电梯物联网信息误报问题解析

    为进一步提高电梯安全管理的有效性,满足人民群众日益增长的安全要求，物联网技术开始运用于电梯监测管理，以解决电梯安全管理缺乏有效监控和评价手段的问题。目前，全国许多城市都积极开展了基于电梯物联网建设工程，探索适合城市自身发展的电梯物联网系统。北京是开展电梯物联网建设最早、规模最大的城市，实践中，对电梯物联网的误报问题发现最早，也是最早探索研究解决误报问题的城市之一。电梯物联网误报问题，更准确说应该是电梯物联网报送故障的差异问题，包括故障的重复报送、错报、虚报、漏报。

1 电梯物联网上报故障差异的来源与分布电梯物联网建设中，误报问题不容忽视。误报来源包括两个方面：一是电梯系统自身报出的故障，与平时能够感觉到的故障不同，这些故障大多是我们感知不到的，这也是物联网带给我们的益处——电梯物联网让电梯自己上网，能够让我们感知到电梯内部以前所不能探究的世界，在此之前这些内部的故障是我们感觉不到的。二是采集系统造成故障，当然这种问题非常小。采用越来越精确的传感器，施工质量越来越高，甚至采用厂家直接发送故障代码的方法，从技术实现途径上可杜绝误报问题。采集系统造成故障还有一点在于诊断偏差，电梯物联网信息来源于电梯自身的控制和诊断系统，这个系统是服务于电梯控制的，并非用于电梯状态和故障监测的用途。大家应该知道，电梯是一种复杂的系统，在电梯正常运行的时候，个别参数偏离传统的工作范围是很正常的。就像体检报告，它提供的数据只是指示一个不正常状态，这种不正常状态提醒大家存在某种可能性，至于是否生病，需要医生进行进一步的验证判断。针对某年度，笔者所在单位与某电梯厂商联合追踪数据的结果，几万条数据中需要采取措施的仅占了7条。与传统的认识不同，电梯物联网采集的故障很多与电梯本身的质量无关，表现为随机故障形式，这部分故障占了很大比例。某电梯公司一年6598个故障中，经现场人员确认，属于故意破坏49起，未能证实故障359起，其他故障原因(包括值班服务、天气、进水、清洁、异物等)2770起。这些都不是因为质量存在问题造成的故障，即非电梯自身故障，包括故意挡门、破坏、未能证实故障、值班服务、天气、进水、清洁、异物等造成的故障占电梯采集故障的近1/2(见图1)。这些故障随机分布，和与时间、工况、环境相关的故障不同，与电梯的使用年限和质量状态不相关。

    2 电梯物联网上报故障差异问题分析我们所需要的信息和电梯能提供的信息是存在差异的。具体来说除了物联网设备系统固有问题以外，更多的是因为电梯本身是一个复杂的机电系统，而电梯物联网信息是基于我们的知识和经验提取的若干特征值。这个特征值，必然会与电梯内部固有参数有区别，并不能也不可能存在一一对应的关系。电梯物联网感知故障与我们以前所说的故障本质上有几点不同。(1)采集的对象不同。平时进行维修的原因是发生了明显的故障，这种故障要么是停梯，要么是困人或者其他不得不修的原因。而对于物联网采集的故障，电梯完全可以通过重新启动，就近再平层等方式消除这种故障。甚至像对于人为挡门情况下，电梯反复关门，只是由于人力原因它不能恢复到位，所以电梯就认为发生了故障；当这种外力消失，电梯门就能够自动安全地关闭，就认为是没有问题了，故障已经得到了消除，也没必要需要维修工人到现场进行故障排除。(2)触发条件不同。不同于物联网采集到的故障属于机器内部采集的故障，如前所说，它能够自动消除，不需要维修工人进行维修，而我们感知的故障属于不得不维修，所以一般这种故障发生就需要进行现场排除。(3)危害程度不同。以前所说的故障，往往会是严重的事故隐患，不对其及时处理，轻则导致电梯停梯，重则继续运行可能会触发事故。而电梯物联网感知故障不同，电梯物联网采集的故障就像医生查体时，只是告诉你电梯处于一个不正常的状态，需要电梯维修工维保时进行关注，并不说明这儿确实有问题，巡查与否决定在维保工人。它更是一种检查手段，而并不是一种处理方式，当然这种处理方式会使故障风险前移，使我们更容易提前发现故障。有一部分故障的生成是维保人员的非正规操作。比如说，操作人员进入轿顶时，按正常的逻辑应该是打开层门后拍下即停开关，让电梯处于检修模式，此后再开始操作；但实际工作中，好多维修人员属于违规操作，直接在电梯轿顶开始工作，即没有让电梯处于检修状态，相应安全开关未打开，电梯仍能正常使用。这也发生了多起事故，造成严重的后果，但是这种问题屡禁不止，从这个意义上讲，此类故障暴露了严重安全隐患，也应密切关注。通过物联网技术能够监测到这种比较严重的违规行为，也是电梯物联网监测的一个优点。

    3 电梯物联网故障数据质量提升措施(1)改进采集手段。一般来说，厂家能够提供的故障，采集手段好、数据真实性相对比较可靠，而传感器方式高度依赖于安装水平以及企业的总体质量。这并不是说，传感器方式不好，对于一些老旧电梯，特别是制造商消失的电梯，还包括现存数量比较多的型号久远的电梯，传感器采集的方式是唯一的救济手段。(2)重新定义故障类型。一些误报故障，需要对故障逻辑重新进行修订。一般来说，当电梯处于检修状态以后，此后的各种故障应该是被屏蔽的，但是为安全考虑，有些企业还是继续上传故障，这些上报的故障可以通过一个逻辑判断消除。或者说，对于物联网的监察平台来说，这部分故障没有太多的指导意义，可以作必要的取舍。(3)调整故障采集周期，能够大量地减少误报数量，当然在一定程度上说，这一部分也不是误报，只不过是采集频率比较高，属于重复报送。提高物联网数据可靠性和准确性，减少物联网数据的误报，一是增加排查的力度，二是通过设置取样窗口的方式减少品牌不同带来的采集误差。未采取任何措施前，某品牌电梯安全回路故障涉及电梯62台，单台故障328次，平均到所有监测电梯故障次数为85，明显与事实不符。通过设置采集过滤器，将故障采集周期设定为大于一定周期，该品牌电梯安全回路故障数据减少至197条，监测的各个品牌故障数量大体相当，这与实际情况也是相符的。(4)提高物联网产品安装质量和可靠性水平。例如，某图书馆安装的冲顶传感器位置不对、牢度不够，造成维保人员维保时触碰，偏离工作位置，反复上报冲顶故障。解决方法是严格要求传感器等部件安装必须牢固。如北京市地方标准DB11/T 948.10-2013《电梯运行安全监测管理信息平台技术规范 第10部分：采集设备安装验收规范》所规定的那样，采集设备及其所有零部件应设计正确、结构合理、位置正确，并应遵守机械、电气及建筑结构的通用技术要求；采集设备及其所有零部件安装齐全、位置正确，功能有效，保证不影响电梯安全运行；采集设备所有紧固件不应脱落或松动，活动部位应运转灵活，相对位置及间隙应在规定的范围内，各部件应处于正常工作状态。此外，从设计角度，如果将冲顶故障信号直接从设备中得出的准确性会更高一些。

    4 结语电梯物联网能够记录故障，方便采取针对性的措施，降低电梯发生故障的概率或者说降低单位时间内发生故障的数量；而对于该故障是否能够得到及时消除，笔者认为关系并不是太大。电梯即使在正常运行状态下，偶尔也会发生故障，原因非常复杂——由于电梯的自恢复作用，很多电梯故障很快会通过自恢复功能消除；而有的是由于人为挡门，只是随机意外事件，是对乘客和电梯的保护，对电梯质量和安全并不会造成影响。从成本方面上说，过高的电梯物联网信息的实时性要求，需要大量的成本，既包括现场维护和物联网系统维护的人力成本，也包括厂家投入的资金成本。毕竟维保人员的精力是有限的，目前市场上两个维保工负责几十台电梯是普遍现象，不可能因为一时收到大量的电梯物联网报警故障，就打乱现有的维保计划，特别是所报故障绝大多数严重程度不高。现实中电梯应急故障的上报和处理，更依赖于报警电话、应急呼叫等技术手段，这些手段的实时性和可靠性更能满足应急需求。所谓的电梯物联网信息的“无误报”，只是一厢情愿的事情，对于提高电梯质量没有太多好处。