基于物联网的电梯监测平台的设计与实现论文_唐王富,方会松

基于物联网的电梯监测平台的设计与实现论文_唐王富,方会松

(浙江省特种设备科学研究院 浙江杭州 310000)

摘要:在如今大数据时代,智慧电梯作为其中的一个环节也是备受人们的关注。当前我国的物业和维保单位对于电梯的管理信息化程度不够,绝大部分还在依靠被困人员的报警、电梯视频监控以及保安巡逻等方式来发现电梯故障,会造成人员伤亡和财产损失。利用“互联网+”的思维建立电梯的监测平台,实现电梯应急救援信息的快速获取、统筹调度、集中处理、数据分析、监测与预警。

关键词:物联网;电梯监测平台;设计;实现

1物联网技术发展概况

电梯远程监测技术是计算机控制技术和通信技术结合的一个整体,是电梯领域的前沿技术。电梯数据的传输以通信技术为基础,属于物联网技术的范畴。1998年,美国麻省理工学院的教授提出了物联网的概念,其基本思想是将唯一标识通过某种技术赋予给具备智能处理能力的物体,然后通过无线网络传输技术完成数据采集,最后让数据在互联网上共享。2005年,国际电信联盟发布《ITU互联网报告2005:物联网》,从此“物联网”一词被正式提出。2012年,DanieleMiorandi等人曾经指出,物联网设想了数字化的未来,在未来可以通过通信技术将数字和物理实体联系起来(>>J0随着时代的发展,物联网已经被赋予了更多更深刻的含义。在维基百科上关于物联网的定义是:互联网连接到物理设备和日常物品的扩展。高德纳公司曾预测,到2020年将会有超过3000亿的物联网设备在使用。Newe等人曾指出,随着更多物联网设备的应用,其安全问题会越来越突出。Cerf等人曾指出通过判断访问源是否经过认证的方法来增强物联网设备的安全性。FrederickJ.Riggins等人曾提出了一种框架分析了研究人员在大数据时代物联网领域即将面临解决的问题。物联网的安全性和其产生的大数据并不是本文讨论的重点,它们是物联网在未来发展中不可忽视的方面,本文更侧重于物联网的实现。实现万物互联的技术有很多,但几种无线和有线传输技术在物联网的实现中扮演了重要角色。

2基于物联网的电梯监测平台的设计与实现

2.1可行性分析

需求可行性分析:电梯作为生活中的基础设施,是房地产工程中重要的组成部分。近年来,随着世界人口的增加,城市化进程不断加快,人们对便捷生活的需求不断增加,使得电梯的使用越来越广泛。我国每年电梯需要量仍保持5%-7%的增长,主要原因是旧电梯的废除和更新,不能满足安全、节能、环保、二次技术监管、新规和政策的要求。随着电梯数量的增加,对于旧电梯的消除和更新也迫在眉睫。这无疑会增加维保人员的工作量,可能导致部分电梯漏检、误检的情况,使得不管是物业还是民众都不能及时了解电梯的运行情况和潜在的风险。目前电梯都仅限于轿厢的基本监测,例如视频监控和维保人员的定期检查等,这些都存在着很大的主观因素,并不能从数据方面客观反映电梯的老化程度和故障率。因此本系统具有较高的研究价值和广阔的应用前景,能够弥补当前电梯行业在监测方面的不足。技术可行性分析:总的来说,系统不论是从硬件方面还是软件方面在技术上是可行的。从硬件方面来说,系统所需要的传感器、采集终端、网关在市面上都是有迹可循的,可以方便获取。从软件上面来说,各种技术都比较成熟,功能较明确。

2.2系统总体结构

基于物联网的电梯监测平台目的是为了监测公共区域的电梯运行状况,因此系统设计需要较好的兼容性和稳定性。本节在保证不干扰原有的电梯控制系统的基础上,对平台的物理结构和分层架构进行设计。

2.2.1物理架构设计

平台的采集传输终端采用时代凌宇LTS160型号设备,物联智能网关设备采用的时代凌LTS861型号,并结合LoRa、GSM、光纤等通信技术实现平台通信。

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2.2.2分层架构设计

电梯监测平台在系统的架构方面分为了6个层面,其分别为设备终端层、通讯层、数据资源层、数据中间层、业务应用层和可视化界面展示,这六部分构成了系统的主体。其主要流程是,设备终端层采集数据通过通讯层来把数据传输到系统中,按照相应的处理方式把数据进行处理然后放到数据库中,业务层在根据其需求通过索引等方式调用数据,并最终用可视化界面显示结果。(1)设备终端层:该层设备主要安装在轿厢顶部的空余地方,并且不会对原有的电梯系统造成干扰。其中传感器和数据采集终端是随着轿厢的移动而移动,并把状态数据发送给网关,网关是固定在轿厢外的建筑里,连接光纤宽带来进行使用。当受条件限制无法使用光纤时,改用GSM通信。(2)通讯层:系统数据通过LoRa和光纤宽带来为应用程序提供数据传输服务的。(3)数据资源层:该层存储整个系统的数据资源,包含监测数据、电梯信息、维保记录、分析结果等。(4)数据中间层:本层主要服务于业务功能层,把采集过来的数据根据业务需求来进行处理,对业务层发送来的命令进行处理,确保数据从通信层、存储层、到业务层的正常运行。(5)业务功能层:主要根据业务需求,制定业务流程,实现相应的逻辑。(6)页面可视化:连接用户的操作,实现和用户的交互式操作,使用户使用好感加强,提升系统操作的便利性。

2.3各模块结构设计

对电梯监测平台的功能设计进行探讨,通过分析得到本系统具体可以分为以下六个主要功能模块,分别是数据采集模块、电梯监测模块、基本信息管理模块、记录管理模块、数据分析模块和故障预测模块。接下来对每个模块进行分析。(1)数据采集模块。数据采集模块主要分为四个子模块:运行参数采集、采集设备监测、视频监控采集、报警信息采集。其中采集设备监测包含掉线通掉线监测模块,报警信息采集模块包含报警通知。(2)电梯监测模块。电梯监测模块分为三个子模块,其分别是接口板监测、一键报警器监测、视频监控。接口板监测模块包含四个三级子模块:接口板监测列表、监测详情、故障记录、接口板掉线记录;报警器监测模块包括三个三级模块:报警器监测列表、报警器报警记录。(3)基础信息管理模块。基础信息管理模块下有三个子模块,其分别为电梯基础信息管理模块、厂商信息管理模块、维保单位信息管理模块。电梯基础信息管理模块,其包含六个子模块,分别是电梯信息列表、电梯详情、电梯录入、地图显示、监测设备绑定、电梯编辑。物业公司可以通过该模块对电梯基本信息进行操作,例如对电梯信息进行录入、查看、删除、查询、排序等操作。厂商信息管理模块,其包含四个子模块,分别是厂商信息统计、厂商信息查询、厂商录入、厂商修改。维保单位信息管理,其包含四个子模块,分别为维保单位信息列表、维保单位查询、维保单位信息录入、维保单位修改。(4)记录管理模块。电梯监测平台的记录管理模块,主要分为维保记录管理、事故记录管理记录。物业公司登录到电梯监测平台的记录管理部分,进行历史记录查询。维保员可以在该模块进行维保记录上传。(5)统计分析模块。统计分析模块的主要功能点是将对数据库中的数据抽取、归纳并简单的展现,统计结果以图片的方式呈现给用户,借助其特有的空间分析功能和可视化表达,帮助用户进行辅助决策。该模块主要分为电梯故障分析、电梯分布、维保单位分析。电梯故障分析主要以柱状图、折线图、饼状图、热力图等方式展示故障的相关统计情况。维保单位以列表的形式进行数据展示。

3结束语

本文设计并实现了一个基于Django框架的电梯检测平台,与以往电梯监测平台不同的是,本平台更加侧重于对于电梯故障的预测,从而弥补现有平台无法对电梯实现有效监察的问题,有助于帮助加强电梯监管,提高监管的力度。

参考文献:

[1]王燕.基于物联网的电梯故障监测系统的研究[J].集成电路应用,2019,3605:59-61.

[2]李永琳,姜玉东,吴凡.基于物联网的电梯监测系统设计[J].机械制造与自动化,2019,4802:212-215.

[3]郑祥盘,宋继萍,林洁,潘健鸿,林嘉祥.基于物联网的噪声在线监测系统设计与应用[J].机电技术,2019,01:20-23.

论文作者:唐王富,方会松

论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期

论文发表时间:2020/4/30

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