文｜上海电气自动化设计研究所有限公司 汤 知

上海世博会事务协调局 程大章

1 概述

电梯是现代建筑不可缺少的交通工具，如何保证电梯安全、可靠、高效运行，是业界广泛关注的问题。目前，我国市场上电梯应急通信系统多采用传统的点对点的对讲通信，模式采用五方通话形式，该类产品多用于现代高层建筑，难以满足上海世博园区高架步道电梯的应急通信系统的需求。本文通过使用基于公众移动通信网的无线固话，构成由电梯分机、片区管理中心管理主机组成的两层电梯应急通信网络，然后充分利用公众移动通信网的覆盖面广的特点，以其为媒介，进一步将电梯应急通信网络延伸至整个世博园区（或城市）电梯安全管理系统，实现了世博园区电梯集中管理、多路报警等功能。

2 电梯应急通信系统

根据《电梯制造与安装安全规范》（GB 7588-2003）和《曳引和强制驱动式电梯型式试验细则》（TSGT 7002-2005）相关规范，为使乘客能向轿厢外求援，轿厢内应装设乘客易于识别和触及的报警装置，该装置应采用一个对讲系统以便与救援服务持续联系。在启动此对讲系统之后，被困乘客应不必再做其他操作。如果在井道中工作的人员存在被困危险，而又无法通过轿厢或井道逃脱，在存在该危险处应设置报警装置。当电梯行程大于30m，在轿厢和机房之间应设置紧急电源供电的对讲系统或类似装置。

通常的电梯应急通信系统在内部采用二级网络实现通信功能，即电梯分机到机房电话和电梯机房到管理主机两层，每层网络采用总线结构的通信方式。利用电话线来构建电梯安全通信系统，当乘客在轿厢中按动“紧急呼叫键”后，电梯分机将呼叫请求上传到管理主机，使得管理中心可以响应呼叫请求。如果系统内部无人接听，管理主机可模拟自动摘机，检测到公网拨号后发送到预置的远程监控中心的电话号码，实现远程应答。

电梯应急通信系统如图1所示。

3 世博园区高架步道电梯情况

上海世博园区规划面积5.28km2，整个园区按照“园、区、片、组、团”五个层次进行结构布局。高架步道贯穿于世博园区，将浦东A、B、C三个片区和浦西D、E两个片区分别串连起来，将各主要陆上出入口、水门、场馆和公共活动空间串连起来，使游客可以方便、快速的到达目的地。此外，高架步道不仅可以快速寻找到目的地，登高望远的风景也让游客观览各个展馆的全貌，是游客游览的“黄金线路”，同时还起到避雨遮阳的功能。

世博高架步道除了人行楼梯，还设置了方便行人的自动扶梯和垂直电梯，垂直电梯以200m左右分布在高架步道两侧，整个园区共分布约60台垂直电梯（如图2所示）。

图1 电梯应急通信系统

图2 高架步道电梯

高架步道为两层结构，垂直电梯的行程在8m左右，即地面层和高架步道层，由于行程短，不设置专门的电梯机房，基坑较浅，且以透明玻璃作为外墙，通透性很好。

由于园区高架步道跨越不同的片区，而根据世博运营管理，电梯的应急处置采用属地化管理，所以电梯分机需要和相应的片区指挥中心联网。由于电梯和周围的建筑物距离都在百米以上，离片区指挥中心距离更远，由于工程情况特殊、施工条件特殊和工期紧，不便于大规模开挖方式铺设暗管联网至周围建筑物或片区指挥中心，更不允许直接铺设明管联网。

此外，高架步道是临时建筑物，世博会结束将进行拆除，相关设施也将同步拆除。因此，通常的电梯应急通信系统无法适用于高架步道的电梯。

4 改进型电梯应急通信系统

鉴于高架步道特殊的情况，电梯应急通信系统只有采用无线通信的模式，并且通话的模式可以简化为双向通话（如图3所示）。电梯分机采用总线方式与无线网关连接，多个电梯分机共用一个无线网关，当乘客在轿厢中按动“紧急呼叫键”后，电梯分机连接无线网关，通过公众移动通信网（即无线网络）将呼叫请求上传到片区管理中心主机，使得管理中心可以及时响应呼叫请求。如果片区管理中心需要和轿厢内的人员联系，可以使用主机上预先设置的轿厢联系按钮，通过无线网络接通指定轿厢的应答键，实现与轿厢内人员沟通。

图3 无线应急通话系统

虽然此方案在保障通信质量的情况下将通信线缆的使用降低到最小程度，但由于世博工程施工条件特殊、工期紧，采用上述方案的话，多个电梯分机共用一个网关，各个分机与网关之间的线槽和线缆数量减少有限，且需要一定的施工和调试周期。如果每个电梯都配备一个无线网关，相关费用又太高，因此，我们希望采用短周期、全无线方式实现电梯的应急通信系统。

因此，将电梯的应急通信系统优化为基于公众移动通信网的无线固话模式，构成由电梯分机、片区管理中心管理主机组成的两层电梯应急通信网络（如图4所示），该系统具有如下特点：

◆ 使用已存在的公众移动通信网实现整个园区的通信覆盖，通信质量得到充分保障，只要有公众移动通信网的地方就可以实现通信，覆盖面广；

◆ 无须布线即可轻松实现电梯双方通话；

◆ 话机上具备一键拨号功能，可直接拨号，当片区指挥中心无人值守时，可以通过指挥中心主机的电话转接功能呼叫园区指挥中心；

◆ 施工简单，工期短，即装即用，当场开通；

◆ 由于电梯话机采用的是无线固话，设备更换方便，且可利用电梯低压电源和电池双路供电，减少管理工作量；

◆ 整个系统费用低廉，主要为市内移动通话费用；

◆ 整个系统充分利用公众移动通信网覆盖面广的特点，以其为媒介，可进一步将电梯应急通信网络延伸至整个世博园区（或城市）电梯安全管理系统，实现世博园区电梯集中管理、多路报警等功能。

图4 无线固话模式电梯通信系统

鉴于无线固话机类似普通的电话机，与常规的电梯分机不同，存在被盗和盗打电话的可能，故对电话机选型和安装设置专门的技术措施：

◆ 电话机固定在电梯内，以防被盗，安装位置考虑轮椅人士的使用高度；

◆ 电话机支持机卡分离或者机卡互锁，有效防止SIM卡被盗或者挪用；

◆ 电话机支持锁长途功能、锁网络或者锁小区功能，防止电话被盗打；

◆ 电话机的天线采用标准的TNC天线接口，如电梯内移动信号欠佳，可以使用带延长线的天线与电话机相连，并将天线底座固定在电梯外，延长线需为屏蔽线以减少电梯大功率器件的影响；

◆ 电梯内张贴标识以说明应急通信电话的使用方式或步骤。

5 结束语

基于公众移动通信网的无线固话，构成由电梯分机、管理中心管理主机组成的两层电梯应急通信网络系统，综合考虑了电梯的应急通话需求，满足了世博会特殊的工程要求，构建了一个可靠的应急通信平台，且设备拆除方便，可重复使用。该系统在世博会试运营和正式运营期间，系统稳定，接通率达99.99%，通话效果良好，为广大游客安全乘坐电梯，欣赏一届精彩、成功、难忘的世博会创造了条件。