电梯安全运行监控方案(信达智能)

1 电梯安全运行监控系统电梯安全运行监控系统 设设 计计 方方 案案 湖南信达智能设备股份有限公司湖南信达智能设备股份有限公司 20152015 年年 0808 月月 2 一 系统建设目的 一 系统建设目的 应用现代科技手段和互联网技术 突出电梯安全运行和管理中 维保 运 行 故障应急 等关键环节 建设一个电梯安全运行监测平台 监控电梯运行 状态 使用管理单位和维保公司的工作流程 监督维保过程 维保质量 监测 电梯故障并实施报警 规范电梯管理行为 提高电梯安全运行水平和应急救援 能力 将电梯安全事故隐患消灭在萌芽状态 达到保障电梯安全运行之目的 系统建成后 除能实时对所管理电梯运行 维保情况记录外 电梯发生故 障时能立即报警上传到区级管理平台 并通过手机信息传递到相关责任人做出 反应 可具有历史查询 统计 预警提醒等功能 以便于科学分析 强化监管 系统管理软件留有功能扩展余地 扩容 增加视频等 能为市级业务监管平 台准备基础数据 系统对接容易 二 系统建设宗旨二 系统建设宗旨 适应区域在运行电梯的多品牌 控制系统多版本等复杂情况的需求 建设 一套独立于电梯自身系统的 第三方物联网电梯安全运行监控系统 对区域内 的所有电梯运行状态和各种故障实行24小时的网络监管 一旦电梯发生冲顶 蹲底及困人等故障时 在自动报警的同时 只要被困人员触发电梯紧急呼叫按 钮 就能首先拨打物业单位电话并实现通话 如物业无人接听 该装置能自动 拨打该区域维保人员或相关负责人应急救援电话且可以回拨 确保在电梯发生 困人等故障时 第一时间知晓故障信息 第一时间发出救援指令 第一时间赶 到故障地点 第一时间实施救援 有效提高该医院对辖区内的电梯科学化 智 能化 信息化的管理水平 3 三 设计依据三 设计依据 电梯制造与安装安全规范 GB7588 2003 电梯使用管理与维护保养规则 TSGT5001 2009 中华人民共和国公共安全行业标准 GA T70 99 安全防范工程程序与要求 GA T75 94 安全防范系统通用图形符号 GA T74 94 智能建筑设计标准 GB T 50314 2000 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 电气装置防护箱体标准 IEC529 电磁兼容性标准 IEC801 南京市电梯安全运行监控系统技术规范 传感与通讯技术 质监总局关于推进电梯应急处置服务平台建设的指导意见 国质特检 2014 433 号 四 设计思路四 设计思路 4 14 1 经济性与实用性 经济性与实用性 充分考虑用户实际需要 信息技术发展趋势同时根据用户现场环境 设计 选用功能适合现场情况 符合用户要求的系统配置方案 并通过严密 有机的 组合 实现最佳的性能价格比 确保既保证系统功能实现 经济实用 又节约 工程投资 4 24 2 可靠性 可靠性 工程中所使用的设备都是符合国家法规和现行相关标准要求 并通过检测 和认证 产品技术成熟 性能稳定 功能完善 系统能确保 24 小时连续 长期 稳定运行 即使系统出现故障或事故造成中断 也能确保数据的完整性 并具 4 备迅速恢复的功能 同时系统具有一整套完善的管理策略 以保证其运行安全 4 34 3 安全性和保密性 安全性和保密性 系统具有高度的安全性和保密性 不易受黑客攻击或病毒感染 通过分级 保护 用户密码 权限设置等手段 有效防止各种违规操作 所有用户对系统 进行操作和访问之前都必须进行注册 保证了系统运行的安全性和保密性 4 44 4 开放性和扩展性 开放性和扩展性 以现有成熟的产品为对象设计 同时还考虑到周边信息通信环境的现状和 技术的发展趋势 具有 RS485 网络通讯口 可实现功能扩容需求 系统设计中 在软硬件方面都留有适当冗余 充分考虑到现在的使用和以后技术发展的需要 系统的扩容 改造和升级等 4 54 5 兼容性和灵活性 兼容性和灵活性 系统集中管理 监控分散控制 总体结构具有较强兼容性和灵活性 既便 于系统的充实 完善 改进和提高 又便于设备的更新 换代 系统采用多媒 体系统集成 在不影响整体系统运行及主干线路传输不做变动的前提下 可方 便地对系统前端设备进行灵活性的增减调整和控制中心的控制系统版本升级 同时监控中心具有开放性的系统操作平台 可以采用总线和网络资源等多种通 讯协议进行与其它弱电系统连接 4 64 6 追求最优化的系统设备配置 追求最优化的系统设备配置 在满足用户对功能 质量 性能 价格和服务等各方面要求的前提下 追 求最优化的系统设备配置 以尽量降低系统造价 4 74 7 保留足够的扩展容量 保留足够的扩展容量 5 该项目设备的控制容量上保留一定的余地 以便在系统中改造新的控制点 系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口 也尽量考虑未来科学的 发展和新技术的应用 4 84 8 提高监管力度与综合管理水平 提高监管力度与综合管理水平 本系统通过中心控制系统对前端所有电梯进行综合监控 实时动态掌握电 梯运行数据集监视画面情况 实现系统设备控制高效率 准确及可靠 另外 系统的综合统筹管理保障设备按最优组合 最佳状态运行 既可节能 又可大 大减少设备损耗 减少设备维修费用 从而有效提高监管力度和综合管理水平 五 方案五 方案及选型及选型 整套电梯安全运行监控系统主要由三个部分组成 前端部分 传输部分 前端部分 传输部分 中心及客户端部分 中心及客户端部分 5 15 1 前端采集系统 前端采集系统 前端电梯状态采集器 电梯安全运行监控装置 属于 物联网 的前端设 备 作为独立的检测设备 与电梯控制系统物理隔离或光耦隔离 以保证电梯 原有系统的安全 不采用直接与电梯的如何线路连接 包括通信总线 控制线 路等 通过自身传感器采集电梯运行数据 经微处理器进行数据分析 由 CDMA GSM 以太网络或 RS485 等通信方式进行数据传输 检测电梯运行状态 实现电梯故障报警 困人救援 日常管理 质量评估等功能的综合性电梯安全 运行监控 该系统符合 国家特种设备监管物联网示范试点产品的技术要求 及 全国 96333 电梯应急处置中心的技术要求 规范要求 该装置实现电梯安 6 全运行的 24 小时网络实时监控 该装置有维保签到功能与手机客户端结合 为 了虚假签到本次不采用手机二维码扫描签到模式 可以加强电梯管理部门 维 保单位及使用单位对电梯维保人员的监督管理 设备断定内置电池能继续使用 3 小时 一旦电梯发生冲顶 蹲底及困人等故障时 在自动报警的同时 只要被 困人员触发电梯紧急呼叫按钮 能立即与 96333 电梯应急救援平台通话且可以 回拨 确保在电梯发生困人等故障时 第一时间知晓故障信息 第一时间发出 救援指令 第一时间赶到故障地点 第一时间实施救援 5 1 15 1 1 采集器设备型号采集器设备型号 电梯安全运行监控装置 由电梯安全运行监控主机 光反射探测器 LED 光接收探测器 人体 语音一体探测器 签到报警按钮 即插即用线缆 安装 支架等组成 如需要连接已安装在电梯轿厢内的模拟半球摄像机进行视频监控 可通过 视频编码器把模拟视频信号转为数字视频信号 便于 3G 无线传输 电梯安全运 行监控装置 特点 特点 前端电梯安全运行监控终端与传感器主要安装在轿厢顶部护栏内侧 需打孔固定 安装原则是安装牢固 且安装位 置不影响电梯其它设备使用 及维修维护人 员进入轿厢顶部 设备供电取自轿 顶 220V 交流电 7 5 1 25 1 2 主设备技术参数 主设备技术参数 5 1 35 1 3 设备功能 设备功能 检测电梯运行状态信息如下 检测电梯运行状态信息如下 探测故障类型如下 探测故障类型如下 1 电梯总接触器状态 1 轿厢困人 2 电梯运行接触器状态 2 安全回路断路 3 电梯安全回路状态 3 电梯冲顶 超限值 故障 4 电梯运行状态 4 电梯蹲底 超限值 故障 5 电梯门状态 5 桥厢开门走梯 6 轿厢状态 上 下行 6 运行超时 7 电梯平层状态 7 反复开关门 8 电梯极限状态 上 下极限 8 长时间开门 9 轿厢报警按钮动作 9 桥厢在非平层区域停止 10 基层检测 10 桥厢报警按钮动作 11 楼层检测 11 11 也可定制也可定制 系统能全天候24小时实时监测运行状态系统 具有电梯运行状态实时监测 电 电压输入 电压输入 12V 1 3A 直流电源适配器供电 额定功率 额定功率 3W 通讯方式 通讯方式 RS485 RS232 以太网 信号处理方式 信号处理方式 光耦隔离 继电器隔离 信号输入方式 信号输入方式 电平信号 触点信号 视频信号 信号输入电阻 信号输入电阻 10k 信号输入电压 信号输入电压 DC12V 工作温度 工作温度 30 60 工作湿度 工作湿度 95 非凝露 8 梯故障实时报警 电梯事故数据追忆 事故预警 事故发生是系统能自动触发平台 短 信实时报警 上传报警并记录事件数据 并能困人时有安抚功能等 能对电梯的正 常维保跟踪监管 并建立数据库备查 5 1 45 1 4 前端设备示意图 前端设备示意图 轿轿厢厢签签到到按按钮钮 井井底底 轿轿厢厢 井井道道 人人体体 语语音音一一体体 探探测测器器 坑坑底底考考勤勤探探测测器器 微微波波探探测测器器 主主机机自自带带维维保保 签签到到按按钮钮 机机房房签签到到按按钮钮 机机房房 9 注 注 1 电梯轿厢顶部维保签到 设备安装于轿厢顶部 设备自带维保签到按钮 2 电梯机房维保签到 于电梯机房安装机房内到按钮 通过敷设随行电缆 与轿厢顶部设备相连接 3 底坑维保签到 于轿厢底部安装红外微波探测器 4 轿厢内物业签到 报警按钮 于轿厢内安装签到按钮与轿顶设备箱连接 5 1 55 1 5 轿厢顶部的各种感应器 轿厢顶部的各种感应器 1 1 光反射探测器 光反射探测器 上平层 下平层 门开关 基 站 上 下极限等感应器都采 用统一型号 如图 2 2 LEDLED 光探测器 光探测器 用途 用途 用于检测电梯安全回路 检修运行及总电源运行状态 名称名称反射探测器 型号型号 GP2A25 探测距离探测距离 3 7CM 工作电压工作电压 5 24V 工作温度工作温度 10 60 输入方式输入方式光耦合 输出方式输出方式开路集电极 NPN 外形尺寸外形尺寸 40mm 10mm 5mm 10 3 3 人体 语音一体探测器 人体 语音一体探测器 安装于轿厢内顶部 用于电梯故障困人时探测电梯困人时轿厢内是否有人 实现轿厢内与控制中心之间双向语音通话如图 4 4 超声波探测器 超声波探测器 用途 用于电梯底坑维保签到 名称名称LED 光探测器 型号型号LXD gb5 改进 探测距离探测距离 5mm 工作电压工作电压5V 12V 工作温度工作温度 10 60 输入方式输入方式可见发光管发出的光亮 输出方式输出方式开路集电极 NPN 外形尺寸外形尺寸 10mm 4mm 2mm 名称名称人体 语音一体探测器 型号型号定制型 探测距离探测距离3 米 工作电压工作电压5V 12V 工作温度工作温度 10 60 输入方式输入方式热释电 被动红外 输出方式输出方式开路集电极 NPN 外形尺寸外形尺寸直径 85mm 厚度 35mm 11 安安全全 运运行行 检检修修 故故障障 光光 接接 收收 探探 测测 器器 电电 梯梯 运运 行行 主主 板板 光接收探测器 光接收器为光敏感元器件 当电梯运行主板的指示灯点亮时 光接收器同 时收到信号 并将信息传回电梯安全运行监控装置中 使用光接收器不直接与 电梯运行主板接触 完全独立运行 不会对电梯本身系统造成任何影响 名称名称超声波探测器 型号型号SSD ME007V2 定制改进型 工作电压工作电压 DC 5V 工作电流工作电流 10Ma 工作温度工作温度 30 85 最远射程最远射程 5m 最近射程最近射程 2cm 输入触发信号输入触发信号10uS 的 TTL 脉冲 输出回响信号输出回响信号输出 TTL 电平脉宽 工作频率工作频率 40KHz 规格尺寸规格尺寸 46 21 15mm 12 电梯安全运行监控主机及电梯上部感应器安装 电梯轿厢上部安装有主机和平层 跃层感应器 门探测器 平层 越层探测 器可以判断出电梯位置状态 以及各种由于电梯位置不对造成的故障 门开关 探测器可以检测出电梯门的状态 以及门到站不开 运行不关 关闭不严的故 障状态 电电梯梯安安全全运运 行行监监控控装装置置 可可加加装装广广告告机机 人人体体 语语音音 一一体体探探测测器器 摄摄像像机机 人 体语音一体探测器 广告机安装 轿厢内部安装有碟形 半球摄像机 人体探测器 语音对讲设备以及广告机 碟形摄像机可实时监视梯内情况 人体 语音一体探测器可以检测梯内是否有 13 机机房房 签签到到按按键键 人 受电梯安全运行装置的控制 当收到客户端经平台中心发来的命令后可开 启 实现与梯内人员实时对讲 广告机播放也受到主机的控制 广告机内容可 以使用 U 盘来新增和更改 5 25 2 传输部分 传输部分 由电梯线缆 电信 DUT 或 GPRS 无线通信设备等组成 5 2 15 2 1 电梯随行电缆 电梯随行电缆 如右图 采用电梯专用屏蔽网络线 特点是抗干扰能力强 传输距离远柔韧性好不宜坏 型号规格 4 2 0 5mm2 特 点 双屏蔽 双钢丝 护套颜色 弹性 PVC 灰色 编 织 网 96 网 镀锡铜 抗氧化 电 阻 经检测 100 米的电阻是 8 9 注 用于采集机房内注 用于采集机房内 1 1 电梯总接触器信号 电梯总接触器信号 2 2 电梯运行接触器信号 电梯运行接触器信号 3 3 电梯安全回路信号 电梯安全回路信号 4 4 电梯运行状态信号 电梯运行状态信号 若不需采集以上信号则井道不需要布该电缆 若不需采集以上信号则井道不需要布该电缆 1 对电梯运行接触器信号 总接触器信号 安全回路信号及检修状态信 号采集 优先采用电梯控制柜所对应的接触器空载接触点为信号采集点 在电梯自 身对应接触器无空载接触点或电梯控制柜内本身无此接触器设备时采用光电探 测器提取控制板对应信号灯状态的方式采集对应信号 原则上必须保证所采用 的任何方式都不能和电梯原有控制线缆及电路有物理接触 机房所采集的信号 通过随行电缆相连接进行数据通信 2 机房签到信号采集 采用外加 86 开关按钮将信号通过随行电缆接入设备 5 2 25 2 2 控制中心传输 控制中心传输 14 使用已有的网络系统开放对外端口与电信 DUT 或 GPRS 通讯 实现前端 设备与中心综合管理平台信息交换 5 2 35 2 3 前端及传输供电系统 前端及传输供电系统 电梯安全运行监控装置及电信 DUT 或 GPRS 通讯终端由电梯轿厢 220V 供 电 220V 断电时 电梯安全运行监控装置通过自带电池可给自身及 DTU 或 GPRS 持 续供电 3 小时 5 35 3 中心及客户端部分 中心及客户端部分 系统不仅能与使用单位平台 控制中心 实现电梯运行 故障 困人等状 态监控外 还能通过安装电梯运行维保综合管理平台软件的增值服务来实现物 业管理部门对所有电梯运行 故障 困人等状态进行监控 此外还能达到监管 监督维保公司的维保行为 困人即时救助 电梯反复出现故障预警等各种功能 达到装有所用 让在职人员能安心 放心的安全乘坐电梯 5 3 15 3 1 中心部分中心部分 监控指挥中心实现电梯运行 故障 困人等状态监控 中心能向指挥调度 人员提供全面的 清晰的 可操作的 可提取记录的 采用大容量服务器 软 件数据库及软件平台 1 基于物联网的电梯运行监测系统结构 基于物联网的电梯运行监测系统结构 如图如图 1 1 15 交交换换机机 电电脑脑终终端端 服服务务器器 操操作作服服务务器器 中中心心交交换换机机 路路由由器器 手手机机 移移动动终终端端 A AP P设设备备 操操作作台台 人人体体红红外外探探测测器器 位位置置探探测测器器 光光接接收收探探测测器器 摄摄像像机机 应应用用层层平平台台层层网网络络层层感感知知层层 考考勤勤探探测测器器 移移动动网网络络 系统分布示意系统分布示意 2 2 机房中心服务器与客户端连接示意图 机房中心服务器与客户端连接示意图 16 5 3 25 3 2 配置清单列表 配置清单列表 详见附件详见附件 序号名称品牌型号单位 数量备注 1 服务器套 1 热插拔硬盘 2 PC 电脑台 1 自配 3 平台软件套 1 有 10000 台接入能力能达到技术要求 4 其他辅材套 1 安装辅材 路由器 防火墙 交换机 机 柜 5 3 35 3 3 系统功能实现 系统功能实现 前端设备运行 故障 困人状态 电梯维保签到等信号通过网络由平台服 务器接收保存 由接警综合管理平台软件在服务器中根据用户权限提取所需数 据 平台软件通过服务器处理后 软件界面显示在投影屏幕墙上 运行信息每 0 3 路路由由器器 防防火火墙墙 中中心心交交换换机机 交交换换机机 数数字字矩矩阵阵 电电视视墙墙 电电脑脑终终端端 服服务务器器 操操作作服服务务器器 广广域域网网接接入入信信号号 17 秒进行一次扫描 实现控制中心 24 小时不间断获取维保单位维保记录 所保养 的电梯当前的运行状况 当故障困人时能迅速调取一手资料 报警按钮动作系 统自动与轿厢人员通话 为救援赢得有效信息和宝贵时间 5 3 45 3 4 权限管理 权限管理 由主控计算机设置管理员密码 系统管理员是最高级用户 可设置前端采 集器的巡测模式 频率 各等级用户的访问权限 批准用户 ID 以复选形式设 置用户的访问权限 5 3 55 3 5 主界面 主界面 主界面友好简洁 包括功能菜单和按钮 在未调用任何功能模块时 只用 列表的方式显示实时故障电梯的编号 故障发生时间 故障名称 维修人员到 达时间 软件在关联数据库中检测出有大修 年检 配件时限 维保时限等问 题 一律在界面中使用相应的功能按钮变色的方式提示 并在点击该按钮时自 动展开 各功能模块具有独立的表单界面 相互关联的表单可相互调用 不必 返回主界面 5 45 4 平台软件 平台软件 中心管理软件有强大的 GIS 电子地图功能 能准确的显示电梯的位置 实 时查看电梯运行数据 故障数据 预警信号数据及电梯前端探测器发来的一切 信号数据 能实现手机客户端 手机维保签道维保查询 含超期已维保查询 超 期未维保电子地图图示突出显示查询 等与平台双向通讯 18 强大的视频功能 可通过向中心软件发送指令来获取各个电梯的视频画面 客户端可同时最多调取 16 路电梯轿厢实时视频画面 画面分辨率与轿厢内摄像 头一致且不需要缓冲 播放流畅 5 4 15 4 1 平台详细功能平台详细功能 5 4 1 1 平台软件打开实时监测页面 上位机软件能读取相对应电梯的实时 数据 平台可以追忆记录发生故障前 10000 次的动作 5 4 1 2 电梯出现故障后 能实时上传故障的类型 出现故障时间 电梯当前 楼层 19 5 4 1 3 维保工程师可以通过前端设备预装的维保签到按钮及微波签到探测 器能与维保工程师手持智能手机结合 能准确的了解维保人员的所到位置 机 房 井道 轿厢及坑底 可以对系统后台报到签证 有记录维保过程的功能 设计 对维保工程师 维保工位与内容进行记录 自动存如数据库 建立维保 档案 4 3 1 44 3 1 4 电梯档案子系统电梯档案子系统 包括电梯档案进行新增 修改 删除 保存 查找等操作管理 并统计每 日在运和在线电梯的情况 以及超期未维保等异常情况 基础信息有 电梯编 号 电梯型号 电梯种类 设备编码 出厂编号 制造单位 出厂日期 载重 量 控制方式 额定速度 层 站 门等 5 4 1 55 4 1 5 电梯档案记录能力 电梯维保记录 应保未保亮灯突出显示及短信 提醒 数据查询统计 电梯年检记录 电梯超期未检查询 统计及短信告知 相关数据统计 查询及辅助分析等 5 4 1 65 4 1 6 电梯维保记录电梯维保记录 20 维保人员携带本系统的智能手机客户端到电梯使用单位 首先进入电梯现 场将系统予置的 到场开关 为开 通过手机软件现场维保功能 进入系统查 询维保电梯的获取电梯的详细信息 按要求进行维保 在智能手机客户端逐项 录入维保记录 填写电子维保表格 按上述要求完成各区域维保项目及维保 记录 维保人员离场时再次操作 现场开关 的开关 设置为关 维保人员进场时间 离场时间及分区维保时间间隔由系统自动记录 维保 时间是从计算机数据库系统的服务器时钟获取的 方便监管人员通过对维保各 部位 要求有四个工位 机房 井道 底坑 轿厢 区域及整梯维保 填写维 保电子工单 系统将自动记录 耗时 工作质量 系统能对电梯维保记录进行 新增 修改 删除 保存 查找等操作 并统计每日维保电梯的情况 基础信息 包括序号 电梯名称 维保时间 包括到场时间 离场时间 维保结果 分正常 故障待修 维保工程师 下次维保时间 备注 操作 删 除记录 记录修改查询 查看上报位置 等必要要素 5 4 1 75 4 1 7 电梯年检提醒 电梯年检提醒 系统在电梯年检时间到期前一个月 发出短信告知 服务器需加装短信猫 基础信息有序号 电梯编号 年审时间 客户名称 客户电话 客户地址 联系人 区域 使用地点等 5 4 1 85 4 1 8 统计分析 统计分析 系统对电梯维保监管的数据进行统计分析 运用柱状图 饼状图 表格等方式进行展示 并提供 Excel 导出功能 5 4 1 95 4 1 9 电梯故障管理 电梯故障管理 一般故障由平台显示报警 重大故障和安全事故由 平台显示报警和手机分级短信报警 服务器需加装短信猫 语音安抚协助救援 数据采集 发送终端自检及远程诊断 电梯故障统计分析等 远期能与视频双向 安抚 5 4 1 105 4 1 10 平台报警 短信报警 平台报警 短信报警 服务器需加装短信猫 21 显示报警的详细信息包括报警区域 电梯名称 报警类型以及报警内容 报警方式 一般故障 不平层 门故障 溜梯 速度异常等告警 平台显示 安全事故 冲顶 蹲底 关人 平台显示报警 向指定的 维保人员 物业人 员 监管机构负责人 发送短信报警 服务器需加装短信猫 报警对象分三级 每一级最多可多人 语音安抚协助救援 加视频后平台不需要升级能直接 实现图像 GIS 地图定位及报警图像自动提取 5 4 1 115 4 1 11 系统管理 系统管理 能提供用户管理 维保单位及人员管理 角色权限 管理 短信管理等 用户管理 提供用户管理功能 对维保单位 维保工程师的信息进行管理 角色权限管理 系统将角色及授权权限分为 电梯监管部门 质监局 电梯使用单位 物 业 电梯维保单位都可以对各自所辖电梯进行维保监管 电梯运行安全实时 22 监测 电梯运行历史监测数据追忆和辅助分析 电梯故障和事故报警处理 GIS 地图定位 电梯年检提醒告知 电梯安全辅助预警以及辅助决策的全流程信息 化系统管理 电梯监管部门 质监局 电梯使用单位 物业 电梯维保单 位的权限划分以各自所辖电梯来划分 日常管理人员 负责对后台系统的管理 工作 提供角色 权限设置管理功能 用户通过权限设置系统功能 开放及使用所 辖监测数据服务等 监管机构的值守人员在托管方案得以实施情况下 该点的电脑具有总台相 同的权限 负责后台系统的管理工作 短信管理提供短信查询 报警短信发送 等细情况查询 5 55 5 客户端功能 客户端功能 1 权限管理 用户是权限系统中最重要的主体 是用户权限