智能电梯监控为大型电梯运营商带来的好处

作者：Philip Molineus 和 David Mansfeld

该论文在苏格兰爱丁堡举行的 2023 年国际电梯和自动扶梯研讨会上发表。

抽象

通过传感器、边缘计算和机器学习实现的智能电梯监控为大型电梯运营商及其用户带来了多种好处。

它能够实时持续监控电梯的状况。通过使用传感器，可以记录负载、电流消耗、加速度和振动等重要参数，并且通过持续使用边缘计算，还可以直接在现场处理（无需昂贵、耗时的数据传输）以了解整体系统状态。 

通过额外使用神经网络和人工智能，可以检测出数据中的模式和异常。这种处理甚至可以在电梯现场直接进行（在对大型数据集进行网络训练之后）。这使得能够在早期阶段识别潜在问题并在发生故障之前主动开展维护工作。这可以提高电梯的可用性并降低维护成本。

智能电梯监控是最大限度延长电梯正常运行时间、最大限度减少电梯停机时间的有效方法。 

对于拥有大量电梯的运营商来说，电梯监控提供了集中监控和控制的额外好处。将所有电梯集成到一个平台中，运营商可以实时监控每台电梯的状态和性能。这可以实现高效的资源规划、优化维护工作、优化能源消耗、采取预防措施和更快地响应故障，从而提高用户满意度。

安全、灵活且可扩展的监控平台在整个端到端 (E2E) 解决方案中发挥着重要作用，可实现电梯产品组合的未来增长、对收集的数据进行有价值的洞察以及进一步的定制。通过强大的应用程序编程接口 (API) 与其他平台和软件解决方案集成，可满足即使是最大的电梯公司和电梯所有者的要求。

本技术论文探讨了运营商在管理大型电梯组合时面临的多方面挑战。重点包括高昂的维护成本、不可预见的故障、缺乏透明度、维修和现代化的预算复杂性以及对电梯整体状况的监督，尤其是在管理由不同制造商和不同使用年限的系统组成的多样化组合时。本文提出了一种解决方案，即利用传感器、边缘计算和机器学习的独立于电梯的智能监控设备。这种方法可以全面实时地收集、评估和监控电梯状况，促进主动维护、集中控制和提高运营效率。

1. 引言

大型电梯组合给运营商带来了独特的挑战，从维护成本到确保运行安全。这些组合的管理引入了来自不同系统的复杂性，需要全面的解决方案来应对运营挑战。在垂直城市化不断上升的世界里，对电梯维护和性能采取精简、主动的方法的需求变得至关重要。本文探讨了运营商面临的各种痛点，并提供了使用智能电梯监控系统缓解这些挑战的见解。 

2. 运营商痛点

目前，电梯维护的标准是反应性维护和预防性维护。这些方法产生了一些痛点，尤其是对于拥有大量电梯的运营商而言。

a. 不必要的维护访问

当前场景： 运营商经常会因为不必要的访问而面临高昂的维护成本，从而导致运营费用增加。

原因： 预测性维护工具不足、依赖反应性维护以及缺乏实时监控导致不必要的访问。

b. 不可预见的故障

当前场景： 意外故障会导致服务中断、租户不满意和维修成本增加。

原因： 监控能力不足、缺乏预警系统以及设备陈旧导致无法预见的故障。

缺乏透明度

当前场景： 对电梯系统健康和性能的了解有限，妨碍了有效的决策。

原因： 电梯部件之间数据共享不足、通信协议过时以及专有系统阻碍了透明度。

d. 修复和现代化预算困难

当前场景： 运营商很难准确地为电梯维修和现代化项目编制预算。

原因： 不可预测的维护需求、缺乏历史数据以及不可预见的监管变化导致了预算挑战。

e. 监督电梯整体运行状况，确保安全运行

当前场景： 如果没有全面了解电梯状况，确保运行安全就会变得很困难。

原因： 整体状况监测工具有限、缺乏实时报告和手动检查流程阻碍了有效监督。

3. 解决方案：独立于电梯的智能监控设备

独立于电梯的智能监控作为一种变革性解决方案应运而生，旨在解决管理大量电梯的痛点。这些创新系统利用智能监控技术提供自主性、实时洞察和预测性维护功能，彻底改变了大型电梯组合的管理。通过提高独立性和效率，这种方法不仅可以提高安全性和可靠性，还可以优化运营成本并提升建筑业主和居住者的整体体验。

为了实现这些目标，监测系统采用了以下创新方法和最新技术：  

1. 实时数据收集： 传感器实时测量重要参数，包括负载和绳索张力数据、电流消耗、加速度和振动。
2. 边缘计算： 利用强大的边缘计算设备可确保一致的实时数据处理，而无需昂贵且耗时的传输。
3. 机器学习和神经网络： 先进的算法和人工智能可以检测模式和异常，有助于及早发现潜在问题。
4. 现场处理： 利用强大的边缘计算设备可以在大型数据集上训练神经网络后进行现场处理。
5. 主动维护：早期检测使操作员能够主动进行维护，从而降低故障的可能性。

具体来说，这导致了针对上面更详细描述的痛点的以下问题解决方案：

a. 不必要的维护访问

解决方案： 实施预测性维护系统，利用物联网和传感器技术并采用数据分析来根据实际电梯状况安排维护。  

 b. 不可预见的故障

解决方案： 投资先进的监控解决方案，部署预测分析以识别潜在问题并建立主动的维护策略。

缺乏透明度

解决方案： 实施开源通信协议，集成系统以实现无缝数据共享，并采用基于云的平台进行集中监控。

d. 修复和现代化预算困难

解决方案： 建立强大的数据收集和分析系统，与供应商合作预测长期成本并根据预测性维护见解分配预算。

e. 监督电梯整体运行状况，确保安全运行

解决方案： 实施持续监控系统，利用人工智能进行实时分析并实现检查流程自动化，以提高运营安全性。

4.智能电梯监控的好处

1. 提高可用性： 主动维护可提高电梯的可用性。
2. 减少停机时间： 尽早发现和解决问题可最大限度地减少停机时间。
3. 集中监控：

1. 集成化： 所有电梯集成到单一平台进行实时监控

2. 高效的资源规划和预算： 根据实时数据简化资源分配。
3. 维护工作的优化： 数据驱动的洞察力优化维护计划

4. 优化能源消耗： 监控有利于节能运行。
5. 预防措施： 早期检测有助于预防磨损。
6. 更快的故障响应： 立即响应可提高运营效率。

5、提高用户满意度

1. 增强的可靠性： 提高电梯可用性有助于提高用户满意度。
2. 减少停机时间： 对故障的快速响应最大限度地减少了用户的不便。

6. 结论

智能电梯监控是管理各种大型电梯组合的运营商的多功能有效解决方案。通过利用实时数据、边缘计算和机器学习，运营商可以提高电梯可用性、降低维护成本并确保用户满意度。集中监控和控制功能进一步提高了运营效率，使智能电梯监控成为大型电梯组合的必备工具，无论电梯的年龄和制造商如何。

集中监控平台是 E2E 解决方案的重要组成部分

集中监控平台在许多方面帮助电梯运营商，越来越多的公司倾向于使用这种平台进行运营。新技术、不断发展的业务需求和许多 IT 公司促成了一个充满各种不同解决方案的环境的发展，可供选择的解决方案有时会让人感到困惑。在考虑监控平台时，必须考虑以下因素：

1。 可扩展性

虽然项目和运营可能从小规模开始，但随着新设备和传感器的增加，它们的数量可能会迅速增加。部署更多设备意味着更多数据流、更高负载，并且无需进行重大架构更改即可保持相同性能水平的重要性。应通过面向未来的设计提供扩展能力，以便即使是最复杂的项目和部署也能顺利运行。

2. 定制化和灵活性

项目不断发展、组织壮大、业务需要改变，这些都是很常见的情况。有时可能会需要新的特性和功能。灵活的平台允许定制和开发量身定制的功能和工作流程，以满足组织内不同部门的需求。 

3. 安全性

最近的 IT 趋势表明，系统是否受到攻击并不重要，重要的是何时受到攻击。设备以及连接的网络和系统都是网络威胁的潜在目标。选择遵循最新安全标准的平台可以实现安全传输、身份验证或加密等安全功能，这在减轻潜在风险方面发挥着重要作用。

4。 数据分析

传感器和设备生成的数据具有实际价值，通常代表公司的价值、市场估值、市场地位和未来。强大的数据分析、预测模型、模式识别或机器学习是提供可行见解并推动决策的工具。

5. 与第三方系统集成

组织经常使用各种 IT 系统和设备，这些系统和设备需要连接起来才能提供 E2E 解决方案。如今，为了满足集成、数据共享和连接的需求，API 几乎是必需的。

6. 设备管理

管理网络中的大量设备本身就具有挑战性。远程监控、批量操作（如固件升级）、新设备的配置和启动是每项操作必不可少的关键功能。

7. 支持和文档

为了满足业务需求并针对特定用例提供定制，文档、学习材料和支持是开发人员使用该平台的关键因素。获取此类信息可以大大缩短开发时间并节省资金和精力。

8。 成本

除了平台的技术方面，成本通常是需要考虑的关键因素。了解成本、许可证、专业服务和订阅模式对于预算目的和确保解决方案在整个生命周期内保持可负担性非常重要。

当使用符合上述因素的平台时，公司可以受益于许多优势。

想象一下这样的场景：一名技术人员在没有正确信息的情况下前往现场，了解电梯出了什么问题，但到了现场才发现问题所在。如果技术人员没有合适的设备和替换零件，可能需要前往总部取所需零件，然后再返回现场。这显然会影响时间、金钱、效率等。通过提供有关电梯行为、具体错误和受影响部件的数据和综合报告，服务团队可以掌握决策所需的一切，从而缩短响应时间，提高生产力和效率。

然而，为了支持上述优势，平台上的信息和数据必须以全面的方式呈现给运营团队。在设计最佳用户体验的产品和服务时，有几点需要考虑：

直观

让用户无需阅读大量手册、观看教程视频或使用任何其他说明即可使用产品。这也能让用户快速接受并真正渴望使用此类产品或服务。

b.以用户为中心

虽然每个用户可能略有不同，并且有自己的与产品交互的方式，但了解他们的行为是设计出所有人都能接受的产品的关键要素。

c. 全面

数据应以一种让用户能够以最小的努力快速找到所需内容的方式呈现。

在处理大型电梯并监控其状况时，用户面临的挑战是如何快速轻松地找到信息。精心设计的产品可让用户发现异常、问题和错误，从而让他们快速查明问题的根源并深入了解特定电梯以获取更多信息。

这样一来，运营团队就能准确知道问题出在哪里、何时发生、电梯的哪个部件受到影响（如果安装了此类传感器）、需要更换什么部件或如何总体解决问题。电梯的更多数据让用户可以检查电梯的完整状态，并可能在上门后相对较短的时间内进行完整的维修。

使用运营团队可用的数据可以改善沟通，缩短解决时间，提高效率，增强问题和任务的可视性，通过预测性维护更好地管理服务任务，提高客户满意度并更好地利用宝贵的资源。

在需要快速反应的紧急情况下，电梯监控及其优势显得尤为重要。然而，在非关键时刻，拥有可用的数据可以进行更彻底的分析。收集的数据是一种极其宝贵的资源，如果进行适当的分析，可以以多种方式加以利用，并转化为以下行动和应用示例：

• 生命周期管理
• 资源分配和规划
• 故障检测
• 预测性维护
• 性能优化
• 能源效率
• 供应链优化

虽然电梯监控的短期效益在运行几天或几周后就能明显显现，但长期效益一开始可能难以衡量和看到。一旦团队习惯了监控平台，运营和效率就会得到改善，客户满意度、成本节约和其他效率只是其中几个例子。  

总结 监控平台在管理大型电梯的组织的决策过程中发挥着重要作用。考虑上述因素并选择基于这些原则构建的平台可确保平台与公司的长期战略保持一致，并满足特定需求和目标。更重要的是，监控平台还可以成为公司成长和扩张的基础，让公司在保持质量、生产力和效率的同时发展人才。