时间：2022-07-18 03:50:44
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摘 要:电梯远程监控是建筑智能化系统的重要组成部分,在高层建筑运输中起着重要的作用。电梯是特种设备,结构复杂,安全运行的可靠性要求很高,很长一段时间以来,许多公司和科研院所从事电梯远程监控方面的学习和研究,相继出现了一些新方法、新思路。然而,目前国内外尚无一个完善、通用的电梯远程监控系统。针对这一问题,结合国内外电梯远程监控的现状,对近几年来国内外电梯远程监控技术和系统进行全面综述,并对电梯远程监控系统提出看法和发展方向。
关键词:电梯远程监控 智能建筑 特种设备
一、电梯远程监控的基本内容和组成
1.电梯远程监控的基本内容
电梯监控系统集计算机技术、通信技术、智能控制技术的优势于一身,可以实现基于网络技术的电梯远程监控和故障诊断。通过远程监控,实时监控电梯的状态,对电梯故障及时进行处理,甚至可以根据电梯运行的状态预测可能出现的故障信息,并将其排除在发生之前,变被动维护为主动维护。从而提高维修效率,降低电梯故障发生率和维保费用。
2.电梯远程监控系统的组成
电梯远程监控系统主要分为 3 个子系统:信号采集系统、信号传送系统和后台控制系统[3]。
2.1信号采集系统
信号采集系统与电梯是直接连接的,通过采集器收集电梯运行的各种信号。电梯监控数据采集器采集到的电梯控制柜和轿厢内的电梯运行数据和音频视频信号等,通过远程数据发送系统传送数据到远程监控中心。
2.2信号传送系统
信号传送系统把采集到的信号传送到后台进行处理,处理后的控制信号也通过此传送系统发送到电梯控制器,其主要方式有局域网、电话拨号、互联网、无线网等。
2.3后台控制系统
后台控制系统对信号进行分析处理,从而达到对远程电梯的监控,主要由远程数据接入系统和计算机管理系统等组成。
二、电梯远程监控技术和方法
从电梯监控系统的现状来看,开放性是其发展的唯一途径,因为无论是从电梯公司管理的角度来看,或者从建筑物或小区信息综合管理系统的角度来看,以最快的方式实现电梯信息最大限度的共享,是进行优化管理的重要基础,是实现网络化管理的根本前提。
1.基于客户/服务器模式的远程监控系统方案
基于客户机/服务器(Client/Server,C/S)模式的远程监控系统现在已经得到了越来越广泛的应用。 C / S模式是最常用的网络技术的计算模式,建立直接的客户端和服务器端,对于 C/S 模式的远程监控系统,客户端负责执行前台功能,如数据处理和报告请求等。而服务器端执行后台服务,如管理共享外设、控制对共享数据库的操作、接受并应答客户机的请求等。因此服务器端的工作模式一般是多线程的。通信部分编程则主要采用 Scoket 编程,Scoket 编程可以基于TCP,也可以是 UDP。
当客户端访问到远程服务器时,必须知道远程服务器的端口。因为客户端任务较重,服务器端的任务较轻,C / S模式实际上是被称为“胖客户端”模式。这种模式是更适合于小规模的、较少的用户,并且在单一数据库且有安全性保障地局域网环境下运行。随着客户数目的不断增加系统性能就会不断下降,甚至出现瓶颈的状况;在多用户、多数据库的环境下,可能造成用户长时间等待、死锁和系统崩溃的潜在可能性。系统不易扩展等。
2.浏览器/服务器模式的远程监控系统方案
随着互联网技术的发展,浏览器/服务器(Brows-er/Server,B / S)模式应运而生。 B / S模,是由C / S模式发展而来,是C / S模式在Web应用程序的例外,它提供了一个简单、一致的跨平台的应用环境。它具有良好的开放性的特点,并且这种模式具有成本低、扩展性好等优点,更适合于Internet / Intranet的数据库版本信息系统的开发和维护。B/S 模式的远程监控系统由两部分组成,即客户端和服务器端。在客户端由若干浏览器组成,它们负责接收用户请求,并将请求出 Internet/Intranet 送服务器:同时,浏览器将从 In-ternet/Intranet 获得的信息以 HTML 格式解释,并最终展现给用户。
浏览器/服务器模型是建立静态信息的基础上的,其数据格式为静态的 HTML文件。随着 Web 应用的普及,越来越多、越来越复杂应用要求的提出,使得 Web 本身的一些不足显现出来,并逐步成为必须要解决的问题,这些问题主要表现在:
2.1实时性差:Web信息基于静态HTML文件,这使得信息更新慢,不能满足实时数据应用。
2.2安全:在浏览器和服务器之间的信息交换的HTML格式的文本文件。没有提供可靠和安全的机制。无法给用户提供信用保护。
2.3数据管理模式单:Web服务器进行数据管理仍然停留在基于文件的管理模式。
3.基于 Brows e r/C lie nt/S e rve r 模式的远程监控系统方案
B / C / S模式的远程监控系统是使得B / S系统和C / S系统互连更好的解决方案,它们实现了对传统系统数据处理的继承功能。客户端发出的数据访问请求,首先交给 Web 服务器,再通过 Web 网关由应用服务器或中间件到达 SQLServer;而数据的返回则相反。这种计算模式的监控系统具有良好的开放性、开发及维护成本低、系统安全性好、扩展性好等优点。而且 Web 支持底层的 TCP/IP 协议,紧密结合了 Internet/In-tranet 技术,使 Web 与目前使用的局域网做到无缝连接[4]。
三、电梯远程监控的发展
1.智能建筑中电梯远程监控与智能化系统的集成
智能建筑的本质是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
2.城市电梯远程集中监控
随着城市的不断扩大,电梯安全检查部门应该掌握全市各类电梯,从而及时有效的预防各类事故电梯的运行状态。系统由图形工作站和地理信息系统软件构成,可以动态显示城市的主要道路、单位、楼宇、医院的电梯分布,并通过导向的方法对任何一台电梯运行进行查询和检查。
所有主要的无线报警装置安装在电梯上,通常情况对,电梯安全监控中心可以是任何一个城市的电梯进行检验。电梯何时出现故障、维修人员何时到现场、电梯何时恢复正常等数据都会记录在数据库中。监控中心可以清楚了解到一个城市的电梯运行状况以及故障状况,还可以对维修人员在电梯故障后的到位情况、维修情况科学地、有效地监督管理。
四、总结
本文对近年来国内外出现的电梯远程监控技术和方案进行了综述。然而,到目前为止,还没有一个完全通用的电梯远程监控系统。这将导致不可能实现了普遍和广泛的电梯监视。如果可以将多种技术和方案融合,集各家所长,才能有可能拿出一个更实际的电梯远程监控系统。
[摘 要]随着GPRS和物联网技术的不断推广，该技术广泛应用于各行各业，具有非常好的发展前景。将GPRS和物联网技术应用于电梯行业，可实现实时监控，便于及时了解电梯的状态和故障情况，达到电梯安全性的要求。基于此，本文对基于GPRS和物联网技术的电梯远程监控系统设计进行分析。
[关键词]GPRS；物联网技术；电梯远程监控系统
1.GPRS和物联网技术
GPRS是General Packet Radio Service的简称，即通用分组无线服务技术，是一种移动数据业务，是一项重要的数据传输技术。GPRS是基于GSM网络发展而来的，在其基础上叠加了支持高速分组数据的网络，对GSM进行补充，可向用户提供WAP浏览以及E-mail等多项功能，促进了移动数据业务的快速发展，使移动通信技术与数据通信技术得以完美结合。
物联网技术，又称M2M，是一种网络化的应用与服务，核心是及其终端智能交互[1]，该技术促进了我国信息发展，掀起了我国第三次信息革命。物联网根据应用服务的对象，可分成三类：个人、家庭和行业。物联网技术在机器的内部嵌入了无限通信模块，采用无线通信、光纤等接入方式，向顾客提供综合的、信息化的解决方案，实现指挥数据采集和测量、指挥调度以及监控等功能。
2.系统规划
电梯远程监控系统主要包括三部分，前端机、传输信道以及监控终端[2]。其中，前端机的主要作用是通过外接传感器，采集电梯的运行数据以及故障信息。采用外接传感器的方法不仅可以及解决采集终端的接口通用性问题，而且还能够有效防止采集器由于自身故障而影响电梯的正常运行；传输信道主要采用了GPRS技术；监控终端为用户提供了查询界面，用户可通过Inernet或手机WAP来查询电梯的运行情况。电梯远程监控系统将移动运营商的GSM网络构成监控网络，不仅节约了组网成本，降低了组网时间，而且便于维护，增加了网络的扩展性。
3.前端信息采集端
作为电梯远程监控系统的重要部分，前端采集端是一个具有多种功能的综合性电梯管理平台，具体包括电梯日常管理、故障预警、故障报警、隐患防范、质量评估以及困人援救等功能[3]。前端信息采集端通过多种传感器来对电梯的运行数据进行采集，然后再通过微处理器分析所采集的数据，最后可通过多种传输方式，如GPRS网络传输、局域网传输、公用电话线传输以及485通讯传输等，来实现其功能。
前端信息采集端的主要作用有收集电梯监控系统的数据、检测并判断故障，以及与上位机通讯等，具体内容为：（1）对电梯的运行状态信号，包括开关门信号、层站、方向以及呼梯等，进行实时采集；（2）对电梯的各种故障信号进行实时采集，故障信号主要涉及门锁故障、制动器故障、电源故障以及安全回路故障等；（3）在微处理器中对实时采集的电梯信息进行处理，并将其按照一定的格式储存在特定的区域；（4）若电梯外部的按钮被按下，则对这层门系统的外部等待区进行全方位的人像检测，在电梯运行过程中，如果发现没有人乘坐电梯，则电梯会自动将该停留位置取消，并且对下一个按钮进行自动响应；（5）前端机采集的信号通过串联接口形式来通信上位机。
4.上位机监控平台
下位机经由无线或有线的方式将相关数据信息传送至上位机，上位机不仅会显示当前电梯运行的各项采集参数，而且还会按照所获取的采集信号，来构建样本数据库。此外，上位机会展开实时在线故障检测，对故障信号进行直接检测，或者依据检测信号对故障进行检测，而后展开故障报警[4]。根据目标用户的需求不同，上位机可设计出不同的显示界面。
（一）对于电梯生产单位。上位机会记录并保存检修电梯故障的时间，然后进行统计，为后期评价与改进电梯性能提供有效参考。对电梯的各项参数进行统计分析，主要包括电梯出现的不同类型的故障的发生时间和频率、以及器件的运行状态数据，通过分析结果使产品的质量得到提升，提升用户的满意度，进而提高经济效益。
（二）对于使用用户或单位。电梯的使用效果、动力费用以及业主的满意度是用户关注的焦点，因此，上位机具有以下功能：（1）可对操作人员的信息进行编辑，如进行添加、修改以及删除等操作，对操作人员的使用权限进行设置，此外提供多种使用模式，如分权查看和分权查看等；（2）可对操作人员的基本信息，如名称、权限设置、密码等，进行显示；（3）对电梯外部进行监控，对门系统外部等待区域进行人像检测，若检测无人乘坐，则自动响应下一个按钮，从而缩短了时间，减少了能源消耗，降低了电梯磨损，不仅节能，而且确保电梯安全运行；（4）对电梯运行状况进行实时了解，若发生故障，则可及时采取措施，使业主的人身安全得到保障。
（三）对于监督管理部门。通常情况下，监督管理部门每月通过运维单位提供的检测报告来对电梯运维状况进行了解，只有接到业主投诉后才展开协调作业，无法准确、及时了解并处理故障。因此，电梯远程监控系统应具有以下功能：（1）对故障进行及时排除，主要经由网络对故障进行远程分析与处理；（2）通过控制命令对电梯的运行状态以及部分功能进行控制；（3）通过远程数据监测对电梯进行主动保养，提前预告和排除故障，便于维护，降低电梯的故障发生率和停梯时间；（4）通过记录、统计并保存电梯故障，评价并改进电梯的性能，同时有利于制定不同的电梯故障检测系统；（5）可制定故障应急预案，对潜在故障进行决策分析；（6）显示维保单位的档案信息；（7）实现信息化管理；（8）编辑维保单位的档案信息；（9）扩展多媒体电梯维保监护功能，采用先进的RFID技术，便于监督和管理定期维保工作；（10）记录、统计并保存电梯故障的检修时间。
（四）对于电梯维护保养单位。电梯远程监控系统主要包括以下功能：（1）显示电梯的档案信息，包括合格证编号、安装日期和地址、使用单位名称、上次维保日期等基本信息；（2）对电梯档案信息进行编辑，展开添加、修改等工作；（3）可查询、打印电梯的档案信息，提供多类查询方式；（4）在线显示单台或多台电梯实时运行信息，如电梯门的开关、当前所在楼层等信息；（5）显示电梯故障的信息，如发生时间、故障类型等；（6）查询电梯故障信息，提供多种查询方式。
[摘要] 随着计算机技术和网络技术的飞速发展，以及信息化的快速实现，电梯网络化也是电梯行业管理发展的必然趋势。所以组建一个电梯监控专用的网络，即能确保电梯安全运行，又能实现故障诊断与排除，这是一个即经济又实用的好方法。
[关键词]电梯，远程，监控，发展
1.引言
在城市高速发展，高层建筑大量涌现的今天，电梯作为现代人们生活中的必不可少的运输工具，其安全性能也越来越受到广泛观注。当前国产电梯的技术水平和产品质量都已进入世界前列，但是电梯事故却时有发生，电梯的质量焦点反映在运行可靠性上。电梯运行的可靠性一方面需要通过改进设计，提高制造和安装质量来解决；另一方面要领先完善的维修保养体系和先进的监控手段来解决。从长远角度考虑，利用电梯监控系统组建区域电梯管理网络，对区域内运行电梯实行宏观规范化管理具有现实意义[1]。
2.电梯远程监控技术
2.1远程监控技术的优点
电梯远程监控技术是随着计算机控制技术和网络通信技术的发展而产生的一种对运行电梯进行中央集中遥控监测的新兴技术，它提出了一种全新的产品概念和服务观念，是当前电梯服务管理领域的前沿技术。它能24小时全天不间断地对电梯进行监视实时地分析并记录电梯的运行状况，根据故障记录自动统计电梯故障率，通过它可对电梯状况和修理单位工作质量实行有效的监督，并为检验考核提供可靠依据。
利用电梯远程监控系统不但可以在监控中心内接收到现场随时发回的电梯故障报警信息，还可通过计算机的监控界面很直观地观察到每台电梯的运行情况，预测电梯故障隐患，从而避免故障的发生，把被动的故障维修变为主动的维护保养。如果电梯出现故障，一方面能够及时通知相关管理人员及维修人员，并进行诊断，帮助工作人员及时排除故障，减少停运时间；另一方面可采取紧急救援措施，及时解救被困者。该系统为电梯的安全运行提供了极大的保障，为管理人员及维修人员带来了极大的方便，提高了工作效率和服务水平，同时提高了产品和服务的竞争力。
2.2远程监控系统的实现技术
早期的远程监控系统是DOS环境下的，之后发展为Windows操作系统下的、基于面向对象的可视化高级语言的。近些年来，随着组态软件的成熟和广泛应用，当前大多数的远程监控管理系统都以组态软件为平台，结合实际监控管理系统的具体需求，应用组态软件通用性强、良好的人机交互界面和图形处理工具、丰富的RTU设备驱动、高可靠性等优点，设计出远程管理系统。
因为电梯是特种设备，安全应是第一位的，这关系到电梯和乘客的安全，以及电梯生产企业的声誉，所以，电梯远程监控系统应包括远程操作和紧急操作等功能。
在每台被监控的设备上设置摄像头，采集监控数据和故障诊断数据，通过服务中心或MODEM，借助于公共电话与监控中心的服务器进行连接，实现远程设备和监控中心服务器实时数据交换。
从控制方式上，可将远程监按分为以下几类:
（1）保持型远程监控方式
远程监控仅仅向设备控制系统发出控制命令，而由设备自主的完成这个命令，监控设备只对设备进行监视，在必要时对设备进行干预。这样就要求设备不断向远程监控系统发送设备运行信息，远程监控系统保持对设备的监控能力。
（2）完成型远程监控方式
远程监控系统仅仅向设备控制系统发出控制命令，而由设备自主的完成这个命令，监控系统不对设备的具体实现过程进行监控，设备完成任务后向远程监控系统报告。设备的操作控制完全在本地进行，设备在本地操作人员的监控下未完成。
（3）完全型远程监控方式
设备的本地控制系统仅仅控制设备的执行机构，全部的操作控制由远程监控系统完成。该方式的设备，其控制系统和设备是分离的，而在设备控制系统内信号的传递速度要求很高，控制系统能立刻对现场进行反应，因此要求通信要准确
、高速、可靠，所以该方式通常用在一些特殊的。
（4）人机交互式远程监控方式
设备在本地操作人员和远程监控系统的协调控制下工作，往往在远程监控系统的指挥下工作，由本地操作人员对设备进行控制和维护工作。在执行任务的过程中，可随时建立通信，进行人机对话，在远程监控端可随时能够采用设备的状态信息。
3.远程监控技术的发展方向
自改革开放以来，我国电梯的数量不断增长，为保证每台电梯都能够可靠运行，促进电梯技术进步和提高物业管理水平，开发具有远程监控、管理与故障诊断等功能完善且应用广泛的系统，是未来电梯技术的发展方向。
目前我国电梯远程监控、电梯管理和故障诊断系统等技术仍然处于起步阶段，系统的功能还需要进一步的完善和提高。主要体现在以下几个方面:
（1）故障的早期诊断和预警，这个功能可以实现防患于未然。
（2）远程调试和故障排除功能，该功能可以在维修人员不能及时到达现场的情况下，进行电梯的调试和故障排除。
（3）电梯运行与故障、运行时间、停机时间及故障次数的数据库管理。
（4）需要提高同时监控的设备数量和数据传输的速度。
从更长远考虑，投资组建一个容量大、通用性好、兼容性强的电梯专用网络系统，组成地区电梯专用网站，把本地区电梯全部用该网络监管起来，可以说将是一个即经济又实用的好方法。
采用网络化全方位监管，把每台电梯及相关单位的资料全部放到网上，形成一个智能化的大网络体系，这样，电梯管理人员在值班室或监控室就可以通过电脑时刻了解电梯的运行状况，及时准确的定位报警，并且快捷地采取正确解救措施，从而提高管理及维修效率，保证电梯正常运行，确保了乘客的安全。
总之，集远程监控、管理、故障报警、预警、分析为一体，且适应性强，通用性好、价格合理的电梯远程监控系统将是未来发展的趋势[2]。
4.总结
随着计算机技术和网络技术的飞速发展，各行各业都将实现信息化，电梯网络化是电梯行业管理发展的必然趋势。所以组建一个电梯监控专用的网络，应该是一个经济、实用的好方法。
【摘要】电梯是现代高层建筑中最常用的一种垂直运输交通工具，由于电梯结构复杂，承担的工作（搭载人员）安全性要求非常高，因此实时监控、掌握电梯的运行状态和故障情况成为电梯管理、维护和安全运行的迫切需要。文章提出基于物联网技术的电梯远程监控系统，能有效解决当前在电梯运行过程中产生的各种问题。
【关键词】GPRS；物联网；电梯；远程监控；
1.引言
物联网技术作为能够掀起我国第三次信息革命浪潮，物联网（又称M2M），是一种以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它通过在机器内部嵌人无线通信模块，以光纤、无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案，以满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。M2M根据其应用服务对象可以分为个人、家庭、行业三大类。电梯作为现代高层建筑中最常用的一种垂直运输交通工具，不仅极大的节省了人们的时间和体力，同时也为日常生活提供了诸多方便。然而电梯维护每年都要耗费大量的人力、财力。本文提出了一种基于GPRS和物联网技术的电梯远程监控系统，主要针对电梯生产单位、使用单位/用户、监督管理部门及电梯维护保养单位的不同需求出发，根据每个使用对象所获取的信息的侧重点不同，提出了不同的电梯监控管理方案。
2.管理方案规划
电梯远程监控系统由前端机、传输信道和监控终端三部分构成。其系统总体结构图如图1所示。前端机主要负责采集电梯的运行数据和故障信息。通过外接传感器采集电梯的相关参数。采取传感器外接的方式既能解决采集终端的接口通用性问题，又可以避免采集器自身的故障给电梯运行带来影响。
传输信道主要是通过GPRS（通用无线分组业务）技术实现的。监控终端用户可以通过Internet查询该用户监控的电梯的运行状况，也可以通过手机WAP的方式访问。该系统通过移动运营商的GSM网络组成监控网络从而大大的减少了组网时间，节约了组网成本，网络的维护也变得简单，而且网络的扩展性强。
3.前端信息采集端
前端信息采集端主要是采用多种传感器采集电梯运行数据，通过微处理器对采集的数据进行分析，经由GPRS网络传输、公用电话线传输、局域网传输与485通讯传输多种方式实现电梯故障报警、故障预警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台。
前端信息采集端是电梯远程监控系统功能实现的核心。前端信息采集端主要完成电梯监控系统的数据采集、故障检测和判断并与上位机进行通讯等工作。该系统中前端信息采集端能够实现以下功能：
（1）实时采集电梯的运行状态信号（如方向、层站、呼梯、开关门信号等）；
（2）实时采集电梯的各种故障信号（电源故障、门锁故障、安全回路故障、制动器故障等）；
（3）实时采集的电梯信息在微处理器内部进行处理，以一定格式存放在指定区域；
（4）当电梯外部按钮被按下时，该层门系统外部等待区域就处于全方位的人像检测中，在电梯往该层移动过程中，若发现无人乘坐电梯，电梯将取消该停留位置，同时自动响应下一个按钮；
（5）电梯前端机采集的信号采用串行接口方式与上位机通信。
4.上位机监控平台设计
当上位机接收到下位机通过有线或无线方式传送过来的数据信息后，上位机除了显示当前电梯运行状态的各采集参数外，还需要根据所获得的采集信号，建立样本数据库；同时，上位机进行实时在线故障检测，直接检测故障信号或根据检测信号判断故障，然后进行故障报警。
上位机的显示根据目标用户（电梯生产单位、使用单位/用户、监督管理部门及电梯维护保养单位）的不同需求可以设计了不同的显示界面。各用户的需求有很多交叉功能，在这里介绍主要功能。
4.1 电梯生产单位
对电梯故障的检修时间进行记录并进行保存，进行统计，以此作为日后对电梯性能评价和改进的参考资料。
对本品牌的电梯出现不同类型的故障发生的频率、时间，对器件的运行状态数据进行统计分析，通过分析结果不断提高产品的质量，提高产品的客户满意度，从而增加市场份额。
4.2 使用单位/用户
用户比较关心的是电梯设备的使用效果，业主的满意度，动力费用，在这方面系统的平台可以从电梯在不同时段的使用率来为用户方节省成本。主要实现以下功能：
（1）操作人员信息列表功能
可显示操作人员的基本信息，如操作人员的名称、密码、权限设置等信息。
可对操作人员信息进行添加、修改、删除等操作，可设置操作人员的使用权限。系统提供了分级查看、分权查看等使用模式，只有具备相应权限的操作人员才可以查看符合其权限的信息。
（3）通过对电梯外部的监控，当电梯外部按钮被按下时，该层门系统外部等待区域就处于全方位的人像检测系统中，在电梯往该层移动过程中，若发现无人乘坐电梯，电梯将取消对本层的响应，而响应下一个按钮。这样就大大减少了时间、能源的消耗以及电梯本身的磨损，既能节能，又能保障电梯本身的运行安全。
（4）通过监控系统，实时了解电梯运行状态，一旦发生故障，根据故障等级及时采取措施，确保人员安全。一旦发生人员被困的情况，可通过视频系统和语音系统与电梯中的人员进行视频通话，缓解被关人员的心里压力，让被困人员安心等候救援。
4.3 监督管理部门
目前，监督管理部门都是每月由运维单位向他们提供设备检测报告报表来了解电梯设备运维情况，在接到业主投诉后再进行多方协调等工作，不能够做到及时、准确的了解和处理问题。对质检部门来说，电梯远程监控系统主要实现的功能如下：
（1）及时排除故障，当电梯发生故障时，可以通过网络进行远程的故障分析和处理，能和困在轿箱中的用户进行语音视频通讯，以此来获得电梯内部具体状况，同时对用户进行心理安慰和尽快逃生指导；
