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物联网技术的电梯智能化控制措施的探讨

作者

普荣

昆明东云机电设备有限公司 云南昆明 650000

摘要:本文围绕物联网技术在电梯智能化中的应用展开深入探讨。先阐述物联网技术特点及电梯智能化发展背景,随后详细分析其在电梯全生命周期各环节的控制措施:在安装环节,借助物联网实现智能化规划与安装过程监控;维修保养环节,通过实时运行状态监测、故障预警、远程诊断及优化保养计划,提升运维效率;电梯加装智能化方面,利用物联网完成需求分析、系统集成及后期智能管理。以某超市电梯安装应用为例,展现物联网技术带来的效率提升与成本优化成效。同时,针对当前面临的数据安全、标准不统一等挑战进行剖析,并提出优化策略,旨在推动电梯智能化水平提升,为人们安全、可靠出行提供有力保障。

关键词:物联网技术;电梯智能化;控制措施;面临挑战

电梯是人们生活的必须,与人们日常生活紧密相连。随着城市化进程加快,电梯数量激增,但安全事故也随之增多,传统电梯因故障响应滞后,缺乏智能安防系统已难以满足需求。在此背景下,物联网技术蓬勃发展,推动智能电梯应运而生。将物联网技术深度应用于电梯安装、维修、保养及智能化各个环节,能够实时精准监控电梯运行状态,提前预警潜在故障,并迅速处理问题,实现电梯的高质量、安全运行,为人们的出行筑牢安全防线,对促进社会和谐稳定、保障社会可持续发展具有重要意义。

1 智能化电梯发展背景

电梯作为日常生活中不可或缺的特种设备,目前仍有相当比例的传统电梯在运行。传统电梯依赖人工巡检与维修保养,不仅效率低下,还难以排查深层安全隐患,故障后被动处理的模式严重威胁乘客安全。同时,人工维保成本高昂,且因缺乏数据支持导致管理粗放、维修不彻底,进一步推高成本。而随着科技进步、公众安全意识提升及物业管理需求转变,加之政府对电梯安全运行的严格监管,市场对电梯智能化升级的呼声愈发强烈。物联网技术的引入,为电梯智能化发展提供了关键支撑,推动传统电梯向安全可靠、高效便捷的智能电梯转型,成为行业发展的必然趋势[1]。

2 物联网技术在智能化电梯中的具体应用

2.1案例背景

四川某大型连锁超市在旗下一家门店进行电梯更换。原传统电梯故障频发,依赖人工维保效率低,常影响顾客购物体验。经评估,超市引入智能化电梯,搭载物联网技术,能实时监测运行状态,还能提前预警故障。安装后,故障响应时间从过去的平均2小时缩短至30分钟内,维保成本降低约30%,顾客满意度大幅提升。

2.2物联网技术在电梯安装阶段的应用

在电梯安装阶段,物联网技术发挥着核心作用。安装前期,负责人与技术人员借助BIM(建筑信息模型)技术,结合物联网对安装环境开展三维建模与深度分析,精准剖析电梯结构、空间布局及管线分布等信息。基于分析结果,科学规划电梯安装位置、井道尺寸及与周边设施的连接方式,并针对潜在冲突点制定预案,从源头提升安装的准确性与安全性。在完成安装方案设计后,物联网技术进一步延伸至安装设备与材料的全流程管控,通过RFID(射频识别)技术对零部件进行唯一标识与全周期追踪,确保零件供应的准确性与标准化。进入安装过程,在电梯轿厢、导轨等关键部位部署高精度传感器,实时采集轿厢垂直度、导轨安装精度、钢丝绳张力等数据。系统对数据进行智能分析后,自动生成偏差报告,指导安装人员进行毫米级精准调整。处理后的数据通过5G无线网络实时上传至监控中心,安装人员与管理人员可同步查看施工进度与质量。一旦安装参数出现异常,系统立即触发多级警报,帮助安装人员快速定位问题根源并及时修正。此外,管理人员通过远程视频监控与数据联动,实现安装全过程动态管理,显著提升施工效率与科学性[2]。

2.3物联网技术在智能电梯维修与保养中的应用

2.3.1在电梯实时运行中的监控

电梯控制系统由位置、运行指令、安全、速度信号等核心板块构成,各板块协同保障电梯运行安全稳定。在绿色可持续发展理念推动下,电梯控制技术与物联网技术深度融合,实现对电梯运行状态的实时动态监控。运行过程中,门机系统、轿厢传感器、曳引机及设备温度等关键数据,经物联网传输至远程监控中心。监控系统依托信息技术,对数据进行实时解析与处理,以直观可视化形式呈现电梯运行状况。一旦检测到异常,系统即刻触发红色预警,精准判断潜在故障隐患并标明问题类别。电梯管理人员可据此迅速调配维修人员,针对预警问题展开全面排查与处置,大幅降低电梯非必要运行时长,减少设备损耗,提升电梯运行效率与安全管理水平。

2.3.2在电梯运行中的智能维护

在信息化时代,以信息挖掘与分析为核心的智能技术成为发展潮流,弥补了传统人工智能在数据获取层面的不足。基于物联网构建的智能电梯维护系统,可实现多项优化。通过在电梯设备中嵌入传感器,实时采集电梯运行的电压、电流、轿厢振动、门机开合状态、电梯运行速度等数据,借助物联网传输至云端或本地服务器,利用大数据分析和机器学习算法建立正常运行模型,能够实时监测电梯故障。技术人员可通过物联网平台远程连接电梯远程控制系统,获取参数与故障信息,完成远程诊断及系统软件升级。同时,电梯依据预设规则和算法,可自动进行自检、润滑等维护操作,物联网系统还能根据使用频率和维护需求智能调度维护资源。此外,通过对维护记录和运行数据的深度分析,能够预测电梯关键部件使用寿命,为维护策略优化提供有力支撑[3]。

2.3.3在电梯远程诊断与维修中的应用

在传统电梯运维体系中,尽管管理人员遵循定期维修保养制度,但人工诊断模式存在显著局限性。受制于技术手段与安全因素,人工排查往往仅能发现表面故障,难以深入探测潜在隐患,致使诊断质量参差不齐。这种被动式的事后处理方式,使得电梯虽能维持日常运行,却频繁遭遇故障,运维效率与效果均差强人意。而物联网技术的引入,彻底颠覆了传统电梯运维模式,为远程故障诊断带来全新解决方案。物联网技术对电梯的远程故障诊断,首先从数据采集环节实现突破。在电梯曳引机、控制柜、安全系统等关键部件上,部署加速度传感器、位移传感器、电流传感器等各类感知设备,能够实时、精准采集电梯运行速度、加速度、开关门状态、载荷重量、故障代码等核心数据。借助智能传感网络,这些原始数据经过整合与预处理后,通过4G/5G、NB-IoT等无线通信技术,快速、稳定地传输至远程监控中心。相较于传统人工巡检,物联网技术不仅确保了数据采集的全面性与实时性,更通过加密传输等技术手段,为数据安全构筑坚实屏障。在数据处理与分析层面,远程诊断平台依托大数据与机器学习算法,对海量电梯运行数据进行深度挖掘。平台通过构建电梯正常运行模型与故障预测模型,将实时采集的数据与标准模型进行动态比对。当系统检测到运行数据偏离正常阈值时,能够迅速触发智能诊断流程,精准定位故障位置与成因。此外,通过对电梯历史数据的回溯分析,系统可预判潜在故障风险,实现从被动维修向主动预防的转变。故障预警与应急响应机制是物联网远程诊断的核心优势。一旦系统识别出电梯运行异常,将立即向电梯管理人员、维保单位等相关责任人发送多渠道报警信息,同步推送故障详情与处置建议。同时,运维人员可通过远程诊断平台,实时查看电梯运行状态,远程调取故障前后的运行数据,甚至在安全许可范围内进行远程参数调整与设备重启操作,极大提升故障处置效率。

相较于传统电梯维修常陷入大面积拆卸、盲目排查的困境,物联网技术让故障诊断与修复迈向智能化、精准化新台阶。当电梯运行异常,系统即刻抓取关键数据并生成精准故障代码,结合深度学习算法,快速定位故障点,智能评估故障严重程度,同步输出包含维修步骤、备件清单、风险提示在内的详尽解决方案。维修人员获取信息后,可通过可视化远程监控界面,直观查看电梯实时状态与历史运行曲线,远程指导现场人员进行针对性检查,无需盲目拆解设备。面对复杂疑难故障,维修人员还能依据系统提供的故障模拟分析报告,提前规划维修流程、准备专用设备与技术文档,抵达现场后高效开展维修作业,大幅缩短停机时间,筑牢电梯安全稳定运行防线。同时,物联网系统完整留存每次维修数据,形成可追溯的全生命周期档案,为后续故障预判、维修策略优化提供坚实数据支撑,推动电梯运维从经验驱动转向数据驱动,实现质的飞跃。

2.3.4物联网技术在电梯智能保养中的应用

基于电梯运行数据与故障预测结果,物联网系统可智能生成定制化保险计划。系统综合电梯日常使用频率、运行环境及设备状况等因素,科学规划保养方案。针对使用频繁的电梯,缩短保养周期,确保关键部件及时维护;对运行环境恶劣的电梯,则增加特定部件的保养频次与项目。同时,系统设置智能提醒功能,督促保养人员按时作业,并全程记录保养流程,保障保养工作规范高效。通过精准的保养计划,有效延长电梯使用寿命,降低突发故障风险,为公众安全便捷出行提供坚实保障。

2.3.5物联网技术在电梯运行中的应用

该门店所有电梯完成安装并通过严格验收投入使用后,均内置集成芯片。该芯片全面存储维保周期、维保单位信息、维保人员联系方式等重要数据,顾客踏入电梯时,手机即可自动获取这些内容,为安全出行构建起第一道防线。当电梯突发故障,系统会第一时间将故障代码推送至维保人员手机,并同步向超市物业监控中心报警。例如在周末购物高峰,一部电梯突发曳引系统异常,系统在30秒内便完成故障信息传递。维保人员依据系统提供的详细故障分析报告,提前备好对应零部件赶赴现场,原本需1小时排查维修的工作,仅用25分钟便高效完成,极大降低了对购物客流的影响。此外,每层站的显示屏实时显示轿厢位置、运行方向及乘客数量等信息,方便顾客灵活选择。针对电梯轿厢空间密闭易产生的空气问题,搭载物联网技术的环境自动调节与检测装置,可实时监测并智能调节空气湿度、净化空气。在超市周年庆促销期间,店内客流爆满,某部电梯内环境自动调节装置检测到二氧化碳浓度超标后,迅速启动新风与净化功能,始终保持轿厢空气清新宜人。从安全保障、便捷指引到舒适体验,物联网技术深度融入电梯日常运行,全方位提升顾客乘梯的安全性与舒适度[4]。

3、现阶段物联网技术在电梯智能化应用中面临的挑战

3.1技术标准与兼容性问题

在四川某连锁超市门店进行电梯更换并部署物联网技术的过程中,技术标准与兼容性问题尤为突出。由于行业缺乏统一规划,不同设备厂商与系统开发商各自为政,导致传感器、通信模块及软件平台在数据传输协议、接口规范等方面存在显著差异。例如,新采购的电梯轿厢传感器采用的是某厂商的私有数据格式,与超市引入的第三方物联网监控平台无法直接对接,致使电梯运行数据无法实时上传至管理系统;同时,不同品牌的通信模块在信号传输频率、加密方式上也各不相同,部分电梯安装的物联网设备因协议不兼容,频繁出现数据传输中断的情况。此外,新旧设备交替使用,进一步加剧了系统集成的难度。这些问题不仅大幅增加了智能化改造成本,也严重影响了电梯运维管理效率,急需行业各方协同制定统一标准,优化技术兼容性方案,以保障电梯物联网技术的顺利应用。

3.2成本投入与收益平衡问题

传统电梯在成本投入与收益方面的矛盾相对缓和,但电梯智能化改造却陷入明显的收支失衡困境。物联网技术赋能的改造涉及硬件采购、系统开发等多个烧钱环节,从加装物联网芯片、环境监测装置,到搭建数据平台、适配不同品牌型号电梯,人力与时间成本持续攀升。改造完成后,设备维护、系统升级、人员培训等开支更是源源不断,持续推高运营成本。尽管智能化显著提升了电梯安全性、降低故障率,但这些隐性收益短期内难以转化为实际经济回报。对物业和使用单位来说,想让用户为智能化买单并不容易,广告等潜在收入也充满不确定性。投入与收益的失衡已成阻碍电梯智能化推进的关键难题,亟待引起行业重视与破解。

3.5应对策略

3.5.1 强化系统兼容,攻克技术瓶颈

为解决四川连锁超市门店电梯智能化改造中的技术标准与兼容性问题,可从三方面着手。首先,政府与行业协会应牵头制定统一技术标准,规范数据传输协议、接口规范等,要求设备厂商与系统开发商遵循。其次,建立开放的技术对接平台,推动厂商间数据格式转换与协议互通,例如开发通用数据接口,实现传感器、通信模块等设备的无缝对接。最后,针对新旧设备交替难题,采用过渡性技术方案,对老旧设备进行标准化升级改造,确保与新设备、新系统兼容,同时加强各方技术协作,共同攻克兼容性技术难关,降低改造成本,提升运维效率。

3.5.2协同联动,破解效益难题

要破解电梯智能化改造中成本投入与收益失衡的难题,可从多方协同发力。政府层面,通过税收减免、专项补贴等政策降低企业改造初期资金压力,设立科研基金支持关键技术研发以减少设备依赖成本;行业协会需搭建信息共享平台,推动企业联合采购硬件设备、共建软件系统,实现资源整合与成本均摊。企业自身可探索多元化盈利模式,如与广告商深度合作,基于电梯运行数据精准投放广告,或向保险公司开放设备运行数据,降低保费支出;同时,引入专业运维外包服务,减少长期人力成本投入。此外,通过市场教育提升用户对电梯智能化服务的认可度,合理收取增值服务费,逐步实现成本回收与收益增长的平衡。

结语

电梯作为特种刚需设备,与人们的日常出行安全息息相关。随着信息科技飞速发展,物联网技术深度融入其中,实现数据高效共享,极大提升系统可靠性与安全性,为电梯智能化控制筑牢技术根基,显著降低操作难度,增强远程控制能力。从安装调试到全生命周期的维修保养,每个环节都需精心处理,才能让物联网软件与电梯智能系统深度融合,全方位守护人们的乘梯安全,为城市垂直交通提供坚实保障。

参考文献:

[1] 蔺国华. 基于物联网技术的电梯智能化控制分析[J]. 设备管理与维修,2024(12):139-141.

[2] 韩莅莉,王婷,辛天舒. 基于物联网技术的医院楼宇智能控制系统[J]. 自动化技术与应用,2024,43(6):103-106.

[3] 姚薇,钱玲玲,唐天宇. 电梯物联网技术的应用研究[J]. 信息系统工程,2023(1):67-69.

[4] 应道照. 物联网电梯智能化控制分析[J]. 今日自动化,2021(10):19-20.

作者简介:

普荣(1979.03)男,彝族,云南,大专,主要从事:电梯安装维修保养