- 选题背景和意义：
如今，中国作为全球电梯行业最大的市场，电梯已经成为与我们密切相关的垂直运输工具。根据中国电梯协会（CEA）公开数据显示，截止2018年底，国内电梯注册总量达到627.83万台，国家统计局数据显示2019年电梯产量累计总数为117.3万台，在存量和增量的双重驱动下，预计到2023年我国电梯保有量将超过千万。电梯行业前景广阔、市场巨大，电梯的智能化、安全性和可靠性正成为国家、电梯生产企业和用户共同关心的问题。
近年来，由于过度依赖传统技术，用户在实际使用中因操作不当造成人员伤亡。根据《2017年全国特种设备安全状况》通报，电梯事故发生56起，死亡41人，事故起数和死亡人数分别占23.53%和16.33%。2018年2月，国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于加强电梯质量安全工作的意见》，《意见》指出，以十九大精神为指导思想，主要目标是：到2020年，电梯质量安全水平全面提升，安全形势持续稳定向好，电梯万台事故起数和死亡人数等指标接近发达国家水平。在重点任务中就提到了，改进使用管理与维护保养模式、建立追溯体系和应急救援平台，本项目也正是来源于实际科研课题-江苏省重点研发计划项目和省工信厅项目。从技术角度看，使用电梯造成的人员伤亡较多是可以避免的。因此，本项目在传统互联网技术的基础上，增加无线采集装置可以无线采集传输电梯的主要数据，电梯生产方和运维方可以通过云平台网站远程查看电梯实时数据和历史运行数据及电梯监控，同时可查看电梯维保信息等进行应急交互处置。该系统在实际中，将在大数据视角下探究电梯的智慧云平台，及时发现电梯存在的隐患或不当使用，让每一台电梯裸露在监管人间的眼皮下，更快的进行应急交互处置，使电梯的信息更加透明化便捷化，提高电梯的安全性、可靠性和信息及时性，更好地服务于社会。
- 课题关键问题及难点：
课题的关键问题主要分为三个方面：首先通过无线采集装置将电梯得主要传感器数据传输到云平台，以曳引式电梯为例，电梯控制系统主要分为电力拖动系统和电气控制系统，电气控制系统中就包括各种各样的传感器，如位移传感器、称重传感器、光幕传感器、平层传感器和速度编码器等等。位移传感器与平层传感器是电梯平层控制调整的装置；称重传感器是测量电梯载荷的装置，为控制系统提供电梯的载荷信号；光幕传感器也称光电传感器，应用于门机上的保护人或物不被夹伤的装置；速度编码器可以监测电梯的实时位置与实时速度。这些传感器的数据除了可以传输给电气控制系统，还可以通过无线传输的方式上传到云平台网站。由于无线传感器网络涉及硬件和软件，这部分也是课题的难点。
其次电梯生产方和运维方可通过云平台网站查看电梯监控视频、实时数据和历史数据，电梯的传感器通过无线传感网络（WSN）将数据传输到本地主机，其特点是规模大自组织、可靠性和数据性，再通过Internet将数据传输到云平台网站，电梯历史运行数据可存储到云服务器上，即可实现登录用户的查看实时信息和历史信息。
最后电梯生产方和运维方可通过云平台查看历史维保信息，并进行应急事件处置。电梯的每次维修保养之后会在云平台网站上留下记录，并存储到服务器上，以便电梯生产方和运维方查看。如果长时间未进行维修保养，也可对运维方进行提醒。应急事件处置分为三级响应，一般主要是一级响应使用管理签约维保单位，二级响应是电梯应急联动救援单位来紧急处置。云平台会通过各种联系方式和警报的方式来提醒相关单位和人员进行紧急处置。
- 文献综述（或调研报告）：
电梯，作为八大类特种设备之一，诞生至今已经160多年的历史，为人类的生产生活提供便捷的垂直运输服务。在我国，虽然电梯的使用仅仅60余年的时间，因我们国家地大物博， 60 多年的发展催生出一个电梯制造大国。目前，我国的电梯生产总量，电梯保有总量、电梯增长率均居世界第一，伴随而来的是使用安全问题。为管理好每一台电梯，科学技术人员首先想到的是“监控”，不留死角的监控。目前国外大型电梯公司，如奥的斯、日立、蒂森、三菱、通力、迅达等国际化电梯公司，都研制开发与自己控制系统配套的远程监控系统，把自己负责维修保养的电梯置于监控网络之中，但是这些系统在中国的实际应用过程中 存在着很大局限性，如不能通用（中国现有电梯有继电器控制，PLC控制、电脑板控制等），而且对网络的要求较高，产品价格也太高。
电梯监控系统的发展分为三个时代：（1）黑匣子及有线监控时代：先期的安装在电梯中采集电梯日常运行数据的黑匣子及由各个电梯厂商推出的基于moden和公共电话网等有线方式组成电梯远程监控系统为第一代：这一代监控产品仅适用于电梯制造厂家的安全及质量监控。（2）有线点对点监控：由电梯厂商、相关电梯配件企业研制的基于有线网络技术、计算机技术开发出来的点对点、C/S（客户端/服务器）电梯监控系统为第二代产品；通过专用的传感器监测电梯的平层状态、开关门状态，对数据进行分析处理，同样需要固定的服务器及大容量的存储设备，能实现实时监控但是不能实现实时的可视化操作。（3）无线远程监控：基于无线局域技术、全球无线通讯系统（GSM）、 互连网技术、数据库技术、B/S（浏览器/服务器）构架下的电梯远程监控网。该监控系统独立于电梯控制系统，不接入电梯自身的控制系统，通过外围的控制器对电梯的运行、维修保养、使用管理、检验管理进行监控，实现自由监控。
近十几年来，随着信息化技术的不断进步，信息技术已经成为电梯质量安全的重要保障，相关部门也制定了相应的技术要求。2018年，国办发〔2018〕８号文《关于加强电梯质量安全工作的意见》中明确要求“运用大数据、物联网等信息技术，构建电梯安全公共信息服务平台”。目前，电梯相关的应用系统较多，涉及制造、维保、使用、监督管理、应急救援等多个系统，同时，在大数据物联网等技术支撑下，电梯向着智能化行业应用发展，众多的业务系统，需要的计算和存储资源也较多，而云计算架构作为一种先进的IT服务和存储基础资源管理系统，有着灵活的使用模式，具备了系统稳定性高，数据处理批量大，业务部署便捷，资源有效性高的特点，在电梯综合信息系统管理中，降低了服务器及存储等硬件系统的建设投资，也提高了软件应用平台的安全性，为智慧电梯综合信息系统管理和应用带来了机遇。
以上海为例，上海智慧电梯建设已经取得了很大的成就。从2015年1月开始刊登了上海市电梯安全解决方案，经过三年多的反复论证和不断补充完善，“智慧电梯” 概念日渐清晰。目前已建成两个智慧电梯平台：第一个是市电梯应急处置公共服务平台，作为智慧电梯重点建设的两个平台之一，是智慧电梯管理的重要组成部分，应急平台致力于解决电梯安全中最根本、最迫切、最关乎人身财产安全的电梯应急处置和救援问题。另一个平台上海市质量技术监督局里，叫“智慧电梯综合服务中心”。它既是一个电梯大数据中心，又是一个指挥的中心。这两个平台构成了一期平台，已经建成。此外，设想中应该还有一个基于大数据的一体化智慧电梯专业管理服务平台，应属于未来的二期平台。应急平台架构包括三级救援网络：第一级救援响应来自电梯使用单位和签约维保单位；第二级救援响应来自比较老的单位的抢 救点，所有的维保单位都已参加，第三级救援响应来自政府相关部门，主要由公安、消防、卫生等组成的三级特殊救援力量（其中，主要是消防部门），他们有完备的交通工具、解救设备。
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