电梯应急救援系统研究

电梯应急救援系统研究（精选4篇）

电梯应急救援系统研究 篇1

摘要：研究城市电梯的应急救援体系及救援对策。基于物联网技术构建了电梯安全运行应急处置中心系统。建立了电梯应急救援响应体系和对策, 包括建立应急救援组织网络、设立应急救援专用号码、规划应急救援路径、优化应急救援流程、完善应急救援装备。并以南京市城市电梯应急救援系统为例, 介绍了应急救援体系及救援对策的实践效果。

关键词：城市电梯,应急救援,救援对策,三级响应

0 引言

随着城市建设的加速推进, 现代化场馆与高层建筑大量涌现, 电梯已成为人们日常生活频繁使用的交通工具之一。截止2010年底, 全国电梯使用量已经达245.33万台[1], 数量比2009年增加22.02%。电梯作为一种包括机械及电气部件的特种机电设备, 随着数量的快速增加以及使用频繁, 不可避免地会发生各种运行故障, 引发困人、伤人等安全事故。2011年我国电梯万台事故率为0.32起[1], 从2005年开始, 平均每年电梯事故起数在40起、死亡人数在30人左右。特别是2011年“7.5”北京地铁四号线自动扶梯事故, 导致1人死亡, 20多人受伤, 造成了严重的社会影响, 此后各地接二连三的事故发生, 绷紧了公众的神经。电梯应急救援已经成为一项迫切需要解决的现实问题。

国外已建有较健全的公共安全事故应急救援响应体系[2,3,4], 如美国国会于1986年通过了SU-PERFUNO法的修正案, 其第3部分《应急计划和社区知情权法》规定联邦政府需设立联邦紧急事务管理局, 并成立国家应急响应领导小组 (NRT) 。美国各州都颁布了电梯相关的法规, 其电梯事故救援主体为电梯公司。

国内也开始建立电梯事故应急救援响应体系, 国家质检总局颁布了《国家特种设备应急救援体系建设规划》, 就特种设备应急救援做出合理规划。电梯厂家希望通过电梯控制系统实现电梯故障时的自动放人, 如文献[5]就详细介绍了如何实现电梯故障时的自动平层;而研究学者、电梯监管部门主要的关注重点则在如何在使用管理方面进行提高, 维保质量如何保证, 如文献[6]就很详尽地分析了电梯目前应急救援的特点, 只有建立响应的应急救援机制, 快速响应才能解决目前电梯救援所面临的问题。目前已有学者关注到这个问题, 如许智、李赵等的《应尽快建立电梯应急救援机制》中详细阐述了目前电梯救援的问题, 也分析了正确的救援方式。

但国内电梯事故应急救援主要由使用单位与维保单位共同承担, 发生电梯故障关人时, 由乘客发出求救信号, 使用单位安全管理人员通知维修人员进行营救, 或者直接由公安、消防进行施救, 电梯应急救援体系尚不完备, 导致应急救援响应滞后、救援不力, 这种传统救援模式已完全不能适应社会发展需求, 不仅耗时耗力而且常造成恶劣的社会影响。借鉴国内外关于重大事故应急救援经验, 建立一套完整的电梯应急救援体系、研究其救援对策势在必行。

本文对电梯故障与事故特点、应急救援技术、指挥调度方式进行系统研究, 提高电梯应急救援的科技含量, 合理配置电梯应急救援资源, 构建电梯应急救援的实现系统, 实现电梯应急救援的快速化、高效化和信息化, 为公共安全和社会和谐提供技术保障。

1 电梯应急救援技术基础

电梯应急救援需要构建电梯安全运行应急处置中心, 以增强政府对城市电梯的应急管理、决策分析和公共服务效能, 提高电梯设备应急管理服务水平为着眼点, 以物联网技术为支撑, 以汇集电梯设备信息资源为手段, 统一规划、分阶段实施。基本功能应涵盖电梯设备应急管理、设备动态监管、信息共享、数据评估分析等方面。系统功能示意如图1所示。

从技术实现上讲, 应急处置中心平台是在引入物联网技术的基础上构建的, 平台包括:终端感知层 (现场状态感知及监控装置) 、数据传输层 (数据支撑网络) 、应用层 (电梯公共安全监控中心) , 以传感器技术、音频、视频技术为数据采集手段, 以3G网络为数据传输通道, 服务于全市电梯设备的应急调度、实时监控、决策分析、呼叫中心和视频监控等职能。通过完成处置中心平台的硬件建设和软件开发, 从而全面实现对电梯设备的精确化应急管理、集中化数据汇总、对客户的智能化服务管理、对职能部门的网络化业务处理、对政府的科学化辅助决策。技术结构如图2所示。

系统的结构包括感知层、传输层、服务层和应用层, 其中感知层以GPS、RFID、传感网等技术为支撑;传输层以3G、计算机网络等通信传输技术为支撑;服务层通过信息融合、网络管理、WEB服务等技术, 向上层提供相关服务;包括但不限于组织身份服务、单点登录服务、访问控制服务、电子表单服务、业务流程服务、统一消息服务、GIS引擎服务、数据分析服务等;应用层即为电梯安全运行应急处置中心平台, 通过“电梯安全运行应急处置中心平台”统一的管理入口, 实现“一次登录, 全网访问”。在框架设计时为未来系统扩展预留了接口。

感知层主要是通过红外、光电、接触式、霍尔开关等传感器, 获取电梯运行状态、报警按钮、乘员感知、轿厢视频等反映电梯运行状态的重要信息, 通过专家系统的判断, 得到电梯的困人、轿厢在非平层区域停止、轿厢报警按钮动作等故障。

传输层根据信号传输的便利性, 采用无线和有线结合的方式, 采用基于光纤、3G等高效率电梯安全保障系统的分层组网模式, 开发电梯运行状态、故障数据以及音频、视频信息等大容量数据传输技术, 实现电梯状态监控装置与支撑层的电梯接入服务器、电梯状态服务器、流媒体服务器、存储服务器、报警服务器、视频注册服务器及数据库服务器间的高效信息交换。

应用层采用B/S架构、SQLServer数据库、Web服务器构建电梯应急救援平台, 实现电梯运行状态监控、双向语音视频传输、故障预警与诊断、应急救援保障, 保障电梯安全可靠运行。

在系统建设过程中, 建立强大的信息安全保障体系和统一的标准规范体系。确保平台建设的通用性和可靠性。

2 电梯应急救援响应体系

2.1 规划电梯应急救援组织网络

重点建设“一个平台”、“两个中心”、“三级响应”、“四重保障”的应急救援组织网络。

“一个平台”即建设一个统一的技术支撑平台。

“两个中心”即电梯安全运行应急处置中心和电梯安全运行监控中心, 处置中心主要包括应急调度系统、决策分析系统、呼叫中心系统和视频监控系统。电梯故障监控中心为维保单位和使用单位应用界面, 主要实现电梯故障的实时监测、自动报障、自动派单、电梯日常维护管理等功能。

“三级响应”即将主城行政区划分为若干地理网格, 每个网格包含各家维保单位的维保点, 电梯的直接维保单位在该网格中的维保点作为一级响应主体;每个网格单元内的其他就近维保点, 作为二级响应主体;市应急处置中心作为第三级响应主体。三级响应体系如图3所示。

“四重保障”即一重保障为实时监控, 及时发现困人故障;二重保障为应急调度, 通过呼叫中心的有效调度, 实现及时救援;三重保障为三级响应, 从制度上确保救援体系的完备;四重保障为决策分析, 通过对故障数据、救援数据的分析, 为设备准入、故障预防等提供决策支持, 防范困人故障的发生。四大平台功能都是服务于应急调度, 提高救援响应速度和质量。

2.2 建立电梯救援专用号码安抚系统

城市电梯应急救援指挥中心设立电梯救援专用呼叫热线 (如96333、12365、12345等) , 同时安装视频监控装置, 辅助完成被困乘客的心理安抚。

电梯应急救援体系在接收到电梯的故障信号后, 主动与发生故障的电梯建立网络通讯, 在电梯监控端监视器上自动显示电梯轿厢画面, 并实现与电梯轿厢实时通话, 安抚故障电梯的受困人员。可通过视频画面与语音交流指导电梯轿厢中受困人员自救。

2.3 规划电梯应急救援路径

系统提供电子地图服务 (GIS) , 电梯一旦发生事故, 首先需要定位事故电梯的地理位置, 确定到达事故地点的可能路径并实现其路径优化。可借助城市电子地图查询地理位置, 结合实时交通状态, 通过智能算法, 对救援路径进行计算机自动规划和智能优化。

要对城市道路网进行最优路径分析, 首先必须将现实中的城市道路网络实体抽象化为网络图论中的网络图, 然后通过图论中的网络分析理论来实现道路网络的最优路径分析。在平台GIS系统中, 通过DIKB最优路径算法, 平台可以自动选择离事故电梯最近的维保点, 并规划最优路径, 实施最快救援。

2.4 优化电梯应急救援流程

结合三级救援响应机制, 优化的应急救援流程具体实现如下:

(1) 维保单位积极救援;

(2) 报警统一呼叫号码 (96333) ;

(3) 初步确定事故级别;

(4) 启动应急程序;

(5) 组成救援组;

(6) 信息发布和管理;

(7) 恢复程序;

(8) 事故调查及后处理。

2.5 完善电梯救援装备体系

应急救援装备体系是指应急救援装备的配置、优化与整合。应急装备系统包括三方面:装备的布局、装备的配置和资源的调度。

(1) 装备布局

应急救援中的装备布局包括事故应急救援现场指挥中心的选址问题以及装备配置等问题, 在事故应急救援中人员和物资等装备的布局目标就是合理安排人员 (警力、消防、急救、特种处理等) 、物资 (机构、仓库等) 的布点, 尽可能满足电梯事故发生时应急点对救援装备的需求。

(2) 装备配置

在进行救援装备的布局时, 应该考虑到电梯事故的应急过程中可能出现的状态转化问题, 根据不同阶段事故状态所需资源情况对救助点进行合理的装备配置。因此装备的布局最终还是要靠装备的优化配置来完成。在满足一定服务水平的前提下, 需要有效分配资源。

(3) 装备调度

在应对各种事故时, 为做好救援资源的筹集、运输、配送等工作而建立一个特殊的事故应急救援后勤保障组。为了保证救援装备调度的顺利进行, 应对事故的不确定性, 事故应急救援后勤保障组应该是一个适应性强、功能强大、反应灵敏的信息网络中心和管理中心。

3 电梯应急救援系统实践

目前电梯应急救援响应已在南京市正式运行, 南京市现有电梯已达4.5万台。南京市电梯应急处置平台正式运行以来, 全市纳入应急救援系统的乘客电梯3.7万台。

南京市开通了统一的应急救援专线96333, 建立了统一的应急指挥中心, 搭建了统一的应急救援平台, 建立了三级应急救援体系。电梯应急处置平台软件如图4所示。

南京市电梯应急处置中心平台运行以来取得了良好的效果, 具体表现如下。

(1) 救援效率大大提高

南京市电梯应急处置中心平台, 通过统一呼叫专线和处置中心的建设, 强化对救援效率的管理和把控, 大大提高了救援效率, 自2013年4月8日96333电梯应急处置中心正式启用以来, 截止2013年7月8日, 三个月内中心共接到电话8 488个, 救援人员到达困人故障现场的平均用时为11.66分钟, 比国家规定时间 (30分钟) 缩短了18.34分钟。其中3分钟内响应率为97.66%, 20分钟到场率为91.53%。救援效率明显提高。

(2) 维保单位救援质量大大提高

南京市电梯应急处置中心, 依托于安全监察职能, 对维保单位应急管理实现激励、考核并严格后处理, 自正式启用3个月以来, 处置1 532起困人故障, 其中由签约维保单位救援1 450起, 占94.65%, 网格救援82起, 仅占5.35%, 并且各维保单位能迅速响应并服从中心调度指挥, 96333对签约维保单位及网格3分钟应急响应率考核, 仅8家单位 (全市129家维保单位) 未达到100%, 南京96333运转实现对维保单位的有效调度指挥, 救援主体责任进一步落实。

(3) 掌握了电梯运行精确数据

南京市电梯应急处置中心根据应急救援的情况, 建立专家分析系统, 根据电梯困人的救援信息、故障信息等情况, 统计分析得出区域电梯的综合形势, 有利于监察部门准确掌握电梯安全形势。

根据电梯应急救援的情况, 分类统计和分析, 形成月报。按发生地所在区县、电梯的使用场所性质、发生困人事件的时间段、同一地点发生三次及以上困人故障等多角度进行分析统计。通过电梯应急处置中心, 可以准确掌握维保单位的电梯发生困人故障的数量、频次, 救援的时效等信息, 为监察部门提供具体可靠的信息来源。

南京市自2013年4月8日96333电梯应急处置中心正式启用以来三个月以来, 共接到电话8 488个, 处置电梯困人故障1 526起, 解救被困人员2 293人。平均每万台电梯每天发生困人故障5起。

(4) 提高了电梯精细化管理的水平

电梯应急救援平台积累大量的准确的数据, 解决了监管部门信息不对称的状况。以电梯应急处置中心为抓手, 形成了监察、检验、应急、稽查四位一体的监管模式, 实现被动监管转为主动监管、事后应急转为事先预防、模糊管理转为精细化管理。

平台有利于掌握辖区电梯安全的总体状况, 明确重点监管区域和重点监督的维保单位, 有针对性开展安全监察工作。监察部门可以根据应急救援的数据统计情况, 要求和督促企业加强内部管理。对重复发生多次困人故障的电梯的使用单位、维保单位、制造品牌等采取重点监察, 如连续3次通报应急响应率较低的维保单位由监察部门组织开展重点监察;对未在30分钟内到场的维保单位, 进行调查处理。对于同一电梯连续出现3起困人故障, 同一小区连续出现6起困人事故, 调查使用单位的安全管理和维保质量情况。有利于推动企业落实主体责任。

4 结语

本文提出了城市电梯应急救援响应及救援对策的整体框架, 基于网络通信、地理信息系统及计算机支持协同工作等技术的电梯事故高效“三级应急救援响应”机制, 快速制定故障处理方案, 为救援提供及时准确的现场故障信息, 实现紧急事故的快速反应, 提高救援效率。

城市电梯应急救援响应体系建设提出如下建议。

(1) 建立应急办统一领导的, 联合质监、安监、消防、交通、公安、卫生、环保等部门积极配合的城市电梯应急救援指挥中心, 设立电梯应急救援呼叫专线。

(2) 建立以应急救援技术为支撑的城市电梯应急救援响应体系, 优化应急救援流程。建立三级应急救援响应体系, 落实维保单位的第一救援主体责任, 针对事故类型及特点, 选择科学的救援方案, 配置合理的救援人员和资源。

(3) 由质监部门牵头, 发挥自身熟悉设备分布特点以及维保单位技术的优势, 负责组建由电梯维保单位骨干技术人员组成的电梯应急救援专业队伍、完善救援装备、建立救援网络。

(4) 由质监部门牵头、联合公安、消防等部门, 开展电梯应急救援演习活动, 开展电梯事故应急自救宣传和演习。开展日常训练, 研究制定有针对性地应急救援方案, 通过演练改进应急预案, 提高联合救援的水平。

(5) 广泛开展电梯安全使用和积极自救宣传和教育活动, 在全社会营造浓厚的安全氛围, 提高广大人民群众的特种设备安全意识。

参考文献

[1]关于2011年全国特种设备安全状况的情况通报[R].国家质量监督检验检疫总局, 2010.

[2]苗兴壮.国内外公共突发事件应对研究述评[J].广东培正学院学报, 2006 (1) :23-26.

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[4]赵红.从美国联邦应急计划看美国国家应急管理运行机制[J].理论研究, 2004 (1) :26-30.

[5]刘图前.电梯状态监控及应急救援系统[J].广东科技, 2008 (20) :192-193.

[6]庞文铸.浅谈电梯的应急救援[J].安防科技, 2008 (12) :72-73.

[7]许智, 李赵, 王小鹏.应尽快建立电梯应急救援机制[J].中国质量技术监督, 2010 (3) :50-51.

电梯应急救援系统研究 篇2

演练模拟戴斯大酒店2#客梯发生困人事件, 酒店电梯管理人员向朔州市特种设备应急办电话报告, 请求朔州市特种设备应急办支援。市特种设备应急办要求酒店做好对被困人员的安抚工作, 同时立即向市政府报告, 请市政府启动应急救援预案。总指挥接到报告后, 立即命令启动应急预案, 同时通知市质监局、市消防支队、市中心医院立和电梯维保单位即组织人员赶赴现场开展救援。

随后朔州市政府副市长韩文让, 省质监局特种设备安全监察处处长张杰, 市政府副调研员刘海滢, 市安监局局长王玉奎, 市质监局局长赵志坚, 市安全生产应急救援指挥中心主任靳玉祥, 市住建局副调研员徐玉春, 市消防支队副支队长孙勇等领导第一时间赶赴现场指挥应急处置和救援。市质监局、安监局、住建局等部门60余人现场观摩了演练。

电梯应急救援系统研究 篇3

关键词：电梯故障,紧急救援,超速,应急演练

电梯的应用使人们的生活方式发生了重大的改变, 同时随着电梯的广泛应用, 我国对于电梯的法律规定也不断完善, 电梯生产厂家的设计与生产也走向规范化, 但是在电梯的安装、使用以及维修环节, 仍然不可避免地会出现安全事故, 影响威胁了人们的人身安全。为此, 对高层建筑建筑电梯事故应急避险及救援措施进行分析, 具有非常重要的现实意义。

1 停电和电梯故障使人员被困

1.1 乘坐电梯时突然停电

对于电梯突然停电的问题, 人们不会再感到害怕。因为, 在电梯停电的时候, 轿厢里面设置的应急灯会迅速点亮, 困在电梯里的乘客主需要按动电梯里的应急灯开关就会将其点亮, 之后电梯里的乘客可以通过按动报警开关进行报警, 并通过拨打电话等待物业公司的救援。

1.2 乘坐电梯时, 电梯的突发故障

遇到电梯突发故障, 人们也不必要对其过度惊慌。因此, 电梯在运行中突发故障时, 电梯的控制系统还处于较为安全的程序保护状态, 而非人们错误认识下的危险状态。因此, 此刻的人们不必因电梯突发事故过度紧张。

1.3 在电梯受困后扒门自救易出现的问题

在电梯受困后扒门自救易出现的问题主要体现在以下几个方面:首先, 如果人们扒开轿门后是出于不平衡的楼层位置时, 且被困者看到的是井道墙壁, 如若这个时候所在轿厢和对面轿厢的井道壁距离超出了0.15米, 人们就会可能遭遇坠落的危险。其次, 如若这个时候所在轿厢和对面轿厢的井道壁距离不到0.15米, 人们不会出现坠落的危险。但在后来救援工作中对轿厢的移动, 其移动不当也会造成挤压或者剪切的危险。最后, 如果在救援的过程中, 被扒开的轿厢和楼层地面之间的落差较大, 这个时候出来的人们在从轿厢跳下来的时候很容易摔倒在地, 并在摔倒后很容易从轿厢护角板的缝隙里掉入井道中。

由此可见, 在电梯突然出现故障停止运作时, 人们采取扒门自救的行为具有很高的风险性, 因此, 被困人员轻易不要自行扒门进行自救, 要耐心等待有关专业人员的救援。

1.4 紧急救援措施

电梯出现安全故障的时候, 需要电梯管理的有关工作人员在经过日常演练的基础上根据具体的电梯操作规范对受困在电梯里的人们进行援救:首先, 要在第一时间将电梯的主要电源按钮进行关闭, 从而减少电梯接下来运行带来的危害;其次, 对轿厢的停靠位置以及方向进行确定, 同时要对平衡标志、楼层显示以及对讲电话的所处位置进行准确定位, 从而保证在采取措施的及时和安全;再次, 如果遇到电梯停靠在某一层的0.5m范围时, 电梯有关技术工作人员要在此层厅外利用专业的三角钥匙打开轿门, 之后按照秩序帮助受困人们离开电梯;最后, 如若电梯没有靠在某一层的0.5m范围时, 有关电梯技术操作人员要在电梯机房利用扳手、电梯手轮将轿厢进行迁移。

2 电梯超速限制措施

2.1 下行超速保护

根据有关规定, 在轿厢里存放着可以在下行时使用的安全钳, 安全钳可以在电梯限速动作超标, 特别是其悬挂装饰损坏的时候, 利用导轨夹紧的办法实现对有载重量规定轿厢停止工作。这就要求有关人员要在电梯里安装限速器, 从而有效减少在电梯失灵情况下制动力和拽引力不够时候轿厢超速或者坠落的危险。限速器的安装作用在于通过限速器开关运作来切断不安全的回路, 对电梯的运作进行控制, 从而保证轿厢相对安全的环境。

2.2 上行超速保护装置

上行超速保护装置设备是在拽引牵动电梯上安装的, 主要由速度监控、检测原件等零件构成。上行超速保护装置能够对轿厢的上行速度进行检测, 并保证电梯在出现故障时, 将其轿厢降落到安全、合适的位置。

3 发生火灾

电梯一般设置在高层建筑中, 人们在高程建筑发生火灾时, 习惯选择采取乘坐电梯进行离开。但这种选择是非常不安全的, 在火灾期间搭乘电梯, 可能引发火灾停电致使被困轿厢, 从而大量烟雾使人窒息而死。普通电梯只拥有消防功能, 如果出现火灾, 电梯使用单位的操作员打开位于基站以及撤离层的消防开关和大楼消防联动系统自动运行, 电梯如果不应答外呼以及内选信号, 轿厢需返回相应撤离层, 准备待命。

4 应急救援演练

有关文章规定:制定出紧急情况和突发状况的救援方案是电梯使用单位提前应该进行准备的, 比如学校、商场、写字楼、公寓、医院、酒店、大型超市、展览馆及热门景区及人流密集客流量大的地区的电梯使用单位, 每年应该至少进行一次大型的救援演练及紧急疏散。其他单位可根据本单位的特点自行进行疏散演练等救援演练。与此同时应在电梯轿厢等明显区域张贴海报等宣传品宣传电梯注意事项。

参考文献

[1]孔刚, 刘磊, 赵青.高层建筑电梯事故的应急避险及救援[J].中国特种设备安全, 2012, 05:12-13.

[2]聂蕊.基于可持续减灾的御灾性城市空间体系构建和设计策略研究[D].天津大学, 2012.

电梯应急救援系统研究 篇4

电梯是一类重要的机电类特种设备,是八大类特种设备中与百姓最为贴近的设备,与国民经济发展、社会生产生活、公共安全等息息相关。随着我国城镇化进程的加快,电梯已成为高层建筑和公共场所不可或缺的垂直交通工具。截至2014年底,全国在用电梯359.85万台[1]。

电梯作为一种包括机械及电气部件的特种机电设备,随着数量的快速增加以及频繁使用,不可避免地会发生各种运行故障,引发困人、伤人等安全事故[2,3]。2014年全国发生电梯事故95起,占所有特种设备事故的33.57%。

电梯故障和困人事故产生的社会影响大,政府及人民群众对电梯应急救援工作提出了更高要求。但目前,在电梯安全管理与应急救援方面,还存在以下问题:

1)电梯发生故障或事故时,相关单位不能及时、准确获知有关信息,对于救援方法的判断存在不全面的地方,影响救援的效率和效果。

2)在获知电梯故障时,不能根据掌握电梯的地理位置及分布情况、救援机构的地理位置等,及时调度就近力量展开救援,导致应急救援响应滞后、救援不力。

针对上述电梯安全应急救援的问题,文献[2-5]提出了建立以电梯应急救援处置服务平台为重要组成部分与技术支撑的城市电梯应急救援体系。文献[6-7]提出建立物联网技术电梯监管系统,实现电梯状态远程监控、及时报警救援和维保、检验等工作的信息化管理,大力提高电梯安全管理的效率和科学化水平。

本文综合应用物联网、网络、GIS、智能终端等技术,研究设计电梯应急救援处置服务平台,将电梯物联网监控与电梯应急救援系统实现集成,为实现电梯应急救援的快速化、高效化和信息化,为公共安全和社会和谐发展提供技术支撑。

1 平台总体技术框架设计

电梯应急救援处置服务平台技术框架如图1所示,实现了包括感知层、资源层、传输层、支撑层、应用层、表现层、用户层的分布式架构。

电梯应急救援处置服务平台以.NET为基础框架,以B/S为架构,封装界面组件库、jsp标签库(包括参数标签、树形展示标签、校验标签等)。

平台基于SQL Server数据库,为了兼顾多种平台的数据交互,引入了WCF分布式通信框架,支持大数据、大并发的同时,支持Json、Xml、Html、二进制流等通用数据格式,保证系统之间数据的互联互通。

平台通过模块化的通用组件,实现组织机构管理、用户管理、角色管理、资源管理、菜单管理、单点登录、权限管理、文件管理、参数字典管理、界面组件库等基础支撑模块。

业务系统与应用支撑平台运行于Web应用服务器:Web Sphere、Web Logic、Tomcat等,实现应急救援的应用功能。

用户层面,电梯使用单位、维保单位、救援机构、检验单位、监管部门、公众等用户,通过移动端、Internet等接入方式,获取应用及信息服务。

在平台建设过程中,建立信息安全保障体系、标准规范体系,确保平台建设的通用性、可靠性、安全性、快速复用性。

2 平台功能设计与实现

电梯应急救援处置服务平台包括:电梯综合信息管理、数据采集、监测报警、呼叫中心、指挥救援等平台子系统,实现电梯基础信息与地理信息采集、汇聚与管理、电梯故障实时监测与报警、电梯应急呼叫、电梯应急救援指挥与调度等功能。如图2所示。

2.1 综合管理系统

综合管理系统是实现平台功能的基础信息来源,平台对外与特种设备监察系统、检验系统等实现对接,获取电梯基本档案信息;对内与数据采集系统、监测报警系统、呼叫系统等子系统数据对接,获取电梯业务单位信息、电梯专家信息库、电梯业务信息(制造、维保、检验、监管)、电梯地理信息管理、电梯故障与事故信息等信息管理。

在与其他系统进行数据接口对接时,以电梯的注册登记代码作为索引,将电梯的制造、使用、维保、检验等数据实现关联,并通过数据校验匹配算法确保不同来源数据的可靠和准确,从而形成完备、完善的电梯综合基础档案。

2.2 数据采集系统

数据采集系统主要实现电梯基本信息采集、地理信息采集、地理位置标注、网格管理等功能。

数据采集系统功能的实现基于智能终端应用程序,采集的数据内容可以暂存到智能终端批量上传,也可以在数据采集过程中通过无线网络、移动通信网络实时传至平台。系统功能如图3所示。

电梯数据采集完成以后,对电梯坐标、使用单位坐标、救援单位坐标进行地图标注,同时形成详细的电梯信息,包括:电梯注册登记代码,电梯所在单位行政区划、地址,电梯所在具体楼宇位置信息,电梯产权单位,电梯所在小区名称,电梯内部编号,电梯使用场所类别(如宾馆饭店、医院、住宅小区等),电梯分类,电梯安装单位,电梯安装日期,电梯坐标(即电梯的经纬度信息)等。

为了保证电梯的快速救援和快速反应,保证救援人员在电梯发生故障以后,能够30分钟内到达现场。基于此目标,对全市的电梯进行网格化管理。网格划分时,为进一步提升救援的时效性,以某救援单位或机构所在位置为圆心,以该救援机构能10分钟内能到达的位置为半径,为该救援机构分配其所负责的电梯,一旦发生电梯故障或事故,优先调度该电梯所在网格范围内的救援单位。

2.3 监测报警系统

据统计,电梯多发故障为溜梯或不平层故障、电梯困人、电梯停电、电梯超速、电梯蹲底或冲顶等,是电梯安全监测的关键点[8,9,10]。因而,监测报警系统重点对上述电梯故障进行实时监测,在监测到电梯故障或事故时启动实时报警功能。

监测报警系统的功能基于物联网技术的实现框架如图4所示,传感器采集电梯运行状态,电梯数据采集与处理终端是实现电梯状态与故障监测的核心部件,基于嵌入式技术研发,对传感器传输的数据进行信息处理、故障判断,实现电梯故障监测、报警的主要功能;具有视频监控、多媒体播放,支持2G/3G等移动通信以及无线通信等数据传输功能,是辅助救援功能实现的基础支撑。

监测报警系统主要功能描述如下:

1)状态监测。当前利用物联网技术实现电梯状态监测的实现方式主要有两种,一是通过与电梯主控制器通讯获得,二是利用独立传感器方式进行信号获取[11,12,13,14,15]。本系统采用独立传感器的方式,通过在电梯上安装红外、光电、磁电等不同类型的传感器,获取电梯的运行状态信息,作为故障诊断的基础。该方式可解决目前各电梯制造厂家的通讯协议没有公开的问题,通用性更强。其中:红外传感器主要采集电梯轿厢内是否有乘客,灵敏度3 300 v/w;基于霍尔效应的磁电传感器主要采集电梯轿厢开关门状态信息,灵敏度:60~100安培匝;光电传感器主要采集电梯运行方向、运行速度、运行楼层等电梯运行状态信息,感知距离达50 cm。

2)电梯故障诊断。基于采集的电梯各种状态信号,根据电梯安全运行逻辑和技术检验专业知识并结合自然人乘坐电梯的基本习惯,设定电梯故障判断逻辑,主要判别以下故障冲顶、蹲底、非平层停梯、开门行梯、超速、困人等。如电梯超速这一故障,其故障诊断逻辑可设定为:电梯运行速度超出其额定运行速度的1.2倍。

3)实时报警。监测到电梯故障或事故信息时,利用移动通信链路,自动启动短信、语音等报警模式,接入呼叫中心系统,以安排处置故障或救援。若电梯所在地区未建设统一的电梯救援呼叫中心,利用监测报警系统可直接将报警信息以短信或电话的方式通知电梯使用单位或维保单位的安全管理人员。

4)辅助救援管理。系统利用电梯数据采集与处理终端提供的视频监控、多媒体播放等功能,可获取电梯内的实时信息,若发生困人事故时,还可实现与被困人员的即时沟通、安抚,提高救援的时效性。同时,所采集的视频等信息可作为后续事故调查处理、故障数据分析等的重要数据来源。

2.4 呼叫中心系统

呼叫中心系统主要接收来自于个人电话呼叫、监测报警系统的自动报警等来源的电梯安全故障和事故报警,以统筹安排救援力量,实现高效救援。呼叫中心系统的主要功能包括:呼叫接入管理、电梯与救援力量定位、救援信息推送、呼叫处置过程管理。

1)呼叫接入管理。该功能基于现代通讯与CTI(Computer Telephony Integration,计算机电话集成)平台,采用IVR(Interactive Voice Respons,自动语音应答)、ACD(Automatic Call Distribution,自动呼叫分配)机制,同时处理大量各种不同的电话呼入和呼出业务与服务。

2)电梯与救援力量定位。接到故障救援电话后,按照求救人提供的电梯唯一编号信息、设备使用地点、使用管理责任单位等信息查询到电梯的参数信息、地理位置信息、维保单位信息及就近救援站点的信息。

3)救援信息推送。根据定位到的电梯、救援力量的信息,确定最优化的救援方案,形成包含发生故障的电梯地理位置、电梯技术参数等在内的救援调度信息,以短信推送、电话通知等方式,启动救援流程。

4)呼叫处置过程管理。实现从报警到指挥阶段再到救援结束,各个环节都有详细的日志信息记录,记录包含电梯故障类型、接警时间、救援耗时、电话接听员姓名、拨打电话人员姓名及其联系方式、电梯唯一标识号信息、电梯准确位置、救援人员姓名、所属单位、联系方式等信息,便于随时查看和追溯。

2.5 指挥救援系统

指挥救援系统是是电梯安全系统的最重要一环,主要实现:现场救援、救援过程管理、远程指挥、救援过程管理、救援评价与反馈等功能。

1)现场救援。现场救援依托智能终端应用程序实现,主要包括:救援路线导航、电梯档案查询、救援情况现场上报、远程调度等功能,为现场救援提供智能化的支撑。

2)远程指挥。利用大屏幕指挥系统,显示当前正在发生的故障点信息、以及电梯附近的救援站点信息,实现远程指挥、调度。

3)救援过程管理。救援过程管理主要实现的记录关键事件,包括:时间、地点、人员、过程、结果等要素。时间:报警时间、到达现场时间、救援完成时间、维修完成时间等;地点:救援地点、救援机构所在地点等;人员:被困人员、救援人员等;过程与结果:接警、到达现场、救援完成、维修完成、救援回访等。

4)救援评价与反馈。一是利用系统统计分析功能,对某一段时间内电梯应急救援情况,如电梯发生困人故障的数量、频次、救援的时效等进行分析,便于管理决策。二是通过事后对救援情况的落实、对求救人的后续情况回访等,实现对电梯应急救援与处置情况的评价、改进等,形成针对不同故障或事故的处理或救援方案模板供后续参考。

3 应用效果

电梯应急救援处置服务平台目前已在济南市建设应用,平台的网络部署如图5所示,面向电梯行业用户提供应用管理与信息服务。

目前,平台已形成了济南市近3万部电梯的经纬度、地理位置、使用单位等基础档案信息,以及纳入网格化救援的济南市近120家电梯维保单位以及其他救援机构的经纬度、地理位置、联系电话等基础档案信息。

依托平台,济南市已形成了如图6所示的电梯三级应急响应救援机制[16,17]。一级响应:通过电梯应急救援处置服务平台在第一时间通知该电梯的维保单位实施救援处理。二级响应:若无法联系到维保单位或者维保单位救援人员无法及时前往救援,按“区域负责,就近解困”的原则联系临近的救援站实施救援。三级响应:如果救援站响应不及时,请求119、120等力量实施救援。济南市的应用表明:电梯应急救援处置服务平台的应用,厘清了电梯基本情况、总体运行情况、故障与事故情况等,利用信息化手段合理调度各类救援资源和力量,提高了电梯应急救援的时效性,提高了电梯精细化管理水平。

4 结论

针对电梯安全管理与应急救援问题,研究提出了基于物联网、网格、GIS、智能终端等多种技术集成应用的电梯应急救援处置服务平台技术架构,设计实现了平台的主要功能。

1)平台以.NET为基础框架,以B/S/S为架构,实现了电梯综合信息管理、电梯信息采集、监测报警、呼叫中心管理、救援指挥等功能。

(2)平台已在济南市得到应用,为电梯安全管理与应急救援提供了有力的信息化支撑。

摘要：针对电梯安全事故救援问题,研究提出了电梯安全应急救援处置服务平台技术架构。该平台综合利用物联网、网格、GIS、智能终端等技术,基于.Net开发框架体系、B/S架构,实现电梯及应急救援网格化管理、电梯故障实时监测报警、电梯应急救援指挥调度等平台关键功能。目前该平台已在济南市建设运行,依托平台实现了三级应急救援响应。通过实际应用效果来看,平台的技术与功能架构具有较强的可复用性,有利于整体技术方案的快速推广。