5G技术在电梯物联网中的应用探讨 李博

发表时间:2020/9/15   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:李博
[导读] 摘要:当前,电梯控制系统及监督管理调度部门也面临着巨大的挑战。5G是当今全球关注的焦点。
        内蒙古自治区特种设备检验院  呼和浩特  010000
        摘要:当前,电梯控制系统及监督管理调度部门也面临着巨大的挑战。5G是当今全球关注的焦点。随着5G开始商用化,除了进一步促进移动互联网的发展,更重要的是会促进移动互联网和物联网的整合,进而全面落地大数据、云计算和人工智能等相关技术。5G标准的落地为万物互联提供了基础性的支撑,如果5G在高速电梯领域得到运用的话,必然会带来电梯系统的万物智能,从而为高速电梯的可靠发展奠定了良好的基础。
        关键词:5G技术;电梯物联网;应用
        引言
        随着我国经济的快速发展,城市化建设的步伐不断加快,尤其是高速电梯的数量大幅增加,电梯成为现代生活必不可少的运输工具。5G网络是第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数10Gb,比4G网络的传输速度快数百倍。5G的愿景为光纤般的接入速率,“零”时延的使用体验,千亿设备的连接能力,超高流量密度,超高连接密度和超高移动性等,超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低,最终实现“信息随心至,万物触手及”的总体愿望。
        1实现特种设备监管职能部门的高效可靠管理
        现如今,国家质检总局《关于全面建设科技质检的指导意见》、《关于电梯安全监察工作若干问题的指导意见》、《“十二五”特种设备科技发展规划》等均要求对电梯的安全使用问题开展严格的质量监督,5G技术的运用,将引领新的智能终端研发的科技热潮,促进移动互联网和物联网的重新整合,使得大数据、云端技术和终端智能设备完美结合,是下一代科技浪潮的内在驱动先锋。此时,电梯监管部门的指挥调度监控中心,诸如各省市开展的“96333”管理平台,由被动电梯应急救援电话,转化为通过全方位视频、语音的在线监测与智能识别诊断,主动实施救援布局,形成覆盖整个域内电梯的快速应急救援网络体系。5G技术促使电梯视频监控实现高清化、多样化、智能化发展,智能使用大量训练异常事件数据(“打斗”类、“摔倒”类、“受困”类等)以及面部识别技术,智能终端的数据“零”时延传输到大数据云端,实时对图像异常事件检测和图形图像的行为分析,有效提升事件检测和事件识别的准确率,并将异常事件和行为数据入库,逐渐形成“零”时延自学习功能,真正实现电梯故障预警预防和统计分析工作。其次,通过智能终端与电梯生产、使用、维保等单位开展实时通信,实时指导电梯安全运行监控、应急救援工作。从而使监控中心真正实现一个中心指挥,“零”时延信息传达,部门间实时联动,统一指令,统一救援,统一调查,统一分析,形成全覆盖的特种设备应急救援机制。
        2电梯物联网数据服务平台的整体架构
        现场采集系统:轿厢终端数据采集器通过一些独立的传感器实时采集电梯的运行状态信息和输出电梯控制命令。包括采集设备、人体感应传感器、温度传感器、网络摄像头、多媒体等现场采集终端,负责对电梯的运行状态数据、故障信息等进行实时采集,也对文本、图像、音频、视频和其他多媒体数据实时采集,并通过网络上传至云平台。现场数据信息的采集是整个服务系统平台的基础,没有这些终端设备的信息采集,系统上层的信息管理功能如同海市蜃楼。网络传输:实现现场采集系统和云平台之间的数据传输,采用2G/3G/4G/5G/RJ45等有线和无线通信的方式实现数据交互。数据平台:接收现场采集设备发送的电梯运行数据、故障和音视频等信息,并对平台数据进行分析、整合、报警并保存。

客户端:即用户访问的入口,包括PC端和移动APP端等,用户可以对电梯进行实时监测、查询,以及维保信息化的管理等,用户主要包括物业单位、维护保养单位、监管单位、厂商单位等有电梯运行数据访问需求的单位。
        3系统故障识别
        目前大多的电梯监测系统采用模拟信号方式进行电梯运行数据及故障信息的采集,需要安装多个采集设备,安装施工比较麻烦,获取的故障信息量有限,且故障误报率高。并且有些故障是不影响电梯运行的,将这些“隐性故障”一同上报给相关人员后,相关人员需第一时间到达现场排查,从而造成了不必要的时间浪费。而本项目所研究的电梯运行监测系统是主要对故障发生前的预测方法进行研究、,该系统直接从主板提取所存的故障信息,如温度、电流、电压、位置、选层、运行方向、速度、运行状态、变频器矢能等异常变化,同时还可监控电梯安全部件的状态。、步骤如下。(1)实时采集电梯主板内故障区的故障码d和对应的故障发生时间t;故障码和故障发生时间为电梯的故障信息。(2)所述故障码d和对应的故障发生时间t依次与存储区的故障码D和故障发生时间T进行比对:当t<T时,则判定电梯没有发生新的故障,不更新存储区的故障信息;当t=T且d=D时,则判定电梯没有发生新的故障,不更新存储区的故障信息;当t=T且d≠D时,则判定电梯发生新的故障,将采集的故障信息更新到存储区中;当t>T时,则判定电梯发生新的故障,将采集的故障信息更新到存储区中。
        4电梯生产厂家增设5G端口,便于集成智能管理
        当前,广告蓬勃发展,生活体验感增强为了提高产品的竞争性,各大电梯生产厂家势必会以5G为核心开发自己的智能终端,设备端口的预留将为承载4k/8k视频、AR/VR、物联网、高度集成智能化等应用的实现成为可能,从而使电梯的群控及调度监管变得简单而可靠。电梯生产厂家加大在广告环节的投入,和广告商的直接对接可能也将大幅提升。电梯内的生活体验感加强,电梯广告事业势必会蓬勃发展,从而改变电梯广告市场格局。45G通信抗干扰问题5G通信网络技术可以促进物联网、大数据、云计算人工智能技术的全面发展,但同时如何解决5G通信抗干扰等问题将成为电梯行业面临的首要问题,电梯安全运行中如何抗通信干扰一直是电梯生产、监管、检测、使用环节中的难题,面临新技术的来临,谁能够更好地解决这个难题谁就能在电梯市场占领先机。5G通信技术将为高速运行电梯带来更稳定的高清视频输出,为解决小区监控布线带来更多的选择,同样也有干扰问题的担忧。除此之外,在老旧电梯加装5G通信辅助设备还需要相关政策的支持和允许。
        结语
        总之,基于物联网数据平台技术建立电梯运行监测系统,通过实时监测和记录电梯运行状况、比较和识别电梯运行故障,达到准确监测电梯运行状态、评估潜在风险、故障精确报警的目的,解决了现有监测系统数据采集不全面、不准确可靠,不能实现电梯运行状况全方位监控的问题。该项目的应用,将大大降低电梯故障发生率、提升电梯应急救援效率、规范企业管理、提高维保效率和维保质量,切实保障公众乘梯安全。应用电梯运行大数据技术平台,融合“物联网+安全”的发展趋势,将为主管、监管部门电梯的安全监管提供科学的管理方法和先进的技术手段,为发展智慧城市助一臂之力。
        参考文献:
        [1]佚名.全面解读5G产业链及未来趋势[N].全球物联网观察.2019-01-28.
        [2]康龙.5G重点候选频段IMT与卫星系统干扰共存研究[D].北京:华北电力大学,2017.
        [3]宋智慧,郭雄.质量过硬是关键——访湖南省质量技术监督局局长蒋新祺[J].湖南安全与防灾,2013(7).
        [4]李晓理,王志磊,刘德馨,等.多模型电梯群控的自寻优策略[J].控制理论与应用,2014,31(3):366-374.
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