張勝杰

(石家莊市特種設(shè)備技術(shù)檢查中心，河北 石家莊 050000)

0 引言

電梯安全直接關(guān)系到人民群眾的生命安全和生活質(zhì)量，越來越引起人民群眾、媒體和各級政府的關(guān)注。電梯在使用過程中因管理或維保不到位不時發(fā)生故障，給人民生命財(cái)產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來重大損失，甚至影響到社會的和諧與穩(wěn)定[1]。為此，國家市場監(jiān)管總局要求各地建立電梯應(yīng)急處置平臺，發(fā)揮統(tǒng)一指揮調(diào)度功能，建立起以一級響應(yīng)為主、二級響應(yīng)為輔、三級響應(yīng)為保障的電梯應(yīng)急救援體系。2018年國務(wù)院辦公廳《關(guān)于加強(qiáng)電梯質(zhì)量安全工作的意見》中提出“運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，構(gòu)建電梯安全公共信息服務(wù)平臺，建立以故障率、使用壽命為主要指標(biāo)的電梯質(zhì)量安全評價體系，逐步建立電梯全生命周期質(zhì)量安全追溯體系，實(shí)現(xiàn)問題可查、責(zé)任可追，發(fā)揮社會監(jiān)督作用?！?/p>

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)逐步應(yīng)用到電梯安全管理中，并且相關(guān)部門提出了“保險+服務(wù)”、“智慧電梯”等新的管理理念。各地市相繼開展電梯應(yīng)急處置平臺的建設(shè)工作，如南京市電梯安全管理平臺以大數(shù)據(jù)分析為重點(diǎn)，以電梯數(shù)據(jù)、物聯(lián)數(shù)據(jù)為依托，向電梯保險機(jī)構(gòu)、電梯維保單位提供“保險+服務(wù)”等相關(guān)業(yè)務(wù)支撐。杭州市電梯安全管理平臺側(cè)重發(fā)展智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在國內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)電梯物聯(lián)裝置自動報(bào)警處置，同時拓展延伸了電梯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用生態(tài)，促使電梯物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)按照市場模式良性發(fā)展。廣州市電梯安全管理平臺以電梯安全社區(qū)綜合治理為重點(diǎn)，同時與新加坡公司開展電梯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)國際合作，建立起電梯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室。

本文將闡述石家莊市電梯安全大數(shù)據(jù)綜合管理平臺的研發(fā)，旨在提升電梯數(shù)據(jù)信息化水平，提高電梯應(yīng)急處置效率，強(qiáng)化數(shù)據(jù)風(fēng)險研判能力，實(shí)現(xiàn)多方信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合匯聚，從“人、機(jī)、環(huán)境、管理”四個方面，建立電梯安全管理評價體系。

1 平臺設(shè)計(jì)

1.1 平臺架構(gòu)

石家莊市電梯安全大數(shù)據(jù)綜合管理平臺由一云、兩網(wǎng)、四服務(wù)、五系統(tǒng)、六庫構(gòu)成。一云是指平臺整體部署在政務(wù)云，一云支持，全市共享。政務(wù)云擁有完善的安全保證體系，能夠保障電梯信息及相關(guān)數(shù)據(jù)的安全。讓維保單位、使用單位、社會公眾免費(fèi)使用政務(wù)云的空間和資源。兩網(wǎng)是指因特網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，兩網(wǎng)共建，數(shù)字暢通。平臺通過因特網(wǎng)連通使用單位、維保單位和市場監(jiān)督管理局三方，達(dá)到信息同步共享。通過物聯(lián)技術(shù)的管理方式，收集電梯運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)控電梯運(yùn)行情況。四服務(wù)是指實(shí)現(xiàn)全流程管理、共同監(jiān)督、安全維保、信息公示服務(wù)目標(biāo)，各司其職，全面聯(lián)防。市場監(jiān)督管理局公示電梯監(jiān)管、檢驗(yàn)、維保等數(shù)據(jù)；使用單位日常安全檢查，共同監(jiān)管電梯安全；維保單位及時安全維保電梯，保證電梯安全；社會公眾發(fā)現(xiàn)隱患，及時上報(bào)，共同參與，共建電梯安全。五系統(tǒng)包括應(yīng)急處置子系統(tǒng)、維保單位管理服務(wù)子系統(tǒng)、使用單位管理服務(wù)子系統(tǒng)、綜合管理子系統(tǒng)、公眾服務(wù)子系統(tǒng)。六庫是指構(gòu)建全市區(qū)統(tǒng)一的電梯信息庫、維保公司信息庫、維保人員資質(zhì)庫、安全監(jiān)管庫、應(yīng)急救援庫、數(shù)據(jù)綜合研判庫六類數(shù)據(jù)庫，將電梯的運(yùn)行數(shù)據(jù)、監(jiān)管數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、維保數(shù)據(jù)、信用評價數(shù)據(jù)等，分類存檔入庫，形成電梯大數(shù)據(jù)庫，用數(shù)據(jù)驅(qū)動電梯的安全公共服務(wù)。

1.2 平臺開發(fā)

石家莊市電梯安全大數(shù)據(jù)綜合管理平臺軟件開發(fā)采用Java開發(fā)語音，采用的JDK版本為1.8，框架主要以微服務(wù)架構(gòu)模式，采用SpringBoot技術(shù)，運(yùn)用maven管理模式來搭建各個系統(tǒng)，系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)通信主要以socket和restfull接口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，其中restfull接口還提供第三方平臺數(shù)據(jù)接入和讀取接口。在五個子系統(tǒng)中，公眾參與子系統(tǒng)通過微信小程序?qū)崿F(xiàn)，其它四個子系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，維保人員APP主要針對安卓手機(jī)用戶；平臺數(shù)據(jù)庫采用SqlServer2008R2數(shù)據(jù)庫進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲，使用Redis數(shù)據(jù)庫完成臨時數(shù)據(jù)和二級緩存數(shù)據(jù)存儲，使用MongoDB數(shù)據(jù)存儲文件數(shù)據(jù)；電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺接口開發(fā)利用API服務(wù)器交換數(shù)據(jù)，鑒權(quán)接口獲取accessToken規(guī)則，通過http協(xié)議傳輸；電梯安全大數(shù)據(jù)可視化分析模型采用基于SSH(Struts+Spring+Hibernate)框架設(shè)計(jì)電梯多維度數(shù)據(jù)可視化分析模型與算法,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

1.3 平臺功能

(1)綜合管理子系統(tǒng)。用戶為電梯安全監(jiān)管人員，主要功能包括：電梯基本信息庫的管理，電梯維保、使用單位、二級救援機(jī)構(gòu)的信息管理，GIS地圖信息，電梯應(yīng)急處置事件的管理，電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺及設(shè)備的管理，維保質(zhì)量信息化的管理，電梯安全數(shù)據(jù)分析。

(2)應(yīng)急處置子系統(tǒng)。用戶為應(yīng)急處置員，主要功能包括：電梯應(yīng)急事件處置調(diào)度中心，電梯應(yīng)急救援熱線的IVR坐席分配，短信平臺，工作任務(wù)交待辦管理，處置員績效目標(biāo)考核管理。

(3)電梯維保單位管理服務(wù)子系統(tǒng)。用戶為電梯維保單位人員，主要功能包括：電梯基礎(chǔ)技術(shù)檔案的管理，公司運(yùn)行體系文件(規(guī)章制度、應(yīng)急預(yù)案、考核培訓(xùn)等)的管理，銷售合同、零配件出入庫的管理，電梯應(yīng)急處置事件的管理統(tǒng)計(jì)，配合維保人員手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)電梯無紙化維保及電梯應(yīng)急事件的響應(yīng)處置。

(4)電梯使用單位管理服務(wù)子系統(tǒng)。用戶為電梯使用單位人員，主要功能包括：電梯基礎(chǔ)技術(shù)檔案的管理，電梯使用單位主體責(zé)任相關(guān)文件的管理，電梯應(yīng)急處置事件的管理統(tǒng)計(jì)，電梯電子維保記錄的管理及公示。

(5)電梯公眾參與子系統(tǒng)。用戶為乘梯群眾，主要功能包括：通過微信小程序查看電梯設(shè)備信息、檢驗(yàn)信息、維保公示信息，電梯應(yīng)急事件報(bào)警。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 電梯應(yīng)急事件處置的可視化管理

包括應(yīng)急處置流程的圖形可視化以及應(yīng)急救援響應(yīng)的路徑可視化。一是在應(yīng)急處置子系統(tǒng)中的應(yīng)急事件流程實(shí)行可視化管理，每起電梯應(yīng)急處置事件中的接警派遣、到達(dá)救援、維修回訪等各節(jié)點(diǎn)，在調(diào)度中心界面通過圖形展示其進(jìn)度，優(yōu)化工作流程。二是乘梯群眾通過小程序進(jìn)行電梯應(yīng)急事件報(bào)警，經(jīng)應(yīng)急處置平臺向維保單位下達(dá)處置任務(wù)，維保人員通過維保APP響應(yīng)后，報(bào)警人可以通過微信小程序中的GIS地圖實(shí)時查看應(yīng)急事件響應(yīng)維保人員的行動路徑，對報(bào)警人起到心理安撫作用，有效減少應(yīng)急處置人員工作量。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用測試，相較原電梯應(yīng)急事件處置效率提高了15%左右。

2.2 電梯維保的全流程信息化管理

包括維保及使用單位的信息化辦公，維保過程無紙化，維保記錄防篡改及可追溯，維保信息的信息化公示。

電梯維保單位信息化管理，包括電梯基礎(chǔ)信息、應(yīng)急處置信息等技術(shù)檔案的管理，電梯維保單位資質(zhì)許可體系文件(規(guī)章制度、應(yīng)急預(yù)案、考核培訓(xùn)等)的管理，銷售合同、零配件出入庫的管理，無紙化維保的管理。無紙化維保過程中包含維保計(jì)劃的下達(dá)分配、維保提醒、現(xiàn)場維保的簽到與實(shí)施、維保記錄的保存。電梯使用單位信息化管理，可以查看電梯基礎(chǔ)資料，建立使用單位相關(guān)責(zé)任制度、應(yīng)急預(yù)案、安全負(fù)責(zé)人及安全管理員的管理，可以查看電梯應(yīng)急處置情況，對電梯維保單位服務(wù)進(jìn)行監(jiān)督，充分履行電梯安全主體責(zé)任，并按照“雙控”要求對所轄電梯設(shè)備進(jìn)行管控。

無紙化維保及記錄追溯、信息公示流程：維保單位管理員分配下達(dá)維保計(jì)劃，維保人員在手機(jī)APP中查看所維保電梯的各項(xiàng)技術(shù)資料，到達(dá)現(xiàn)場后簽到定位，隨后開始維保，同時在APP端對各維保項(xiàng)目進(jìn)行記錄，維保結(jié)束后由單位電梯安全管理員對電子記錄進(jìn)行簽字確認(rèn)并通過二維碼進(jìn)行防偽加密，確保維保記錄真實(shí)有效。電子版維保記錄作為電梯技術(shù)資料在電梯維保單位、電梯使用單位分別保存，最后將電梯維保的類型、人員及日期上傳至電梯大數(shù)據(jù)平臺，同時在公眾參與子系統(tǒng)中公示。在基層監(jiān)察部門需要檢查某臺電梯維保記錄時，可通過綜合管理平臺向使用單位、維保單位下達(dá)調(diào)度任務(wù)，相關(guān)單位通過維保平臺將保存的最終版維保記錄上傳待查，維保信息化數(shù)據(jù)流程如圖2所示。

圖2 維保信息化數(shù)據(jù)流程

2.3 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用管理

智慧電梯物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展必然要依托市場化的運(yùn)作，電梯智慧監(jiān)管、“保險+服務(wù)”、按需維保等電梯質(zhì)量安全管理新手段都離不開電梯遠(yuǎn)程物聯(lián)監(jiān)控設(shè)備。目前電梯物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集方式主要有兩種，一種是通過電梯控制主板直接采集數(shù)據(jù)信息，該方式數(shù)據(jù)全面準(zhǔn)確，但電梯廠家間數(shù)據(jù)格式無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；另一種是通過外接傳感器采集數(shù)據(jù)信息，該方式可以使物聯(lián)設(shè)備直連多種信息化管理平臺，可具備一鍵報(bào)警、視頻廣告等多種附加功能。石家莊市電梯安全管理大數(shù)據(jù)平臺采用管理平臺為基礎(chǔ)的模式，平臺管理界面如圖3所示。依靠平臺管理設(shè)備，支持上述兩種數(shù)據(jù)采集模式的電梯物聯(lián)設(shè)備及平臺，通過構(gòu)建電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)應(yīng)用接口規(guī)范，打破電梯物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品各自為政、信息封閉的弊端。

圖3 電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺管理界面

電梯物聯(lián)網(wǎng)平臺數(shù)據(jù)應(yīng)用接口技術(shù)規(guī)范包括三方面：(1)電梯的運(yùn)行數(shù)據(jù)管理，參數(shù)如表1所示；(2)電梯實(shí)時數(shù)據(jù)管理，參數(shù)如表2所示；(3)電梯故障數(shù)據(jù)管理，參數(shù)如表3所示。

表1 電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)參數(shù)

表2 電梯實(shí)時數(shù)據(jù)參數(shù)

表3 電梯故障數(shù)據(jù)參數(shù)

2.4 融合區(qū)塊鏈的電梯安全大數(shù)據(jù)研判分析

區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是分布式數(shù)據(jù)存儲、點(diǎn)對點(diǎn)傳輸、共識機(jī)制以及基于密碼學(xué)原理的時間戳技術(shù)。通俗來說，區(qū)塊鏈就是相關(guān)方平等參與、共同維護(hù)的一個計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫[2]。石家莊市電梯安全管理大數(shù)據(jù)平臺將區(qū)塊鏈技術(shù)融入數(shù)據(jù)庫管理應(yīng)用中，將省級監(jiān)察平臺中的電梯安裝使用登記信息、檢驗(yàn)平臺中的檢驗(yàn)信息、維保單位的維保記錄信息、電梯安全管理大數(shù)據(jù)平臺中的電梯應(yīng)急處置信息、維保單位變更記錄等信息進(jìn)行有效整合，加強(qiáng)數(shù)據(jù)間的聯(lián)動，利用區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)不可篡改的特性，解決數(shù)據(jù)可信性問題，打破動態(tài)決策需求與靜態(tài)數(shù)據(jù)之間的矛盾。

大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)在于數(shù)據(jù)的整理以及數(shù)據(jù)質(zhì)量管理。目前石家莊市電梯安全管理大數(shù)據(jù)平臺收集整理電梯從生產(chǎn)到使用、檢驗(yàn)等全生命周期各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)字段138個，包括電梯基本信息、應(yīng)急處置信息等。根據(jù)平臺應(yīng)用的實(shí)際情況，定義各數(shù)據(jù)字段的數(shù)據(jù)格式，并制定了石家莊市地方標(biāo)準(zhǔn)《電梯安全信息化平臺數(shù)據(jù)交換技術(shù)規(guī)范》。

在上述技術(shù)方法的支撐下，石家莊市電梯安全管理大數(shù)據(jù)平臺綜合運(yùn)用數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)，使用多元統(tǒng)計(jì)法(時間序列分析、回歸分析、分類分析、關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、數(shù)據(jù)融合與集成)尋找多維數(shù)據(jù)之間的潛在聯(lián)系，將信息密度相對較低的大數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信息密度大的高質(zhì)量數(shù)據(jù)(如圖4所示)，建立起多種二維數(shù)據(jù)分析模型：應(yīng)急事件分析、救援時間分析、地區(qū)接警分析、故障原因分析、維保單位接警分析、使用單位故障分析、使用場所故障分析(如圖5所示)，并依據(jù)數(shù)據(jù)分析模型開展風(fēng)險分析和監(jiān)測預(yù)警[3-6]，通過數(shù)據(jù)可視化技術(shù)進(jìn)行展示，為電梯安全管理提供幫助。

圖4 平臺數(shù)據(jù)分析流程

圖5 平臺數(shù)據(jù)分析界面

3 小結(jié)

石家莊市電梯安全大數(shù)據(jù)綜合管理平臺的開發(fā)與應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)：(1)完善數(shù)據(jù)分析能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)決策模式，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),對積累的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析和挖掘；(2)統(tǒng)一電梯物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及管理規(guī)范；(3)有效整合電梯安全管理辦法，形成統(tǒng)一的電梯設(shè)備安全規(guī)范，有利于進(jìn)一步規(guī)范電梯設(shè)備安全管理相關(guān)業(yè)務(wù)行為，促進(jìn)電梯安全主體責(zé)任落實(shí)，保證電梯安全管理有序進(jìn)行；(4)在河北省內(nèi)率先建立電梯全生命周期質(zhì)量安全追溯體系、“保險+服務(wù)”模式的實(shí)踐應(yīng)用，為其在全省推廣提供了參考。