Умни асансьори

Въпреки че през повечето време не го осъзнаваме, асансьорите са един от най-важните видове транспорт за работата и живота в градовете. През последните 15 години се развиват технологиите, които целят подобряване на тяхното функциониране. Интелигентните асансьори първоначално имат за цел да оптимизират придвижването между етажите във високите сгради, така че по този начин да се спести ценно време, като това пести също енергия, а по-нови модели имат и други характеристики, които ги правят по-екологични. Технологии за свързване и комуникация, както и изкуствен интелект повишават не само ефикасността на функциониране на асансьорите, но и тяхната безопасност и предоставят възможност за по-добра поддръжка на съоръженията, която да удължи живота им и повредите да бъдат поправяни преди да предизвикат инциденти. 

Текст: списание Строители

Един незабележим, но масов начин на транспорт в градовете, са асансьорите. Те, заедно с ескалаторите, са ключов фактор за развитието на високото строителство, което е от съществено значение за урбанизацията от края на 19в. до днес и появата на глобалните градове. В наши дни свързаните интелигентни сгради са оборудвани с интелигентни асансьори с модерни технологии, които предлагат повишена сигурност, подобрена енергийна ефективност и ефективно управление на човешкия поток. Изкуственият интелект, свързаните системи и инициативите за интелигентна градска среда ще доведат до повече нестандартни технологични иновации. "Умните" асансьори могат да генерират данни, да идентифицират проблеми и да взимат решения по поддръжката и модели на работа в реално време на базата на интернет на нещата и изкуствен интелект.

"Умните" асансьори са проектирани да трансформират обикновеното пътуване между етажите. Вместо да натиснат бутон, за да се качат нагоре или слязат надолу, пътниците първо избират етажа, до който искат да стигнат. Дисплеят ги насочва към асансьора, който ще ги отведе там с най-малък брой спирки. Според производителите, "Умните" асансьори са по-бързи, лесни за употреба и дори по-енергийно ефективни от по-старите асансьори. Но те също изискват известен период на приспособяване. Производителите признават също, че тези съоръжения не са практични в сгради с по-малко от 10 етажа, а и са по-скъпи и при малко етажи представляват неоправдан разход. Поради тези причини употребата им се разпространява бавно. Очаква се обаче пазарът да расте заради все по-големия брой високи сгради, където е необходимо много хора да се придвижват възможно най-бързо.

Различни компании развиват свои, все по-ефикасни, технологии за управление и регулиране на асансьорите и техните периферни компоненти. Мрежовите системи от висок клас и интелигентните системи за управление включват прогнозна поддръжка, мониторинг в реално време, интерактивен интерфейс човек-машина, самооптимизираща интензивност на транспорта, потвърждаване самоличността на потребителя, най-високи стандарти за безопасност, интелигентно управление на енергията и други. Интелигентният асансьор се следи или в някои случаи се контролира чрез различни начини на свързване през интернет или блутуут. Той може да предупреди за проблем, преди някой да се качи в него, а може и да бъде затворен дистанционно, когато е необходимо, благодарение на интелигентната технология за контрол на достъпа.

Ефективност и удобство

Въпреки че притежават много предимства, преди около 15 години "Умните" асансьори се появяват за първи път именно с цел да направят по-ефективно придвижването между етажите във високи сгради, по-специално бизнес сгради. Понеже правят по-малко спирки по етажите, "Умните" асансьори могат да се връщат по-често, за да взимат хора и така фоайетата на сградите по-рядко са претъпкани. Това, че тези съоръжения спират по-рядко на различни етажи, води и до намаляване на консумацията на енергия. Някои асансьори могат да премерят и изчисляват теглото на пътниците и след определено тегло не спират за взимане на хора от различни етажи, докато не слязат тези, които вече са в кабината, за да не бъде пренатоварен асансьорът и съответно в някакъв момент да стане авария. Също така има интелигентни асансьори, които могат да разпознаят, ако човекът, който се качва, е възрастен или инвалид и в такъв случай забавят затварянето на вратите.

В един опростен пример на класическа ситуация в един от натоварените часове в една офис сграда 24 души извикват асансьори в рамките на период от няколко секунди, за да стигнат от фоайето до най-различни етажи. С конвенционалното управление първите десет пристигащи влизат в първия пристигнал асансьор, следващите осем във втория, а в следващите влизат останалите няколко души. Това случайно поведение на пътниците означава, че една част от асансьорите са претъпкани, а всеки от тях спира на много етажи, което го забавя. "Умните" асансьори не надвишават определен брой пътници, насочват всеки от тях индивидуално и ги групират според етажите, които са избрали. Във фоайето на сградата е инсталирано табло и всеки пътник получава код или карта, които въвежда или маркира, за да зададе своята дестинация и да получи указание към кой асансьор да се насочи. Това води до много по-бързо и много по-добре организирано обслужване. В сграда с 50 етажа такова интелигентно групиране може да намали общото време на пътуване с 40% в сравнение с конвенционалните системи и също да намали консумацията на енергия с до 27%.

Производителите на асансьори разработват интуитивни интерактивни технологии с цел увеличаване както на ефикасността, така и на удобството при тяхното използване. Тези подобрения обхващат не само управлението на асансьора, но и нови, по-екологични материали, осветление, опции за сигнализация както и забавление при по-дълъг престой в кабината. По-функционалните разработки включват възможност за наблюдение на системата и технология за спешни повиквания.

След определен период от време "Умните" асансьори също научават навиците на хората, които ги използват по-често, а не са обикновени посетители, така че когато системата научи определена повторяемост на желаните дестинации в определени часове вече дори не е нужно въвеждане на желания етаж, а само сканиране на служебна карта. Системата също проследява цялостни модели на движение и запомня най-често избираните етажи. Асансьорната система за дистанционно наблюдение, базирана на мрежова комуникация в реално време, може да бъде свързана към център за управление на сгради, към притивопожарен център или дори към терминал за смартфоните на техниците, които обслужват съоръжението. При разработването на интерфейса на такива системи все повече се набляга на това той да бъде съобразен с човешката страна, съответно да бъде интуитивен и лесен за ползване от различни хора.

Безопасност и поддръжка

"Умните" асансьори, свързани с интернет, се срещат все по-често и се очаква тяхното развитие да продължи. Благодарение на тези технологии, компаниите могат да бъдат предупредени за неизправности веднага щом се появят или дори преди това, което позволява на операторите на асансьори да спестят пари и време за ремонти. С облачно базираната прогнозна поддръжка събраните данни се изпращат в облака и се анализират. Ако бъдат открити експлоатационни аномалии, тогава информацията се сравнява с цялата база данни на асансьора на доставчика. Тогава се прави сравнение, за да се определи дали в някой предишен случай подобни данни са показали, че определен компонент трябва скоро да бъде сменен. Всичко това се извършва за няколко секунди, а сервизните инженери получават съобщения в реално време на своите мобилни устройства, показващи кои компоненти трябва да бъдат заменени. След това инженерите могат ефективно да отстранят проблема, преди асансьорите да се повредят, като по този начин се намалява времето, в което съоръжението не се използва. С такива системи непрекъснато се наблюдават и анализират всички данни от асансьора, свързани с неговото функциониране, като например състоянието на всички вградени компоненти, колко бързо се движи или колко бързо се затваря вратата. Може да се следи времето на работа на всеки един компонент и да се сравнява с предвидената продължителност на функционирането му и да се изпрати съответното съобщение на техниците. Подобни системи дават възможност към тях в бъдеще да се свързват новоразработени технологии, така че да не е необходима цялостна подмяна на системата, за да се добавят последните възможни подобрения. Гарантира се също спазването на различни законодателства и разпоредби, включително засягащи достъпност, вандалоустойчивост и експлоатация по време на пожар.

Други средства за по-голяма безопасност включват системи за дистанционно съдействие, чрез които когато се случи повреда или посетител се нуждае от помощ, може да бъде натиснат бутон за аларма, който да активира повикване до центъра за спешни повиквания. Оттам могат да изпратят инструкции за действие или евакуация към екрана в кабината, чрез същия екран да бъде проведен видео разговор или файл с необходимата информация за инцидента, която непрекъснато се получава и записва, да бъде изпратен на техниците, които да се заемат със случая на място. Някои устройства за видео наблюдение в асансьорни кабини могат и сами да разпознават опасни ситуации и инциденти, като например припаднал посетител или такъв, който не може да излезе от кабината. След няколко минути (точната продължителност подлежи на индивидуална настройка) системата изпраща автоматично съобщение до центъра за спешни повиквания или до предварително зададени смартфони и съответно инициира операция за разрешаване на проблема. Вратите на асансьорните кабини могат да се регулират дистанционно, както и да разпознават кога през тях минават пътници, така че да не бъдат наранени при затварянето.

Системата за заключване гарантира, че вратите са затворени, преди асансьорът да започне да се придвижва. Усъвършенстваните технологии за кодиране, резервен контрол на скоростта и резервна UPS система гарантират няколко нива на безопасност. По същият начин, по който различни сензори могат да следят за модели на ползване на асансьора, може да бъде следена неговата активност и автоматично да се извършват профилактични тестове на функциите му.

"Умните" жилищни асансьори стават все по-популярни, въпреки че интелигентните функции, които са най-полезни и търсени от собствениците на жилища, могат да се различават от тези за собствениците на офис сгради или такива с търговско предназначение. При тях също е важна функцията за наблюдение на състоянието на асансьора, кога се нуждае от поддръжка и кога се използва. На собственика може също така да се предостави способност за контрол на асансьора, което обхваща и изключване на системата в случай на нарушение на сигурността или друго непредвидено събитие. Контролът на достъп до жилището чрез асансьора също се смята за предимство, като някои приложения позволяват собственикът да контролира този достъп от разстояние чрез своето мобилно устройство, което да приема повиквания от гости в жилището през системата на асансьора.

Енергийна ефективност и екологичност

Благодарение на иновациите, които се реализират чрез сътрудничеството между различни сектори на индустрията, производителите на асансьори са разработили асансьори без кабели, които могат да се движат както вертикално, така и хоризонтално. Тези асансьори обикновено са изработени от подсилена с въглеродни влакна пластмаса и се задвижват от линейни двигатели, които могат да придвижват кабините нагоре и надолу, напред и назад и наляво или надясно по магнитни релси. Асансьорите без кабели са енергийно ефективни и намаляват драстично въглеродните емисии. Високоефективните комутационни захранващи устройства спестяват 20% енергия в сравнение с традиционните модели. Енергия се спестява и чрез екологично ефективни решения за осветление или държане на асансьора в режим на готовност. Използването на LED осветление спестява 40% енергия в сравнение с традиционното.

Постоянният магнитен двигател и режимът на управление с променлива честота спестяват 30% енергия в сравнение с традиционните двигатели. Тази технология предоставя висока енергийна ефективност, има ниски емисии на шум и гарантира надеждна работа през удължен период на употреба. Спестяването на енергия и удължаването на живота на електрическите компоненти намалява значително въглеродния отпечатък на тези съоръжения. Високоскоростните асансьори могат да бъдат оборудвани с функция за регенеративно задвижване, която подава енергия обратно в електрическата мрежа на сградата по време на генеративния режим на двигателя, т.е. когато кабината не е много натоварена и се движи нагоре или е много натоварена и се движи надолу. Добавянето на регенеративна функция може да намали консумираната от асансьора енергия с до 50%.

Екологичността на новите модели асансьори не се ограничава с пестенето на енергия за тяхното функциониране. С разработването на нови видове въжета от различни материали, различни двигатели и материали за изграждането на кабините се спестяват различни суровини, например 90% медни проводници в сравнение с традиционния дизайн. Асансьорите с въжета от въглеродни влакна вместо с конвенционални стоманени въжета са по-екологични и издръжливи от предшествениците си. През последното десетилетие асансьорите без машинно помещение стават все по-популярни за ниски и средновисоки сгради. Тяговата машина е инсталирана в горната част на шахтата без отделно машинно помещение, което спестява място, намалява строителните разходи и дава на архитектите възможност за много повече гъвкавост при проектирането на сградното пространство. Новите двигатели са също по-леки, по-компактни и не изисква скоростна кутия и освен че спестяват материали не изискват и използването на редукторно масло.

Интелигентно управление и IoT свързаност

В съвременния свят, сградите са изпълнени със взаимно свързани обекти и системи. Интелигентните сгради предоставят решения, които подобрят ефективността и намаляват консумацията благодарение на новите технологии и с растящите предимства на интернет на нещата. Интелигентната сграда е структура с функции, които са автоматизирани въз основа на спецификациите на собственика или мениджъра. Задачите, които традиционно са отнемали време за извършване, сега могат да се извършват автоматично от технологиите, свързани с IoT. Те намират приложение както при управлението и работата на асансьорите, така и в решенията за сградна автоматизация, контрол на достъпа и видеонаблюдение, управление на енергийната информация, контрол на околната среда и ОВК мониторинг, управление на водите, осветителни системи, откриване на пожар и други.

IоT базираните решения дават на собствениците ефективен начин за наблюдение и контрол на сградите, тъй като свързват асансьори, осветителни системи, екологични системи и други електрически уреди с интернет и комуникационни технологии. Те спестяват консумация на енергия, като предлагат по-оптимално използване на асансьорите, автоматично изключват осветлението и т.н. IоT базираните системи дават възможност за дистанционно наблюдение и контрол чрез мобилни и уеб приложения на крайните потребители или собственици.

"Умните" асансьори могат да работят в мрежа, свързани с централизираната автоматизация на сградата или самостоятелно. Те могат да работят в група, свързани с други интелигентни асансьори или самостоятелно. Разполагат с разширени комуникационни функции, като например възможност за идентификация на ползвателите, четене на различни видове карти за управление на достъпа, сензори за отчитане на присъствие, измерване на теглото на обектите в асансьора, управление на скоростта и ускорение, системи за пожаробезопасност и управление на осветеността.

Системите за управление и автоматизация на асансьорите непрекъснато се развиват през последните повече от тридесет години. Техните алгоритми са предмет на редица научни разработки, в които се използват последните възможности на изчислителната техника, софтуера, изкуствения интелект, както и натрупаното ноу-хау.

Бъдещо развитие

В ерата на интелигентните сгради, асансьорите през следващите две десетилетия години ще могат да функционират все по-автономно, както и да комуникират все повече с пътниците и с различни дистанционни центрове, изпращайки съобщения през сървърите на компанията производител. Асансьорите представляват част от интелигентната сградна екосистема - интелигентните сгради се нуждаят от интелигентни машини, за да функционират правилно. В бъдеще ще използваме мобилните си устройства, за да повикаме асансьор, който да ни отведе до обичайната или до нова дестинация. Асансьорите ще могат дори да разпознават пътниците не по техния код или карта ключ, а по лицата им.

Освен това интегрирането на системи и приложения на трети страни в асансьори и ескалатори ще стане нещо обичайно. Пример за подобно интегриране, което се очаква да се разпространи, е доставянето на храна по стаите в хотели от роботи, придвижващи се с "Умните" асансьори. Такива приложения трябва да се вземат предвид, когато се мисли и планира как да се гарантира гладкото, безопасно и безпроблемно функциониране на асансьорите, които ефективно да насочват и придвижват потока от хора и ресурси в сградите. Освен развиване на функционалността на технологиите, при разработването на съоръженията трябва паралелно да се развива и техния дизайн, който да спомага за лесното им използване. Към момента някои пътници изпитват затруднение заради недостатъчно разбираем интерфейс, неясни пространствени връзки между различните му елементи или невъзможността да променят дестинацията си в последния момент преди качването в асансьора или дори след като той вече се движи.