进行分析和计算，可通过上报的数据对电梯的运行过程进行分析，通过系统平台或手机客户端的数据可视化模块直观查看电梯运行图表，电梯运行的过程状态一目了然，当系统收到SDT上报的异常数据时，系统的机器学习算法会根据上报的数据进行电梯隐患或故障的分析和故障类别的判断，并自动判断隐患的严重程度自动向管理者的手机推送时间、位置、故障类别等相关信息，相关管理人员和服务人员可在第一时间做出响应，保障维保服务的及时性和有效性。

由于各电梯的使用场景不同，系统会根据SDT上报的数据计算出电梯的实际运行时间和运行距离，对于使用频繁的电梯如公共场所电梯，可基于电梯运行的时间和距离对电梯制订出类似像汽车行驶公里数概念的科学保养计划，维保服务人员可根据电梯监测系统的阶段数据监测运行报告提出的问题隐患做有针对性的维修和保养，进一步保证电梯运行的稳定性和安全性。

当发生故障后，系统平台还可根据系统存储的历史数据还原电梯在故障发生阶段运行的过程，极大的提升了故障原因调查和处理的工作效率。

6.4 视频研判：当管理者的手机收到系统平台推送的相关信息时，可通过手机调取故障电梯的实时视频，以对现场情况做出精准研判。

该系统解决方案是国内首创的具有完全自主知识产权的高技术、低成本、安装简单、易维护、实用化的国内领先的电梯安全运行监测解决方案，是目前国内唯一将物联网传感技术应用于电梯安全运行监测领域的商用产品；该系统的特点是通过独立于现有电梯系统之外的SDT传感器对电梯的运行过程数据的采集，并通过大数据分析进行电梯运行的监测和预警，因此传统监控相比受环境因素的影响非常小，人工智能分析响应时间快、自动化程度远高于现有管理系统；另外该系统安装也非常简单，只需将SDT装置在电梯顶部即可，对原有电梯系统、环境不会造成任何的影响和破坏。

7、系统平台功能介绍

7.1 用户中心

可对系统用户进行分级管理，包括对用户的授权管理和增删改查。

7.2 数据中心

接收和分类存储SDT上报的电梯运行数据，记录存储位置数据、时间数据、SDT传感器数据、视频数据等，记录系统日志数据、数据统计、数据查询，并自动对SDT上报的电梯运行大数据进行计算、分析、判断等。

7.3 业务中心

个性化需求定制、可视化报告及报表、数据的分析统计图表等。

7.4 消息中心

按照设置的规则，如发现电梯运行不稳定或隐患时，系统自动向对应电梯的管理者或服务人员推送消息和短信息，同时向手机App推送现场视频链接，同时在电梯内自动播放安抚语音。

7.5 位置中心

记录电梯的位置数据，位置分布的可视化及类似故障或隐患的热力图展现。

7.6 结算中心

线上服务费收取及结算，物联网卡的管理、续费和充值等，保证设备实时在线。

7.7 系统应用截图

电梯安全运行管理系统

手机APP

大数据图表

系统特点