一種基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯防疫乘梯系統(tǒng)

王 爽，王 兵

（1.南京市特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇 南京 211800；2.南京市江北新區(qū)建設(shè)和交通工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，江蘇 南京 211800）

0 引 言

自從2019年12月至今，新冠感染在全球范圍內(nèi)的大規(guī)模傳播，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)的生命安全，并為全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)了極其嚴(yán)重的影響。由于其超高的傳播性和突變性，為病毒的防控帶來(lái)阻礙。由于新冠感染的主要傳播方式是依靠空氣中攜帶病毒的飛沫傳播和肢體直接、間接借物接觸，因此，截止目前，除了人為佩戴口罩和環(huán)境消毒外，尚未有較好的技術(shù)能夠預(yù)防或阻斷病毒的傳播。

2021年底，新型新冠變種Delta出現(xiàn)并肆虐全球，中國(guó)工程院院士鐘南山對(duì)密切接觸者的定義變成了“發(fā)病前四天與確診者同空間、單位、同建筑樓宇的都是密切接觸者”。因此，作為公共交通運(yùn)輸工具的電梯，尤其是乘客電梯轎廂具有通風(fēng)性差、空間小、單程載客量多等特點(diǎn)，與已經(jīng)感染新型冠狀病毒人員同時(shí)搭乘電梯而被感染的概率很高，密封的環(huán)境為攜帶病毒的高濃度氣溶膠提供了極大的傳播便利[1-3]。因此，運(yùn)送乘客的公共電梯被認(rèn)為是防控的重點(diǎn)場(chǎng)所，中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)就曾表明“電梯按鍵是高頻接觸的地方，因?yàn)橄嗷ソ佑|交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)就大”，強(qiáng)化電梯消毒工作迫在眉睫。

1 研究背景

當(dāng)下，我國(guó)政府相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)特種設(shè)備的使用、管理、應(yīng)急保障等均作出了重要部署。市場(chǎng)監(jiān)管總局辦公廳（市監(jiān)特設(shè)函[2020]10號(hào)）《關(guān)于做好疫情防控期間電梯安全監(jiān)管工作的通知》《關(guān)于做好復(fù)工復(fù)產(chǎn)特種設(shè)備安全監(jiān)管和服務(wù)保障工作的通知》（市監(jiān)特設(shè)[2020]20號(hào)），國(guó)家藥監(jiān)局國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（國(guó)市監(jiān)綜[2020]30號(hào)）《支持復(fù)工復(fù)產(chǎn)十條》等規(guī)定了復(fù)產(chǎn)的詳細(xì)要求。除耗費(fèi)大量人力跟進(jìn)公共區(qū)域消毒工作外，國(guó)內(nèi)外展開(kāi)了電梯空間病毒附著情況和電梯空間消毒等技術(shù)的研究。國(guó)際上通用的措施一般可分為兩大類(lèi)：增加消殺病毒措施，如紫外線消毒、人工噴灑消毒試劑、轎廂空氣抑菌凈化（新風(fēng)機(jī)）等；阻斷病毒借物（如電梯按鍵）傳人措施，如人臉識(shí)別呼梯（選層）功能、語(yǔ)音呼梯（選層）功能、無(wú)接觸感應(yīng)呼梯（選層）功能、電梯按鍵隔離防毒一次性抽紙、膜等。尚未發(fā)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手機(jī)應(yīng)用程序的電梯智能分流乘梯技術(shù)的研究[4-9]。社會(huì)強(qiáng)烈呼吁嚴(yán)謹(jǐn)有效的技術(shù)措施，維持電梯健康運(yùn)行，保護(hù)人民生命安全。

2 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研究

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的智慧監(jiān)管和科技研究領(lǐng)域，尤其在特種設(shè)備的安全監(jiān)管和應(yīng)急救援等方面。物聯(lián)網(wǎng)將設(shè)備硬件的數(shù)據(jù)采集并傳輸，經(jīng)過(guò)大數(shù)據(jù)云計(jì)算的處理、整合和挖掘，使之規(guī)律成功展現(xiàn)并加以運(yùn)用。目前，電梯應(yīng)急監(jiān)管和安全監(jiān)控均熟練采用該技術(shù)。

國(guó)外電梯監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究起步較早，發(fā)展較成熟，幾乎各大電梯公司都有與自己產(chǎn)品兼容的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。美國(guó)OTIS發(fā)明了REM5.0監(jiān)督管理系統(tǒng)，可收集采納電梯設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)異常數(shù)據(jù)的出現(xiàn)采取故障預(yù)警或報(bào)警措施。日本三菱電梯公司應(yīng)用分布式控制系統(tǒng)技術(shù)，可監(jiān)控和采集電梯各節(jié)點(diǎn)傳感器和控制器的數(shù)據(jù)。中日合資的hitachi公司發(fā)明了一種與OTIS的REM5.0類(lèi)似的數(shù)據(jù)采集、儲(chǔ)存、運(yùn)算系統(tǒng)。德國(guó)的TELE-SERVICE電梯更有相似的部件可以搜集電梯出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)、故障問(wèn)題，并根據(jù)使用人員的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)急救援等[10-15]。

我國(guó)相關(guān)研究緊隨國(guó)外，大多是將國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)加以應(yīng)用。我國(guó)中建科學(xué)院自主研發(fā)的凱博系統(tǒng)可以通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)采集電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)在電梯發(fā)生故障時(shí)可以將異常數(shù)據(jù)發(fā)送給維保人員。該類(lèi)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行、維保、監(jiān)管、應(yīng)急等全方位管理[16-17]。但經(jīng)技術(shù)調(diào)研和資料查新發(fā)現(xiàn)，我國(guó)缺乏對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電梯智能分流技術(shù)的研究。而建設(shè)集傳感、存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)、分流乘梯等功能于一體的智慧電梯程序技術(shù)能科學(xué)有效地解決電梯使用的公共衛(wèi)生安全問(wèn)題，阻抗新冠傳播。

3 系統(tǒng)硬件裝置結(jié)構(gòu)

文中設(shè)計(jì)了一種基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯乘梯方法和系統(tǒng)，系統(tǒng)由不同功能的體系模塊組建。系統(tǒng)體系框架如圖1所示。

圖1 電梯乘梯系統(tǒng)體系框架

根據(jù)圖1可知，電梯乘梯系統(tǒng)體系框架包括電梯端信息采集體系（包含人體識(shí)別監(jiān)控模塊、自動(dòng)消毒監(jiān)控模塊等）、無(wú)線傳輸體系、基于云計(jì)算的分流防控體系（包含物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算、手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序用戶(hù)端等功能模塊）。其中，各體系模塊的功能和設(shè)備選型見(jiàn)表1所列。

表1 硬件模塊設(shè)備選用表

4 電梯防控程序的開(kāi)發(fā)

發(fā)明一種基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯乘梯方法和系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，由無(wú)線傳輸裝置將電梯端的硬件檢測(cè)狀態(tài)遠(yuǎn)程傳輸至數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)端。乘客可在手機(jī)客戶(hù)端上打開(kāi)該系統(tǒng)程序，系統(tǒng)可展開(kāi)樓宇搜索，并定位到樓宇內(nèi)的各在用電梯，可根據(jù)電梯內(nèi)預(yù)先布置的體溫檢測(cè)人臉識(shí)別裝置，結(jié)合系統(tǒng)測(cè)溫監(jiān)控程序查看該電梯當(dāng)日的乘客口罩佩戴情況和測(cè)溫情況；可根據(jù)預(yù)先布置的紫外燈消毒裝置上的計(jì)數(shù)裝置或人工計(jì)數(shù)，結(jié)合系統(tǒng)消毒監(jiān)控程序?qū)崟r(shí)查看電梯消毒情況；可實(shí)現(xiàn)健康上報(bào)（體溫、健康狀態(tài)上報(bào)）等功能；根據(jù)系統(tǒng)對(duì)電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的評(píng)估，選擇相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較小的電梯乘坐；系統(tǒng)具備電梯乘坐預(yù)約功能，可將預(yù)約的數(shù)據(jù)上傳，并進(jìn)行科學(xué)計(jì)算精準(zhǔn)分配，實(shí)現(xiàn)安全乘梯。智能電梯乘梯系統(tǒng)界面如圖2所示。

圖2 智能電梯乘梯系統(tǒng)界面

手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序用戶(hù)端提供了一種基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯乘梯方法，其使用方式如下：

（1）打開(kāi)訪客端小程序，在地址欄輸入將進(jìn)入的樓宇。

（2）地圖自動(dòng)搜索該樓宇內(nèi)的所有電梯，并展示該電梯的等級(jí)情況（紅色為高風(fēng)險(xiǎn)、黃色為中風(fēng)險(xiǎn)、綠色為低風(fēng)險(xiǎn)，低風(fēng)險(xiǎn)梯為建議使用的電梯），乘客可根據(jù)電梯風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)點(diǎn)擊相應(yīng)電梯進(jìn)行乘梯預(yù)約。

（3）點(diǎn)擊相應(yīng)電梯后，系統(tǒng)自動(dòng)跳出新頁(yè)面，顯示該電梯的防疫現(xiàn)狀和乘客預(yù)約入口。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)我國(guó)公共場(chǎng)所電梯研究現(xiàn)狀的分析，開(kāi)展基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯乘梯系統(tǒng)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，可以得出以下結(jié)論：

（1）電梯成為病毒防控的重點(diǎn)場(chǎng)所，亟需嚴(yán)謹(jǐn)有效的技術(shù)措施，維持電梯健康運(yùn)行，保護(hù)人民的生命安全。

（2）國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)多用于電梯運(yùn)行安全與監(jiān)管方面的研究，尚缺乏集傳感、存儲(chǔ)分析、分流等功能于一體的智慧電梯程序技術(shù)。

（3）基于手機(jī)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的智能電梯乘梯系統(tǒng)包含電梯端采集、無(wú)線傳輸和基于云計(jì)算的分流防控3個(gè)體系模塊，可實(shí)時(shí)監(jiān)控電梯內(nèi)的情況并通過(guò)無(wú)線方式傳輸至客戶(hù)端。

（4）乘客可利用手機(jī)客戶(hù)端上的遠(yuǎn)程應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)查看電梯狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估智能分流乘梯；遠(yuǎn)程預(yù)約電梯，實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備使用保障和安全監(jiān)管信息智慧聯(lián)動(dòng)。