CN107055230A - 一种电梯火灾救援和日常使用节能系统及该系统使用方法 - Google Patents

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CN107055230A CN201710142723.9A CN201710142723A CN107055230A CN 107055230 A CN107055230 A CN 107055230A CN 201710142723 A CN201710142723 A CN 201710142723A CN 107055230 A CN107055230 A CN 107055230A
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Abstract

本发明涉及一种高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，包括远程监控平台、监控终端和移动通讯终端，监控终端包括微型无人飞行器和网络视频摄像头，微型无人飞机器上安装有机载摄像头，在高层建筑物的各层内飞行巡航并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台；网络视频摄像头设置于高层建筑物各处并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台；远程监控平台用于接收以上信号，经过分析处理后将命令发送给电梯控制柜，控制电梯轿厢执行相关命令。本发明克服了现有技术电梯救援的缺陷，在火灾时安全高效地利用电梯作为救援的主要工具，使逃生人员得到及时有效的救援。日常使用时利用外界能源为电梯供电以及监控电梯的日常运行，提高了运营效率。

Description

一种电梯火灾救援和日常使用节能系统及该系统使用方法
技术领域
本发明涉及电梯使用安全、节能技术领域，尤其涉及一种高层电梯火灾救援和日常使用节能系统。
背景技术
随着现代建筑物规模的不断扩大，建筑结构的多样化以及建筑物高度的不断提升，作为高楼的垂直交通工具，对电梯的需求量和技术也在日益增长。电梯是机、电合一的大型复杂型自动控制产品，人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。
随着城市中高层建筑数量和高度的不断增加，以及人们对高层建筑所面临火灾时的自身安全问题，担忧的情绪与日俱增，如何进行高层建筑火灾救援与被困人员疏散一直是个难题。
大楼失火时，传统救援方面，是人们通过楼梯进行人员疏散方法，所面临的问题也越来越多，如疏散空间与时间都很长，尤其当疏散的人群中有残疾人或行动不便的老年人时，势必会影响整个疏散队伍的速度，甚至造成完全拥堵。而且火灾时的楼梯通道的有毒浓烟对逃生人员的危害也不能不考虑。
而电梯运送乘客一趟时间短，用其疏散人员，应该是高层建筑火灾时候疏散被困人员最快捷的运输工具。
然而，目前虽然有消防专用电梯，但是这些电梯火灾期间运行的目的仅仅是输送消防设备和救援人员执行救灾、救火任务，以减轻消防员进行灭火行动时的体力消耗。电梯的软件和硬件设备的安全性和可靠性还不足以达到大规模人员疏散的能力。而且并非所有电梯都是消防专用电梯。
所以当今世界上任何地方的电梯，在发生火灾时，都不能作为救援逃生人员的逃生工具。事实上，火灾时禁止使用电梯或不应将电梯作为安全疏散设施，已成为一种惯例，被各国、各地方的消防即安全部门立法、规定。
目前高层发生火灾的时候，大楼内的人员主要靠自救，所谓的自救是在火灾现场使自身免于受害的疏散和保护行为，常用的几种自救方法有：
（1）利用安全通道和疏散设施逃生。逃生路线的选择，应根据火势情况，优先选择最简便、最安全的通道和疏散设施，如安全疏散楼梯、普通楼梯、消防电梯等。如果以上通道被烟火封锁，可利用建筑物的其他设施逃生，如阳台、窗口、屋顶、落水管、避雷线等。
（2）利用自制简易救命绳逃生。当各通道全部被烟火封锁时，可利用各种结实的绳索，如无绳索可用被褥、衣服、床单或窗帘布等拧成绳，拴在室内的牢固物体上，然后缓慢滑到地面或下一层楼的房间内。
（3）利用缓降器自救。缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制器等组成，是一种供人靠自重缓慢滑降的安全救生装置。它可以安装在窗口、阳台或平屋顶等处，营救高层建筑的单个被困人员。
（4）利用救生袋自救。救生袋是两端开口，供逃生者从高处进入其内部缓慢滑降的长条形袋状物。被困人员进入袋内后，依靠自重和人体的不同姿势来控制降落速度，缓慢降落至地面脱险。
但是这些自救方式只能在楼高不超过20层也许可以做到，再加上消防云梯的救援，也许能救出一部分被困人员，但是当楼高到20层或以上时候，这些方式很难起效。而且效率奇低。
高层建筑火势蔓延快。高层建筑的楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多，如果防火分隔处理不好，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径，尤其是高级宾馆、综合楼和图书馆、办公楼等高层建筑，一般室内可燃物较多，一旦起火，燃烧猛烈，蔓延迅速。据测定，在火灾初期阶段，因空气对流，在水平方向烟气扩散速度为0.3米每秒，在火灾燃烧猛烈阶段，各管井烟气的垂直方向扩散速度则可达3－4米每秒。假如一座高度为假如一座高度为100米的高层建筑发生火灾，在无阻挡的情况下，1分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层，其扩散速度是水平方向的十倍以上。
可见高层建筑火灾疏散救援的困难是高层建筑的特点。高层建筑火灾扑救难度大。高层建筑高达数十米，甚至达数百米，发生火灾时从室外进行扑救更是相当困难，主要困难在于；
第一是疏散时间长。据观察，以一部楼梯疏散来计算，当每层有120人时，则第15层本层的人员疏散到地面需要19分钟，第30层的人员走楼梯疏散则需要39分钟。而一般火灾从起火到猛烈燃烧只要20—30分钟，此时大部分人员会因来不及疏散而被困在楼上。
第二是楼梯疏散特别不适合于残疾人和行动不便的老人、受伤人员。在有限的楼梯空间内，一旦这些人出现在疏散的人流中，将势必影响整个疏散队伍的速度，甚至造成完全堵塞。
而目前世界上最高的消防云梯也只有100米。而比如上海金茂大厦为420米；国内目前使用的前十位最高建筑都超过400米，仅是上海，超过100米（30层以上）的高层建筑可能有几千栋。这涉及到的人员数量相当庞大。
但是，要使用电梯在高层建筑火灾时候进行人员疏散，必须解决几个问题。
首先，无法及时了解各楼层的着火情况和被困人员分布情况，在短时间内实施有效的救援。例如，电梯机房与电梯井道不能有火灾，一旦机房火灾，电梯无论如何都不能使用。再如，电梯不能在候梯厅已经着火的楼层开门，一旦电梯门打开烟雾或大火马上进入电梯井道、轿厢内，反而造成电梯较厢内乘坐人员窒息死亡；因此需要知道电梯机房、电梯井道、候梯厅内的着火情况；同时，为了节省救援的宝贵时间，也需要了解每个楼层的被困人员的分布状况，才能在最短的时间救出最多的被困人员。
其二，电梯井道的浓烟聚集问题。由于大楼着火后，井道的特殊结构，会导致浓烟和火焰向井道漫延，对救援极为不利，据测定，在火灾初期阶段，因空气对流，在水平方向烟气扩散速度为0.3米每秒，而在垂直方向烟气扩散速度超过3米每秒；在火灾燃烧猛烈阶段，各管井烟气扩散速度则可达3－4米每秒。假如一座高度为100米的高层建筑发生火灾，在无阻挡的情况下，1分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层，其扩散速度是水平方向的十倍以上。迅速扩散的浓烟，会对电梯轿厢内的人员造成窒息。
其三，电梯厅门联锁电气回路的可靠性问题。通常，高层建筑的电梯厅门上方会配置电气门锁装置，在正常运行状态下，如果某层的电梯厅、轿门打开上下客时，电梯门联锁回路会自动断开，电梯控制系统在收到断开信号后，严禁电梯运行，以保证乘客安全。着火时，由于厅门的电气触点在门的上方，很可能被火烧断；而且着火层的厅门一旦遭到大火烘烤，即便人员操控电梯不在该层停车，电梯门上的电气门锁开关可能也会失效，从而使电梯厅门锁回路断掉，使电梯立刻停运，停在井道内的任何位置而不能动弹；如果这时电梯正在实施运行救人模式，对电梯轿厢内的人员来说就很危险。
其四，电梯需要配备可靠电源。电梯的机房通常在井道的顶部，电源的电气走线有专用电气井或电气走线槽，从大楼底部直通机房，在大楼某层发生严重火灾时，有可能把通过该层的电源电路烧坏断路、短路，使电梯失去动力电源，将乘坐电梯逃生的人员困在电梯轿厢内。因此配备一个能让电梯继续使用1小时（以上的）的不间断而又安全可靠的备用电源非常重要。但如果单纯只从消防救援来考虑备用电源的配置，即便能找到好的解决电梯消防救援时的后备电源方案，但往往在平时大楼正常时，该电梯后备电源闲置时间很长，甚至永远用不上；其次，配置该种电源设备往往较为昂贵，如果设备生命周期内都未能使用上，其投入回报率不高，客户的投资积极性就不高。
其五，轿厢内人员的正常呼吸问题。电梯井道直通楼房各层，火场烟气涌入时极易造成“烟囱效应”，电梯轿厢里的人员随时会被浓烟毒气熏呛而窒息死亡。
其六，需要制定有效的救援策略，提高救援效率。通常火灾发生时的前30分钟最为关键，这时如果大楼的电梯能用于救援，对被困人员来讲，是救命之举。然而一部电梯可以容纳的人数有限，高层建筑的层数较高，如何充分又安全的利用这保贵的30分钟尽可能多的救出那些生命真正受到大火威胁的人，至关重要。
此外，在日常使用方面，电梯运行的耗能也是惊人。通常一台20层的办公楼电梯，连续运转一小时要耗电20度左右，而在比较繁忙的单位，电梯一天要连续运转10小时左右。如果按每个单位装二台电梯计算，一天电梯要耗电400度，按照用电平均每度0.8元（相当一部分城市的工商业用电高于该价）计算，这就要320元，每年就要115200元。另外，火力发电每度电排放二氧化碳0.86公斤。两台电梯的20层办公楼一年电耗如此，全国几百万台的电梯用电量可想而知。
随着能源问题的逐渐凸显，电梯的节能技术已经成为人们关心的话题之一。由于火灾发生的机率较小，置备相关设备价格昂贵，利用率不高。因此，这些设备和装置最好在平时也能用上，最好能为电梯提供日常供电、监控电梯日常使用等等。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的问题是提供一套电梯火灾救援系统；解决高层建筑的火灾救援问题；同时这套系统在日常使用中也能用上，以达到节能降耗、降低使用成本的目的。
本发明的技术方案为：
一种高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，包括电梯机房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅，所述电梯机房内设有用于控制电梯轿厢运行的电梯控制柜，其特征在于，所述高层电梯火灾救援和日常使用节能系统还包括远程监控平台、监控终端和移动通讯终端，所述监控终端包括微型无人飞行器和网络视频摄像头，所述微型无人飞机器上安装有机载摄像头，在高层建筑物的各层内飞行巡航并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台；所述网络视频摄像头设置于高层建筑物各处并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台；所述远程监控平台用于接收以上信号，经过分析处理后将命令发送给电梯控制柜，控制电梯轿厢执行相关命令。
所述微型无人飞行器受远程监控平台或移动通讯终端的控制，在所述电梯杋房、电梯井道、候梯厅内飞行巡航；所述网络视频摄像头设置于电梯杋房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅内。
所述监控终端还包括温度传感器、火灾传感器和人体感应器，所述电梯机房和电梯井道内设置温度传感器和火灾传感器，所述候梯厅内设置有温度传感器和火灾传感器和人体感应器。
所述电梯机房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅内设置有物联网路由器和无线中继模块，所述监控终端和移动通讯终端上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器相连，用于远程监控平台、监控终端、移动通讯终端三者之间信号交互传输。
所述电梯机房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅内设置有物联网路由器，所述网络视频摄像头、温度传感器、火灾传感器和人体感应器通过有线方式与物联网路由器相连；所述电梯机房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅内还设置有无线中继模块，所述微型无人飞行器和移动通讯终端上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器相连；用于远程监控平台、监控终端、移动通讯终端三者之间的信号交互传输。
所述微型无人飞行器上安装有温度传感器、人体感应器、热传感器、微波传感器、水平仪、振动传感器和机载扩音器中的一种或多种。
所述微型无人飞行器配置能量密度大于300WH/KG的电池作为电源，所述网络视频摄像头采用独立电源供电，所述微型无人飞行器优选配置石墨烯超级电池作为电源。
所述电梯轿厢的轿顶和/或轿底设置有导轨，所述网络视频摄像头固定于导轨上并可沿其水平滑动。
所述电梯厅门边或电梯井道壁上每隔一段距离设置有井道反向增压通气孔，用于火灾时打开向电梯井道增压送风。
所述电梯井道和候梯厅内设置有气压计，用于监控电梯井道内和候梯厅内的气压变化，所述气压计通过所述物联网路由器与远程监控平台进行信号传输。
所述电梯井道内横向设置将上下部空间隔离的气流阻隔层，所述气流阻隔层可根据需要打开和收起。
所述气流阻隔层位于着火层或输散层下方并间隔设置。
所述气流阻隔层为气囊或纸板制或塑料板制。
所述电梯厅门安装有防火型厅门地址反馈开关，不同层电梯厅门的厅门地址反馈开关向远程监控平台发送唯一的厅门编号。
所述厅门地址反馈开关为门磁开关或电感型开关或电容型开关或光电型开关。
所述厅门地址反馈开关为无线型开关，配置有无线发射和接收模块，通过无线方式与远程监控平台进行信号传输。
所述电梯机房、电梯轿厢或电梯井道内设有火灾应急电源箱，所述火灾应急电源箱内配置能量密度大于300WH/KG的电池。
所述火灾应急电源箱内配置石墨烯超级电池或飞轮电池。
所述石墨烯超级电池或飞轮电池加装风能或太阳能装置进行充电，构成节能系统。
所述电梯轿厢内配备防毒呼吸面具。
应用高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法：
远程监控平台通过物联网路由器连接监控终端，收到微型无人飞行器上的机载摄像头、温度传感器、人体感应器传来的信号，并收到设置在电梯机房、电梯井道和候梯厅内的网络视频摄像头、温度传感器、火灾传感器和人体感应器传输的信息，判断各楼层的着火情况和逃生人员分布情况，制定优先救援楼层和救援方案，并指挥电梯轿厢执行相关操作；
远程监控平台通过物联网路由器连接监控终端，收到微型无人飞行器上的机载摄像头、温度传感器、人体感应器传来的信号，并收到设置在电梯机房、电梯井道和候梯厅内的网络视频摄像头、温度传感器、火灾传感器和人体感应器传输的信息，判断各楼层的着火情况和逃生人员分布情况，制定逃生方案，通过微型无人飞机器上的机载扩音器引导逃生人员逃生；
现场救援人员的移动通讯终端通过物联网路由器连接监控终端，收到微型无人飞行器上的机载摄像头、温度传感器、人体感应器传来的信号，并收到设置在电梯机房、电梯井道和候梯厅内的网络视频摄像头、温度传感器、火灾传感器和人体感应器传输的信息，根据信号来展开现场救援活动。
现场逃生人员通过移动通讯终端发出请求救援信号，通过物联网路由器连接远程监控平台和救援人员的移动通讯终端，远程监控平台或救援人员决定是否需要赶往该层营救，并控制电梯轿厢或赶往现场执行相关操作；
应用高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法，使用“分层救援疏散法”进行救援，具体为：
优先救援着火层及着火上一层人员，其次救援着火上一层以上层的人员，并依次向上救援；
救援疏散层是着火层以下，距离着火层最近的安全楼层；
在救援疏散层以上的井道反向增压通气孔增压送风，使救援疏散层以上的电梯井道内的气压上升并维持在大于候梯厅内气压的规定值；
将救援疏散层以下的气流阻隔层打开，隔绝电梯井道内救援疏散层上、下部空气流动。
应用高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法：
如果某扇电梯厅门被打开，该电梯厅门的无线厅门地址反馈开关通过物联网路由器向远程监控平台发送厅门序号，远程监控平台通过设置在该层候梯厅或电梯井道相应位置的网络视频摄像头，或调用微型无人飞行器飞往相应的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，决定是否需要停止电梯运行或赶往该层营救，并指挥电梯轿厢执行相关操作；
应用高层电梯火灾救援系统和日常使用节能系统进行日常节能使用的方法：
远程监控平台通过物联网路由器连接监控终端，收到微型无人发生器上的机载摄像头，和设置在电梯杋房、电梯井道、电梯轿厢和候梯厅内的网络视频摄像头拍摄的视频信号，监控电梯的日常运行，如有异常情况指挥工作人员前往异常发生地维修处置；
远程监控平台通过物联网路由器连接监控终端，收到设置在候梯厅内的网络视频摄像头时时拍摄的视频信号，得知各楼层的候梯人数，计算需要优先服务的楼层，并指挥电梯轿厢执行相关操作；
乘梯人员通过手机通讯终端经过物联网路由器，向远程监控平台发送呼梯信息，远程监控平台指挥电梯轿厢执行相关操作；
电梯厅门的无线厅门地址反馈开关和电气开关一起，作为两重判定和保护；如果某扇电梯厅门被打开，电梯轿厢立即停止运行，该电梯厅门的无线厅门地址反馈开关通过物联网路由器向远程监控平台发送厅门序号，远程监控平台通过设置在该层候梯厅或电梯井道相应位置的网络视频摄像头，或调用微型无人飞行器飞往相应楼层的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，决定是否恢复电梯轿厢运行和需要采取相应措施；
火灾应急电源箱吸收并储存太阳能、光能以及电梯日常运行释放的能量，为电梯运行提供部分能源供应。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
1）通过设置装有机载摄像机微型无人飞行器，和安装在高层建筑各处的网络视频摄像头，结合多种传感器等监控终端，在火灾发生时可以多角度监视高层大楼各楼层着火情况和逃生人员的分布情况，从而制定有效的救援策略；在平时，这些装置可以监控电梯的日常运行，以及各楼层乘梯人员的呼梯情况，做到智能监控和智能调度，节能降耗；
2）通过设置井道反向增压通气孔和气流阻隔层，将着火层上、下楼层气流隔绝，并使电梯井道气压高于井道外的气压，防止火灾和浓烟向电梯井道聚焦，保护电梯轿厢内逃生人员的安全；
3）通过在电梯厅门设置厅门地址反馈开关（有线或无线），与传统的电气开关结合在一起，称之为二合一电梯门锁开关，在火灾发生时将厅门地址反馈开关的连接状态也作为救援疏散的电梯是否需要停止运行的依据之一，取代传统的仅以厅门锁串联电气触点开关的连接状态来判断，防止因误判造成救援中的电梯停止，威胁逃生人员安全，以及节约保贵的救援时间；
4）通过设置火灾应急电源箱，其内配置能量密度高于300WH/KG的超级电池，如石墨烯超级电池或飞轮电池，火灾时可以较长时间为救援电梯提供稳定可靠的电源供应；而在平时，还可以通过加装的风能或太阳能装置给其充电，供电梯日常使用，以达成在平时电梯正常运行时的节能的目的。
5）通过设置在电梯轿厢内的防毒呼吸面具，解决乘梯人员的呼吸问题；
6）利用“分层救援疏散法”进行救援，救援效率是传统救援方法的6-7倍，可以充分利用黄金30分钟，救出更多的生命受到真正威胁的被困人员。
7）在日常使用中，本系统可时时监控电梯的日常运行，储存外界能源供电梯运行使用，并且可作为智能调度电梯使用，提高了电梯的运营效率，减少了电梯的运营支出成本。
8）移动通讯终端的呼梯功能不仅在日常使用时减少乘梯人员的等待时间，在火灾时也提供给被困人员多一种呼救方式，使监控中心能及时了解被困人员分布情况，避免贻误救援时机。
附图说明
图1为本发明远程监控平台、监控终端、移动通讯终端的网络示意图；
图2为本发明电梯井道空气加压示意图；
图3为本发明电梯厅门门磁开关安装示意图；
图4为本发明电梯厅门门磁开关和电气开关二合一门锁电路图；
图5为本发明电梯安全门锁回路电路图；
图6为传统电梯的安全门锁回路电路图；
图7为双电气触点厅门地址反馈线路图；
图8为本发明火灾应急电源箱在平常和救援时的应用流程图；
图9为本发明在平常时，移动通讯终端呼叫电梯网络示意图；
图10为本发明在火灾救援时的工作流程图；
图11为图10中厅门异常打开的处置流程图；
图12为本发明在日常使用节能时的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对问题一：无法了解高层建筑内各楼层的着火情况和被困人员分布情况，本发明采取如下方案：
参考图1，所述高层电梯火灾救援和日常使用节能系统包括远程监控平台1、监控终端和移动通讯终端7，所述监控终端包括微型无人飞行器61、网络视频摄像头62、温度传感器63、火灾传感器64和人体感应器65。
微型无人飞机器61上安装有机载摄像头，可采用带WIFI转换模块的微型机载摄像头，如XLW-210X的WIFI转换模块，受远程监控平台1或移动通讯终端7的控制，在电梯杋房2、电梯井道3、电梯轿厢4、候梯厅5内飞行巡航，查看各处的情况，将信号传输给远程监控平台1。或也可由其自主飞行，只需设定需要重点监视的着火点的楼层厅门即可。微型无人飞行器可以采用N轴的悬翼飞行器，也可以是任何型式的微型飞行装置，如仿生型的飞行器。
网络视频摄像头62设置于电梯杋房2、电梯井道3、电梯轿厢4和候梯厅5内，并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台1。
远程监控平台1用于接收以上信号，经过分析处理后将命令发送给电梯控制柜21，控制电梯轿厢4执行相关命令。
在电梯机房2和电梯井道3内还设置有温度传感器63和火灾传感器64，候梯厅5内还设置有温度传感器63和火灾传感器64和人体感应器65，微型无人飞行器61上安装有温度传感器63、人体感应器65、热传感器、微波传感器、水平仪、振动传感器和机载扩音器。具体的，所述热传感器，感测距离在N米内，随时动态感测电梯井道内的发热源，在火灾时可起到监测厅门等作用。
几种监控终端可以结合使用，在紧急情况下如果一种监控终端失效，另一种监控终端仍然可以发挥作用。例如：候梯厅设有网络视频摄像头，如果候梯厅有浓烟，视频看不清楚，但只要温度传感器没有火灾报警，说明电梯候梯厅还没有被明火威胁；而人体感应装置这时感测到有人员在此区域，可即时通知救援指挥系统或直接通知救援电梯轿厢内的操控人员，此层有需救助人员。而如果大火逼进候梯厅，则也可以通过物联网传输信号，提醒电梯不要在此层停。
为了实现远程监控平台1、监控终端、移动通讯终端7三者之间信号交互传输，可通过有线与无线连接方式相结合、或单纯无线连接方式来实现：
单纯无线连接方式为：所述电梯机房2、电梯井道3、电梯轿厢4和候梯厅5内设置有物联网路由器51和无线中继模块，所述监控终端和移动通讯终端7上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器51相连；
有线与无线相结合的连接方式为：所述电梯机房2、电梯井道3、电梯轿厢4和候梯厅5内设置有物联网路由器51，所述网络视频摄像头62、温度传感器63、火灾传感器64和人体感应器65通过有线方式与物联网路由器51相连；所述电梯机房2、电梯井道3、电梯轿厢4和候梯厅5内还设置有无线中继模块，所述微人无人飞行器61和移动通讯终端7上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器51相连。
由于火灾发生时，大火的烘烤可能引发有线网路的中断，单纯无线连接方式相比起来更为可靠和安全。
为使微型无人飞行器61能飞行较长时间，本发明的微型无人飞行器61配置石墨烯超级电池作为电源，极大的减轻了飞机自重，延长飞行时间。
为了防止电梯由于电源断电使监控摄像有时间断档，网络视频摄像头62采用与大楼和电梯电源不同的独立电源，这样即便电梯因故障电源空开跳闸，摄像头也可不断电，实现全程监控。
关于网络视频摄像头62在电梯轿厢4的具体设置位置如下：电梯轿厢4的箱顶和/或箱底设置有水平滑动导轨，所述网络视频摄像头62固定于滑动导轨上并可沿其水平滑动。具体的，网络视频摄像头装于一个可受控弯曲、伸缩的支架上，可在滑轨上移动，还可多角度转动。网络视频摄像头可受控在滑轨上运行，也可以自动沿轿门上坎加装的滑轨或利用现有的门机上导轨移动，既可监控门机运行，也可监控轿顶，甚至可以查看电梯厅轿门的地面是否有较多的垃圾。通过远程发送图像信息，供监控中心或电梯维修保养人员查看。
同理，还可在电梯机房2天花板上设置网格状水平滑轨，或十字型、圆形等的多种滑动导轨，监控终端可以在机房顶部受控或自动移动，便于多角度视频摄像观察。
当然，随着视频传感器成本的大幅下降，也可直接在每层电梯厅门的旁边或对面设置固定的监控终端来监视火灾对厅门等的影响。井道内的微型无人飞行器平时可放置在电梯的轿顶、轿底上，也可飞置在井道内的任何角落进行监看。
参考图10，在火灾发生时，远程监控平台1的工作人员通过物联网路由器51连接监控终端，收到微型无人飞行器61上的机载摄像头、温度传感器63、人体感应器65传来的信号，并收到设置在电梯机房2、电梯井道3和候梯厅5内的网络视频摄像头62、温度传感器63、火灾传感器64和人体感应器65传输的信息，判断各楼层的着火情况和逃生人员分布情况，制定优先救援楼层和救援方案，并指挥电梯轿厢4执行相关操作；同时，制定和即时随情况调整逃生方案，通过微型无人飞机器61上的机载扩音器即时通知和引导逃生人员逃生；
例如，一旦电机机房有火灾发生，远程监控人员可通过物联网联接现场的摄像机查看机房情况并报警，提示电梯不能再继续使用。
本发明微型无人飞行器61也可装于各层楼厅门边，或采用固定的摄像装置在厅门边，可具体用于检测各层候梯厅的火灾情况。
微型无人飞行器61也可装于各层的候梯厅5内，在火灾发生时，起飞在候梯厅附近，或深入到各层住户边空间盘旋，随时观察本楼层是否有大火威胁到候梯厅，通过机载摄像头、温度传感器和人体感应器，判断着火层候梯厅有无被困人员，优先判断哪一层的人员最危险，将视频和红外热感应的图像传输到火灾指挥终端；通过机载扩音装置向房间内的人员喊话，告知尽快出来撤离。
微型无人飞行器在发生火灾时，也可在井道内上下飞行，利用微型无人机的空中悬停功能，通过机载摄像头和机上的多种传感器功能，实时重点监视大楼着火层的这段井道内壁的厅门情况，井道壁的线缆情况，以及电梯的运行情况等等。
现场救援人员的移动通讯终端7通过物联网路由器51和无线中继模块连接监控终端，收到微型无人飞行器61上的机载摄像头、温度传感器63、人体感应器65传来的信号，并收到设置在电梯机房2、电梯井道3和候梯厅5内的网络视频摄像头62、温度传感器63、火灾传感器64和人体感应器65传输的信息，根据信号展开现场救援活动。而如果大火逼进候梯厅，则也可以通过物联网传输信号，提醒呼救人员和电梯轿厢操控人员，不要在此层停。
逃生人员通过移动通讯终端7发出呼梯信号，通过物联网路由器51连接，到达远程监控平台1和救援人员的移动通讯终端7，远程监控平台1或救援人员决定是否需要赶往该层营救，并指挥电梯轿厢4或赶往现场执行相关操作；例如某危险层有移动通讯终端的呼梯的信号，即通知电梯救援，而非危险层则不予响应。
参考图12，在平时，这些设备，作为电梯维保人员、电梯检验人员的眼睛，可远程观察电梯的运行情况。具体为，远程监控平台1通过物联网路由器51连接，收到微型无人发生器61上的机载摄像头，和设置在电梯杋房2、电梯井道3、电梯轿厢4和候梯厅5内的网络视频摄像头62拍摄的视频信号，监控电梯的日常运行，如电梯钢丝绳在曳引轮上打滑情况、井道壁的线缆情况、门锁的开关情况、电梯端站开关的动作情况，都可通过智能视频判断并输出报警，并指挥工作人员前往异常发生地维修处置；可大大减轻维保的工作量。
针对电梯钢丝绳在曳引轮上打滑的情况，在一楼基站平层开门或静止时，依据事先在曳引轮和钢丝绳上做标记，通过摄像装置由远程的监控平台的人员判断，或通过智能视频的图像分析软件分析即可判断出来，电梯是否打滑，打滑的程度，有针对性的报警提示维修处理。
其次，还可作为智能调度电梯用，具体为：远程监控平台1通过物联网路由器51连接，收到设置在候梯厅5内的网络视频摄像头62时时拍摄的视频信号，或收到厅门外需要乘梯人员通过移动通讯终端发送的呼梯信息，得知各楼层的候梯人数，计算需要优先服务的楼层，并指挥调度电梯轿厢4执行相关操作。
此方案特别适合多台电梯的群控调度。比如，不同楼层的侯梯人数汇总到电梯控制器中，经程序判断，如果电梯某层聚集的人较多时，可自动或人为调度电梯优先服务该层，如果一台电梯载可有限，系统也会马上判断出来，再调度更多的电梯前往服务，提高电梯的使用效率，降低人力成本。这种方法，尤其适合有两部以上的电梯，一部正常服务，一部找寻聚集多的楼层优先服务。
同时，参考图9，乘梯人员可以坐在办公室内，通过移动通讯终端7里事先安装好的呼梯APP软件，经过物联网路由器51，向远程监控平台1发送呼叫电梯信息，远程监控平台1，或电梯控制系统在接收到呼梯信息后，指挥电梯轿厢4执行相关操作；等电梯到达或即将到达该层时，再出门乘坐，省去在电梯厅门口的等待时间。
针对问题二：电梯井道的浓烟聚集问题，本发明采用电梯井道反向增压法和气流隔绝法，具体如下：
参考图2，在电梯井道3壁上间隔设置有若干井道反向增压通气孔31，用于火灾时打开向电梯井道3增压送风。这些井道反向增压通气孔平时是关闭的，着火时自动打开或受控平展开，同时开动井道外的大马力轴流风机，经通风孔对井道内排风加压，使井道内的大气压力大于井道外，即候梯厅的大气压力，这样，厅门外的浓烟和火焰就不容易向井道内倒灌，不会产生“烟囱效应”，为用电梯救援逃生者创造了有利条件。
在电梯井道3内每间隔一段距离设置气压计32，每层的候梯厅5内也设置有气压计32，用于监控电梯井道3和候梯厅5内的气压变化，检测大楼火灾时，井道反向增压的效果，只有当井道内的气压大于候梯厅外的气压时，气流从各厅门缝隙中的气流吹向电梯候梯厅，不会使烟尘和火焰吹向厅门和井道内聚集，才可展开电梯火灾救援。
气压计32通过所述物联网路由器51与远程监控平台1进行信号传输，将测量结果反馈到远程监控平台的工作人员，远程监控工作平台自动或人工根据具体情况进行判断处理。如果在救援中某层的候梯厅的气压出现异常增大时，需要加大送风量来增大井到内大气压力；或采取其它措施来降低该层候梯厅的气压，比如将该层楼的诸多房间玻璃窗人为打破，或将房间的门打开，以降低候梯厅的气压。
考虑到高层建筑的井道很高，反向增压法所加的井道气压往往会随着众多的厅门缝隙散掉，而无法达成或快速达成井道内的气压大于井道外气压的效果，可采用气流隔绝法减小上部的增压空间，使反向增压能更快达到效果。由于火势通常向上蔓延，因此在着火层下部非救援和非疏散的楼层对应电梯井道3内，横向设置将上下部空间隔离的气流阻隔层33，气流阻隔层33根据需要打开，将井道下部空间与上部空间尽可能隔离，使井道的烟囱效应更加被降低。
气流阻隔层可根据需要设置多个，或在每个楼层对应的电梯井道内均设置，在需要时打开。可根据情况同时打开多个气流阻隔层33，达到更好的隔绝气流效果。
气流隔绝法和井道反向增压法相结合使用，将会收到更好的效果；救援中，电梯如确需返回基站，而如果气流隔绝层因控制装置失效而无法收回时，电梯只需要撞开气流阻隔层，因此气流阻隔层33可采用气球充气的方法制成气囊，或其它非坚硬的材质板如纸板或塑料板制成翻板，该翻板由远程自动控制翻开还是收回。
针对问题三：电梯厅门连锁电气回路的可靠性问题，本发明采用如下技术方案：
参考图1和图3和图4，在传统的电气开关基础上，所述电梯厅门两侧加装有防火型的有线或无线门磁开关41的感应、接收元件，它分两个磁感应部件----传感器和磁体，分别装在两扇厅门的中部或其它部位，门磁开关利用磁体吸合的原理，当传感器和磁体分离超过一定距离，比如3CM后，门磁即发送无线报警信号到报警盒子。该防火磁开关为全金属表面，如ZN05-T型金属门磁开关，可以经受火焰烘烤及高温。
在图4上，Cn、Dn端点间为传统电梯厅门电气控制装置电气触点接线端，DSn传统门锁电气触点，An、Bn端点间为门磁开关装置， E为门磁信号转换电路。
厅门地址反馈开关41包括无线发送和接收模块42，如XLW-210，无线信号是经无线发送和接收模块42，经物联网络，与远程监控平台1进行信号传输。无线发送模块用于发送厅门开合状态信息；接收模块用于接收发送模块发送的信息，并传送到远程监控平台和电梯微机控制板BP上。
具体的，可选用以下门磁开关的相关技术规格：
电源电压： CR2250 3V
工作电流：静态20μA,最大30MA
低电压报警：2.8V
触发距离：30mm±5mm
恢复距离：25mm±5mm
工作功率：<10dBm
工作频率：413.92MHZ
无线接收模块采用物联网路由器。
无线发送模块可选用以下规格：
XLW-210X，路由器WIFI转换信号模块，可和物联网路由器通讯，是一款具有低功耗、小尺寸、信号强，快读启动、高可靠性，高性价比的WIFI模块。本模块集成了MCU、无线射频收发器、TCP/IP 协议栈和应用程序，用户只需要对模块提供3.3v供电即可独立运行。 XLW-210xWi-Fi模块提供了各种标准接口方便用户使用，包括UART、GPIO、 I2C、SPI等，同时也提供了命令行配置接口，AT 指令集，开发SDK等，便于用户集成到最终产品中, 加快产品开发，缩短上市时间，为用户提供一种低成本、可靠的无线解决方案
产品特性：
支持802.11 b/g/n
支持1秒快速启动
低功耗设计，支持休眠模式，可适用于电池供电
支持接入点（AP）/终端（STA) /自组网（ADHOC）/WIFI Direct等各种模式
支持目前所有WIFI加密协议，适用于所有的路由器，支持Iphone,Android手机连接
支持UART/SPI/GPIO/I2C 等接口
支持PCB 天线或外置天线IPEX 接口
支持命令行配置接口，可兼容支持AT指令
支持TCP/UDP/DNS/HTTP
支持多种参数配置接口，包括串口配置/web配置/网络配置
支持SmartConfig快速联网功能
支持App Server应用服务器功能，用户可以远程通过手机控制家里的设备
提供SDK开发包，提供Demo apk 软件，可支持二次开发
可通过FCC/CE标准认证
供插针或邮票孔两种类型模块自由选择
图5和图6分别是本发明和传统的电梯安全门锁回路图。
如附图6，在传统电梯安全门锁回路图中，安全回路电压经急停开关，相序开关、安全钳、限速器、上下极限、缓冲器、盘车手轮等开关后，经安全回路接触器SC线圈形成回路，当安全回路通后，SC吸合后，其上的反馈触点将安全回路导通的信号反馈到电梯微机控制板BP的X4端，门锁回路是在安全回路导通的基础上，大楼上、下的所有厅门电气开关DS1--DSN、轿门的电气开关GS,XGS都串联导通后，则门锁接触器DLC线圈得电吸合，DLC接触器上的反馈触点反馈信号到电梯微机控制板BP的X5，加之抱闸接触器BY反馈信号X7，输出接触器SW反馈信号X6正常，则电梯具备可以运行的条件。
可见，安全回路反馈X4，门锁回路反馈X5是电梯运行的必备条件。如果串联的厅门电气回路中有一组断开，则DLC接触器线圈失电断开，反馈到控制板BP的X5信号断开，电梯微机板BP会得到电梯厅门打开或变形等的信息，则控制输出Y1—M1.Y2—M2端口停止输出，则电梯会马上停止运行。
火灾发生时极易发生厅门回路异常断开的情况，比如火灾时，各层人员都很慌乱，着火层以下的安全楼层人员在疏散时，如果有人由于恐慌将厅门撬开；或者，大火逼近导致厅门变形而断开电路连接；上述两种情况下，电梯的运行立即停止，火灾救援工作随即中断，甚至载满被救人员的电梯就会停在井道中，上、下不得，危及乘客的安全。
要使用电梯进行救援，就要区分不同的情况采取不同的应对策略，而不能简单地只是停止电梯运行。比如，异常断开的厅门是在救援疏散层以上还是以下，如果异常情况发生在疏散层以下，这时电梯还是可以运行救援的，这时需忽略异常开门的楼层，临时导通电梯安全回路，使电梯继续运行救人，这就需要改进电梯控制系统和电梯厅门监控的开关电路。
图5是改进后（即本发明）的电梯安全门锁回路电路图，与图6相比，增加CN9作为电梯门锁回路异常短接口。如果异常情况发生的楼层在救援疏散层以下，远程监控平台1控制电梯微机控制板中的Yn---Mn输出端闭合，暂时将门锁回路短接，使电梯DLC接触器吸合，电梯重新恢复火灾救援的运行模式-----分层救援疏散法。同时远程监控平台通知大楼内的救援人员赶去厅门异常的楼层处理好，关好厅门；这样电梯厅门锁电气回路就会重新导通。监控平台根据各厅门反馈的闭合信号，可以远程控制主板将Yn---Mn输出恢复断开，不再短接门锁。
图11表明了某扇电梯厅门被异常打开（即在非轿厢停靠层打开）的处置方案流程图。火灾时，由于厅门电气开关可能被烧毁，因此电气开关断开可设置为次要的参考条件，不触发电梯的停止运行，而主要以门磁开关41信号作为厅门是否关好的判断依据。如果无线磁开关41发出的信号是门锁正常，井道里的火灾传感器也正常，则说明只是电梯厅门锁烧到，电梯救援仍然可以正常进行；
如果门磁开关也已断开，表明某楼层发生了异常状况，该电梯厅门的无线门磁开关41通过无线发送和接收模块42向远程监控平台1发送厅门序号。如果异常状况发生的楼层在救援疏散层以下（按照分层救援疏散法，救援疏散层以下楼层的逃生人员通过消防楼梯进行疏散），可不影响电梯救援的正常运行，远程监控平台1通过物联网络经电梯微机控制板BP的通讯口CN10，和电梯控制板BP通讯，从而电梯微机控制板BP上的CN9端口输出，临时导通门锁回路，这样电梯仍然继续执行救援。同时，远程监控平台1通过设置在候梯厅5的网络视频摄像头62，或调用微型无人飞行器61飞往相应的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，并派有关人员赶往该层进行置。
如果异常状况发生在救援疏散层以上，可能是由于火势向上曼延，或发生了其它异常状况，不论是何种状况，安全起见，需要避免电梯在异常情况发生在楼层停靠；同时，远程监控平台1通过设置在候梯厅5的网络视频摄像头62，或调用微型无人飞行器61飞往相应的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，并派有关人员赶往该层进行置。待异常情况处理完毕后，恢复正常救援秩序。
图11仅提供了一种处置流程，根据现场的复杂程度，完全可以变换出其它的处置方案。如电气开关断开是由于大楼产生了新的着火楼层，大火逼近厅门致使电气回路断开（但此时门磁开关尚未断开），原来的救援疏散层可能不适用，就需要重新设置救援疏散层，即需要对图11的处置流程进行变换。此种变换及其它变换也都属于本发明的保护范围内。
在平时，也可以将厅门电气触点与有线或无线门磁触点合二为一，做两重门锁判定和保护，两套装置分别判断电梯的厅门关上的程度，两路信号均传输给远程监控平台，由远程监控平台的工作人员综合判断，或调用其它监控终端查探究竟，再作出判断及采取相应措施。
以上实施例中的门磁开关也可以采用其它原理的接近开关来代替，如电感式接近开关，电容式接近开关，光电式接近开关。
或者也可以不用门磁开关或其它接近式开关，而是改变电气开关的设置，将厅门所的电气装置设置为两付电气触点，如图7所示，这样也可以传输具体的对应楼层厅门锁信号给远程监控平台和电梯微机控制板BP。
图7其工作原理如下：
电梯安全门锁回路图中，安全回路电压经急停开关，相序开关、安全钳、限速器、上下极限、缓冲器、盘车手轮等开关后，经安全回路接触器SC线圈形成回路，当安全回路通后，SC吸合后，其上的反馈触点将安全回路导通的信号反馈到电梯微机控制板BP的X4端，门锁回路是在安全回路导通的基础上，大楼上、下的所有厅门电气开关为双电气触点开关DDS1--DDSN，一组电气触点串联联接，与轿门的电气开关GS,XGS都串联导通后，则门锁接触器DLC线圈得电吸合，DLC接触器上的反馈触点反馈信号到电梯微机控制板BP的X5，加之抱闸接触器BY反馈信号X7，输出接触器SW反馈信号X6正常，则电梯具备可以运行的条件。
可见，安全回路反馈X4，门锁回路反馈X5是电梯运行的必备条件。
大楼上、下的所有厅门双电气触点开关DDS1—DDSN中的另一组，则如附图7所示，从2M:1取点分别经个厅门上的C1-1/D1-1;C2-1/D2-1------Cn-1/Dn-1电气触点接线，经对应的整流模块BB, 并行送入对应的光藕隔理电路传送信号到厅门地址信号转换模块BE对应的输入点，1floor,2floor----nfloor,，经BE模块转换，由CN3串口传输信号给远程监控平台1和电梯微机控制板BP的CN10接口。
如果串联的厅门电气回路中有一组断开，则DLC接触器线圈失电断开，反馈到控制板BP的X5信号断开，电梯微机板BP会得到电梯厅门打开或变形等的信息，则控制输出Y1—M1.Y2—M2端口停止输出，则电梯会马上停止运行。则该层厅门的双触电的另一个电气信号可能也断开了，就会通过图7的电路，使远程监控平台得知是哪层的电梯厅门出了问题，从而得出楼层号的判断和措施。
同样，增加CN9作为电梯门锁回路异常短接口。如果异常情况发生的楼层在救援疏散层以下，远程监控平台1控制电梯微机控制板中的Yn---Mn输出端闭合，暂时将门锁回路短接，使电梯DLC接触器吸合，电梯重新恢复火灾救援的运行模式-----分层救援疏散法。同时远程监控平台通知大楼内的救援人员赶去厅门异常的楼层处理好，关好厅门；这样电梯厅门锁电气回路就会重新导通。监控平台根据各厅门反馈的闭合信号，可以远程控制主板将Yn---Mn输出恢复断开，不再短接门锁。
针对问题四，电梯的可靠电源问题，本发明采用如下技术方案：
电梯机房2内设有火灾应急电源箱22，火灾应急电源箱22内配置能量密度大于300WH/KG的电池，如石墨烯超级电池或飞轮电池，可以在小体积的范围内储存更多的电能，支持电梯更多时间的运行。
现在电梯通常配置的停电应急平层装置UPS电池组，主要是应对电梯停电时的救援平层之用，是铅酸类等化学电池，它通常只是用于在电梯断电或故障时的电梯就近平层救援。其储存的电量少，因此电梯速度很低，救援时间也只能持续几分钟，到平层时，将电梯门打开，放出被困人员。而且，该种电池的能量密度过低，充放电速度慢，储能量小。利用这种电池支持火灾救援，则需大量的电池组，体积庞大，造价高，充放电次数有限，存放即使用寿命短，无法仅凭该种电池的电能来支持电梯正常运行较长时间，比如火灾发生时的关键30分钟，因此，不适合作为电梯救援时的后备电源。
本发明的火灾应急电源箱22使用高能量密度的电池作为电梯的储能元件，能量密度大于等于300WH/KG，可以在小体积的范围内储存更多的电能，支持电梯更多时间的运行，安全可靠，这样不但实现了节电的目的，还可以避免大功率电阻的工作，会极大地改善电梯系统的运行，并且避免了因使用能耗电阻而造成的系统能效低、电梯控制柜的发热，环境温度过高等缺点。
本发明采用的超级电池----石墨烯超级电池，包括在锂电池中掺入石墨烯材质和完全石墨烯材质的超级电池。与传统电池相比，石墨烯具有重量轻、能量密度大、抗外界振动撞击特性高、充放电速度快、抗外界振动撞击特性高、电池结构与性能优化等优势，并且有效地避免了电梯热能污染，也避免了能源反馈技术逆变输出交流电对电网的谐波污染和其它污染。目前，石墨烯电池技术上达到的能量密度已是630WH/kg以上，而一般铅酸蓄电池的能量密度是25 WH/kg水平，锂电池的能量密度是120 WH/kg水平，即便磷酸铁锰锂电池（主要用于电动汽车上的）的能量密度也仅为150 WH/kg水平。
比如高层大楼一台电梯的曳引电机40KW，如果以石墨烯超级电池来计算，630KW/KG,只需70KG重量的电池就可支持电梯在满负荷下运行1小时；而实际电梯上下运行时，上行空载不耗能，下行也不全是空载；所以实际可能只需要50KG重量左右的石墨烯电池组。经测算，用石墨烯等材料为主的制成的超能电池，70KG重量的电池内部存储的能量，相当于44千瓦/小时，足可以支持一个30层的大楼的1000KG载荷的电梯正常运行1小时。
在大楼火灾或停电时，该配置方案还可正常运行1小时左右，从而使硬件上已具备可行的救援能力。
当平时电梯停电时，如切换到石墨烯超级电池供电，还能支持电梯的轿厢照明、风扇均可以正常照亮和运转，而不像现在的电梯，受铅酸电池容量小的限制，停电时轿厢内的照明用亮度极低的灯泡，风扇则停止运转，使困在电梯内的人有憋气、恐慌之感。
本发明还可采用飞轮电池，飞轮电池由设置在真空室内的飞轮、电池轴承、电动发电机以及驱动飞轮做旋转运动的驱动装置组成。所述飞轮采用高强度、低密度的高强复合纤维制成。所述电池轴承采用非机械接触式、低损耗永磁偏置主动/被动磁轴承。
具体实施中，飞轮的转速可达40000～50000r/min，所储存的能量很高，但一般金属制成的飞轮无法承受这样高的转速，所以飞轮一般都采用碳纤维制成，既轻又强，进一步减少了整个系统的重量，同时，为了减少充放电过程中的能量损耗（主要是摩擦力损耗），电动发电机和飞轮都使用磁轴承，使其悬浮，以减少机械摩擦；同时将飞轮和电动发电机放置在真空容器中，以减少空气摩擦。这样飞轮电池的净效率（输入输出）达95%左右。
飞轮电池的电动发电机，既是电动机也是发电机，执行充电和放电两种功能；在充电时，电动发电机在外电源的驱动下带动飞轮高速旋转储存电能；在放电时，在飞轮的带动下对外输出电能。
驱动装置为电力电子变换器，与电梯变频器的直流母线连接。电力电子变换装置从外部输入电能驱动电动机旋转，电动机带动飞轮旋转，飞轮储存动能（机械能），当外部负载需要能量时，飞轮带动发电机旋转，将动能转化为电能。
飞轮储能系统的中动能和电能之间的转换是电动发电机在电力电子装置的控制下实现的。电力电子变换器由金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET和绝缘栅双极型晶体管IGBT组成的双向逆变器。
以下表格为普通铅酸电池和飞轮电池及石墨烯超级电池的性能对比：
普通铅酸电池 飞轮电池 石墨烯超级电池
储能方式 化学能 机械能 物理能
使用寿命 3～5 >20 ～20
技术 成熟 验证 验证
温度范围 限制 不限 不限
相对尺寸 大 最小 中等
储能密度 30WH/KG >280WH/KG >630WH/KG
放能深度 浅 深 深
价格 低 高 较高
环境影响 污染 无污染 无污染
考虑石墨烯超级电池或飞轮电池较高的配置成本，必须在日常电梯使用时实现节能降耗；因此，所述石墨烯超级电池或飞轮电池组的能源来源为，加装风能或太阳能装置进行充电，获取自然界的能源；将风能、太阳能等不持续、不稳定的的能量存储在电池中，此种能量也可为日常使用供电，可以节约可观的电梯电费，达到降低成本的目的。
太阳能的利用，由于有较成熟的技术，这里不在赘述。
关于风能的利用，尤其在夜间，可以利用高层建筑的楼顶及楼宇之间的风能。研究发现，在高层建筑之上（200米）和高层建筑物之间，常年有着较高的稳定气流3--8M/S，而且大楼高度通常每升高50米，风速就快一倍。而一台500W的小型风力发电机，以目前的成本只需2000元。理论上装置30台这样的小型发电装置的成本6万元，不算高。而总功率就可达到15KW/H。
找寻大楼的捕风点，方法如下几种：
楼顶，常年有风在3米/秒以上。
楼身洞口，在建筑物的中部开口处，风力被汇聚，大楼越高，风速越快。
建筑物的边角，由于地面热气流和高空冷气流作用，还有自由通过的风，也是常年都有。
建筑物的夹缝，建筑物之间的垂直缝隙，会产生“峡谷风”，比如凹进建筑物表面的墙体，如为了卫生间通气而在建筑中做的凹面。常期有上升的气流。
除了太阳能和风能外，电梯在日常运行当中也有多余的能量释放。具体来说，电梯需要配置比电梯轿厢重量稍重的对重块，以达到在电梯运行中节能的目的，电梯的运行可分为以下几种情况：
（1）电梯上行时，如果载客量小，轿厢较轻，对重较重，此时曳引机工作在发电制动状态，释放能量，可以储能。
（2）电梯上行时，如果载客量大，轿厢较重，对重较轻，曳引机工作在电动耗能状态，向电源索取能量。
（3）电梯下行时，如果载客量大，轿厢较重，对重较轻，曳引机工作在发电制动状态，释放能量，可以储能。
（4）电梯下行时，如果载客量小，轿厢较轻，对重较重，此时曳引机工作在电动状态，向电源索取能量。
（5）电梯在半载或在接近半载状态下运行，此时曳引机工作在平衡或接近平衡情况，电梯运行基本不耗能。
在以上（1）、（3）种情况下，电梯系统可以释放能量，目前的节能技术，主要是采用能源逆变反馈的方式，把电梯发电制动时的能量反馈给电网，最大反馈节能效果一般不会超过30%。最终电梯还是要从电网中索取能量，耗能大。而且，现在“所谓的”能源反馈电梯，所发电能中有较多的高次谐波，不稳定，会对电网中的其它用电设备造成电磁“污染”，如在小区使用，会对小区内住户的家电设备造成干扰。
而本发明的火灾应急电源可以作为储能装置，不仅可以储存太阳能、风能的能量，还可以储存电梯运行过程中的所发的多余能量，进一步达到节能的目的。
图8为火灾发生时和平常状态下火灾应急电源箱与电梯之间的能量供给示意图。
以飞轮电池为例，火灾时，飞轮电池作为应急电源，向电梯供应救援能源，飞轮电池的直流电能转化为交流电，再通过电力电子变换装置变成负载所需要的各种频率、电压等级的电能，以满足电梯救援运行时的能源需求。
平常使用时，飞轮电池一方面收集太阳能、风能的能量，存储在电池中，另一方面，电梯处于发电制动状态释放电能时，可利用变频器的直流母线的电压，通过控制装置带动电动机高速旋转，把多余的电能存储起来，做到能量不浪费；电梯处于电动状态耗能时，一方面使用外电网供电，一方面也可使用应急电源箱的供电，达到减少外电网电能、节能降耗的目的。
本发明可以配置单个电池装置供电，也可以是多个电池装置轮流给电梯供电，具体为：
1、单个电池装置，这种方式适合边充电，边放电，可实现边接受其它能源的充电，同时边放电给电梯变频器供运行用。
2、两个以上电池装置，轮换作为能量输入、输出的综合系统。一个超级电池一段时间固定作为输出电源用，给负载供电；另一个超级电池作为能源输入电池用，获取其它能源的充电，如风能、太阳能和电梯处在再生制动运行状态时的所发的电能等。
由上述介绍可知，这种火灾应急电源平时充放电用于电梯节能运行；电梯故障或停电时，作为电梯的应急电源，可支持电梯正常运行一段时间（30分钟以上），还可正常支持电梯的轿内照明和风扇运行。在大楼遇到火灾时，电梯的民用电源受到大火威胁而无法使用时，火灾应急电源中的电能继续进行一段时间的救援运行，确保乘客安全到达底层以及满足消防救援的需要。
针对问题五、轿内人员的正常呼吸问题，本发明采用如下技术方案：
在轿内配备防毒呼吸面具，平时该存放防毒呼吸面具的空间可设计在轿厢吊顶内，紧急情况时，可方便打开，供轿内万一有烟时的乘员配带使用。
针对问题六，火灾的救援时间有限，本发明采用“分层救援疏散法”进行救援：
针对大楼的着火层与整栋大楼的关系研究发现，大楼着火后，由于热气流上升的原理，大楼的着火一般都是向上越烧越旺，大火引起的烟雾也主要集聚在着火层以上的空间和楼道中，而大火从初期到完全失控，在风力不大的情况下，大概在30分钟，这意味着在这“黄金30分”是救援的最好时机。
参考图10，为了最大效率地利用这宝贵的30分钟，救援的原则是：
优先救援着火层及着火上一层人员，这是因为这个楼层的人员最先面临着生死危险，需要优先救出；这时电梯操控人员会通过电梯的五方通话和外界联系，或者用对讲机、移动通讯终端和外界联系，而外面的远程监控平台根据着火层及以上几层的候梯厅的视频信号、微型无人飞行器传来的视频信号、人体传感器、温度传感器传来的信号来综合判断和指挥电梯轿厢内的电梯专职操控人员向最紧急的楼层停靠救人。
其次救援着火上一层以上层的人员并依次向上救援；因为这些楼层的人员也面临极大的危险，而且如果这些人员顺楼梯逃生，很有可能被着火层的火焰或有毒的浓烟阻隔，一样有生命危险。
救援疏散层是指着火层以下，距离着火层最近的安全楼层，然后将逃生人员放出，让他们由楼梯向下自行逃生。该救援疏散层也由远程监控平台的工作人员根据多种传感器信息来判断。这个救援方法目的，并不是让电梯载着逃生人员一直运行到大楼一楼或底楼，那样会耗费太多的时间，而此时危险的楼层还可能有很多等待救援的人员。着火层以下相对于着火层以上的情况，要安全的很多。
同时，救援疏散层以下的井道被暂时封闭，电梯在优先救援层和救援疏散层运行，在救援疏散层以上的井道反向增压通气孔增压送风，使救援疏散层以上的电梯井道内的气压维持在规定值；将救援疏散层以下的气流阻隔层打开，隔绝电梯井道内救援疏散层上下部空气流动。
如大楼30层着火，电梯25层是疏散层，所以电梯仅往返于25层以上的楼层，25层以下应该是安全的。因此在对应25楼的井道平面通过气囊或隔绝板，暂时将井道人为分为上下两部分，使电梯井道的气流无法形成烟囱效应，而25楼以上的井道增压风机开始向井道内鼓风增压，使井道的空气压力大于井道外的，防止烟尘窜入井道。
这样电梯来回一趟所用的时间，要比一直将他们送到一楼的运输时间要少的多，这样就可省出更多的时间多跑几趟，同样的时间可救出更多的人。其它大火暂时没有威胁到的楼层，比如着火层以下的楼层，逃生通道内没有大火或浓烟的，则可由专业救援人员引导，从逃生的通道即楼梯向下疏散。
经计算，按传统救援方法，如果一个30层高大楼，第15层着火，按照每层120人，单梯运行，光该层人员疏散到一楼地面就需要39分钟，两台电梯疏散一层人员也需要20分钟，这样大火已蔓延到上面几层，就无法救援其它楼层人员了。
如采用“分层救援疏散法’，单梯运行救援120人，电梯开始的10分钟可往返运行20趟，在10分钟内就可运送200人到安全的救援疏散层。如果两台电梯按“分层救援疏散法则在10分钟内可运走400人，20分钟内可以有800人被营救出来，相当于6-7层的人数。
20分钟内，非“分层救援疏散法”和“分层救援疏散法“对比，2台电梯救援效率是---120人：800人，即1:6.8。可见“分层救援疏散法”的救援效率得到极大的提高。可以充分利用这黄金30分钟救援。
可见，本发明的高层火灾救援系统和日常使用节能系统，能够克服现有技术电梯火灾救援的缺陷，安全高效地利用电梯作为救援的主要工具，使火灾发生时逃生人员得到最为及时有效的救援。日常使用时，还可利用外界能 源为电梯供电以及监控电梯的日常运行，并且可以作为智能电梯调试系统使用，提高了运营效率，减少高层大楼的电梯运营成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，包括电梯机房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5），所述电梯机房（2）内设有用于控制电梯轿厢（4）运行的电梯控制柜（21），其特征在于，所述高层电梯火灾救援和日常使用节能系统还包括远程监控平台（1）、监控终端、和移动通讯终端（7），所述监控终端包括微型无人飞行器（61）和网络视频摄像头（62），所述微型无人飞行器（61）上安装有机载摄像头，受远程监控平台（1）或移动通讯终端（7）的控制，在所述电梯杋房（2）、电梯井道（3）、候梯厅（5）内飞行巡航并进行视频监控，将信号传输给远程监控平台（1）；所述网络视频摄像头（62）设置于电梯杋房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5）内进行视频监控，将信号传输给远程监控平台（1）；所述远程监控平台（1）用于接收以上信号，经过分析处理后将命令发送给电梯控制柜（21），控制电梯轿厢（4）执行相关命令。
2.根据权利要求1所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述监控终端还包括温度传感器（63）、火灾传感器（64）和人体感应器（65），所述电梯机房（2）和电梯井道（3）内设置温度传感器（63）和火灾传感器（64），所述候梯厅（5）内设置有温度传感器（63）和火灾传感器（64）和人体感应器（65）。
3.根据权利要求2所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述微型无人飞行器（61）上安装有温度传感器（63）、人体感应器（65）、热传感器、微波传感器、水平仪、振动传感器和机载扩音器中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯机房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5）内设置有物联网路由器（51）和无线中继模块，所述监控终端和移动通讯终端（7）上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器（51）相连，用于远程监控平台（1）、监控终端、移动通讯终端（7）三者之间信号交互传输。
5.根据权利要求3所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯机房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5）内设置有物联网路由器（51），所述网络视频摄像头（62）、温度传感器（63）、火灾传感器（64）和人体感应器（65）通过有线方式与物联网路由器（51）相连；所述电梯机房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5）内还设置有无线中继模块，所述微人无人飞行器（61）和移动通讯终端（7）上配置无线转换模块，通过无线方式与物联网路由器（51）相连；用于远程监控平台（1）、监控终端、移动通讯终端（7）三者之间的信号交互传输。
6.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯轿厢（4）的轿顶和/或轿底设置有导轨，所述网络视频摄像头（62）固定于导轨上并可沿其水平滑动。
7.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述微型无人飞行器（61）配置能量密度大于300WH/KG的电池作为电源，所述网络视频摄像头（62）采用独立电源供电。
8.根据权利要求7所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述微型无人飞行器（61）配置石墨烯超级电池作为电源。
9.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯厅门边或电梯井道（3）壁上每隔一段距离设置有井道反向增压通气孔（31），用于火灾时打开向电梯井道（3）增压送风。
10.根据权利要求9所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯井道（3）和候梯厅（5）内设置有气压计（32），用于监控电梯井道（3）和候梯厅（5）内的气压变化，所述气压计（32）通过所述物联网路由器（51）与远程监控平台（1）进行信号传输。
11.根据权利要求9所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯井道（3）内横向设置将上下部空间隔离的气流阻隔层（33），所述气流阻隔层（33）可根据需要打开和收起。
12.根据权利要求11所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述气流阻隔层（33）位于着火层下方并间隔设置。
13.根据权利要求11所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述气流阻隔层（33）为气囊或纸板制或塑料板制。
14.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯厅门安装有防火型厅门地址反馈开关（41），不同层电梯厅门的厅门地址反馈开关（41）向远程监控平台（1）发送唯一的厅门编号。
15.根据权利要求14所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述厅门地址反馈开关（41）为门磁开关或电感型开关或电容型开关或光电型开关。
16.根据权利要求14所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述厅门地址反馈开关（41）为无线型开关，配置有无线发射和接收模块（42），通过无线方式与远程监控平台（1）进行信号传输。
17.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯机房（2）、电梯轿厢（4）或电梯井道（3）内设有火灾应急电源箱（22），所述火灾应急电源箱（22）配置能量密度大于300WH/KG的电池。
18.根据权利要求17所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述火灾应急电源箱（22）配置石墨烯超级电池或飞轮电池。
19.根据权利要求17所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述石墨烯超级电池或飞轮电池加装风能或太阳能装置进行充电，构成节能系统。
20.根据权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统，其特征在于，所述电梯轿厢（4）内配备防毒呼吸面具。
21.应用权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法，其特征在于：
远程监控平台（1）通过物联网路由器（51）连接监控终端，收到微型无人飞行器（61）上的机载摄像头、温度传感器（63）、人体感应器（65）传来的信号，并收到设置在电梯机房（2）、电梯井道（3）和候梯厅（5）内的网络视频摄像头（62）、温度传感器（63）、火灾传感器（64）和人体感应器（65）传输的信息，判断各楼层的着火情况和逃生人员分布情况，制定优先救援楼层和救援方案，并指挥电梯轿厢（4）执行相关操作；
远程监控平台（1）通过物联网路由器（51）连接监控终端，收到微型无人飞行器（61）上的机载摄像头、温度传感器（63）、人体感应器（65）传来的信号，并收到设置在电梯机房（2）、电梯井道（3）和候梯厅（5）内的网络视频摄像头（62）、温度传感器（63）、火灾传感器（64）和人体感应器（65）传输的信息，判断各楼层的着火情况和逃生人员分布情况，制定逃生方案，通过微型无人飞机器（61）上的机载扩音器引导逃生人员逃生；
现场救援人员的移动通讯终端（7）通过物联网路由器（51）连接监控终端，收到微型无人飞行器（61）上的机载摄像头、温度传感器（63）、人体感应器（65）传来的信号，并收到设置在电梯机房（2）、电梯井道（3）和候梯厅（5）内的网络视频摄像头（62）、温度传感器（63）、火灾传感器（64）和人体感应器（65）传输的信息，根据信号展开现场救援活动；
现场逃生人员通过移动通讯终端（7）发出请求救援信号，通过物联网路由器（51）连接远程监控平台（1）和救援人员的移动通讯终端（7），远程监控平台（1）或救援人员决定是否需要赶往该层营救，并控制电梯轿厢（4）或赶往现场执行相关操作。
22.应用权利要求12所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法，其特征在于，使用“分层救援疏散法”进行救援，具体为：
优先救援着火层及着火上一层人员，其次救援着火上一层以上层的人员并依次向上救援；
救援疏散层是着火层以下，距离着火层最近的安全楼层；
在救援疏散层以上的井道反向增压通气孔（31）增压送风，使救援疏散层以上的电梯井道（3）内的气压上升并维持在大于候梯厅（5）内气压的规定值；
将救援疏散层以下的气流阻隔层（33）打开，隔绝电梯井道（3）内救援疏散层上、下部空气流动。
23.应用权利要求16所述的高层电梯火灾救援和日常使用节能系统进行高层火灾救援的方法，其特征在于：
如果某扇电梯厅门被打开，该电梯厅门的无线厅门地址反馈开关（41）通过物联网路由器（51）向远程监控平台（1）发送厅门序号，远程监控平台（1）通过设置在该层候梯厅（5）或电梯井道（3）相应位置的网络视频摄像头（62），或调用微型无人飞行器（61）飞往相应的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，决定是否需要停止电梯运行或赶往该层营救，并指挥电梯轿厢（4）执行相关操作。
24.应用权利要求4或5所述的高层电梯火灾救援系统和日常使用节能系统进行日常节能使用的方法，其特征在于：
远程监控平台（1）通过物联网路由器（51）连接监控终端，收到微型无人发生器（61）上的机载摄像头，和设置在电梯杋房（2）、电梯井道（3）、电梯轿厢（4）和候梯厅（5）内的网络视频摄像头（62）拍摄的视频信号，监控电梯的日常运行，如有异常情况指挥工作人员前往异常发生地维修处置；
远程监控平台（1）通过物联网路由器（51）连接监控终端，收到设置在候梯厅（5）内的网络视频摄像头（62）时时拍摄的视频信号，得知各楼层的候梯人数，计算需要优先服务的楼层，并指挥电梯轿厢（4）执行相关操作；
乘梯人员通过移动通讯终端（7）经过物联网路由器（51），向远程监控平台（1）发送呼梯信息，远程监控平台（1）指挥电梯轿厢（4）执行相关操作；
电梯厅门的无线厅门地址反馈开关（41）和电气开关一起，作为两重判定和保护；如果某扇电梯厅门被打开，电梯轿厢（4）立即停止运行，该电梯厅门的无线厅门地址反馈开关（41）通过物联网路由器（51）向远程监控平台（1）发送厅门序号，远程监控平台（1）通过设置在该层候梯厅（5）或电梯井道（3）相应位置的网络视频摄像头（62），或调用微型无人飞行器（61）飞往相应楼层的电梯厅门，了解该电梯厅门发生的情况，决定是否恢复电梯轿厢（4）运行和需要采取相应措施；
火灾应急电源箱（22）吸收并储存太阳能、光能以及电梯日常运行释放的能量，为电梯运行提供部分能源供应。
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