CN107200248B - 一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统，数据感知前端能够实时监测电梯实际运行状态以及传感器节点的工作状态；数据转发服务器可以将数据进行分发处理，设置节点运维终端进行传感节点性能检测和故障管理；电梯监控终端能自动记录电梯运行状态数据，根据数据分析结果给出电梯故障报警和预警信息，并实时发送任务到维保人员移动端及时解决故障，与此同时物业也可以收到相应的报警信息，通过云平台可以实时查看故障处理进度，督办维保人员及时处理，加强对电梯的监督管理能力，通过云平台政府监管单位可以看到辖区内所有电梯的运行状态，实时掌控电梯良好与否，发挥其监管能力。
Description
技术领域
本发明属于电梯管理系统技术领域，涉及一种电梯运行实时监测系统，具体是一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统。
背景技术
城市化的发展和经济的增长，使电梯越来越多的使用到了人们的生活之中，电梯种类和品牌多种多样，而因电梯关人、蹲底等故障对人类产生的伤亡事故也在逐渐增加，人们对规范化科学化地管理电梯等特种设备的要求也越来越迫切。
而现有的检验人员已无法满足电梯故障处理、定期维保的需求，安全部件失灵、电梯漏检、疏于维护等现象时有发生，再加上现有监管体制尚不健全，管理维护水平也有欠缺，如何能保证电梯使用安全，最大限度减少损失，给人民群众一个安全的生活环境，成为城市管理者考虑的头等大事，传统的电梯管理维护方式已远远不能适应当前形势需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统，包括通过无线网络连接的数据感知前端、数据分发服务器、节点运维终端以及电梯监控终端；
所述数据感知前端包括中心控制模块以及与中心控制模块通信连接的数据采集模块、射频模块、显示模块、电源模块以及GPRS通信模块；
所述数据采集模块，包括分布在电梯各关键部位监测点的传感器，完成对电梯运行状态参数数据的实时采集，输出到中心控制模块；
所述射频模块，用于产生高频发射能量，激活电子标签并为电子标签提供能量，对发射信号进行调制，把数据传输给电子标签，接收并解调来自电子标签的射频信号；
所述显示模块，用于实时显示电梯当前的运行状态参数；
所述电源模块，采用外接电源适配器和内置锂电池双重供电方式，对数据感知前端进行供电；
所述中心控制模块，获取数据采集模块采集到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块本身的工作参数数据，并对数据进行分析，若数据为故障报文，则实时将数据上传，若数据为实时处理数据，则每隔3s上传一次数据，若数据为非实时处理数据，则每隔30mi n上传一次数据；
所述GPRS通信模块，连接数据分发服务器，用于将监测到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块工作参数数据通过无线传输技术传递到数据分发服务器中；
所述数据分发服务器，对接收到的数据进行分析，如果是数据采集模块本身的工作参数数据，则将数据转发到节点运维终端，如果是电梯运行状态参数数据，则根据报文信息把数据转发到电梯监控终端；
所述节点运维终端，用于监测和管理传感器节点的性能，协助运维人员修复传感器节点故障；
所述电梯监控终端，根据包括政府监管部门，物业公司，维保企业在内的各用户要求，提供系统用户管理，电梯管理，电梯分布统计，维保小组管理，实时监控等功能。
进一步地，所述电梯监控终端包括基本信息管理模块、维保信息管理模块、监测信息管理模块、数据分析模块以及故障报警模块；
所述基本信息管理模块，实现电梯基本信息资料管理和用户管理；
所述维保信息管理模块，用于维保企业查看电梯资料，进行电梯故障管理和电梯维保管理；
所述监测信息管理模块，接收数据分发服务器输出的电梯运行状态参数数据，实时监控电梯的运行状态和故障情况；
所述数据分析模块，用于对接收到的电梯运行状态参数数据进行基本数据分析和高级数据分析，当数据异常时，发送报警信号到故障报警模块了；
所述故障报警模块，当电梯发生故障时，接收到报警信号，第一时间通过短信通知现场工作人员，如果相关人员在设定的时间范围内未作处理，则将报警信息升级，自动将故障信息发送至更高一级的相关主管和单位负责人。
再进一步地，所述数据分析模块包括基本数据分析子模块和高级数据分析子模块；
所述基本数据分析子模块，对电梯运行状态参数数据进行基本数据分析，将电梯运行状态参数与预设的标准参数进行对比，分析判断当前电梯运行状况和故障情况，当对比结果超出标准参数值范围时，输出报警信号；所述高级数据分析子模块，用于对设定时间内的电梯运行状态参数数据进行特征提取、主成分分析和趋势预测，对电梯故障信息进行提前预警。
本发明的有益效果：
1、数据感知前端能够实时监测电梯实际运行状态以及传感器节点的工作状态，采用GPRS无线传输技术，无需在现场布置很多网络线路，安装施工简单，便于维护，适应性广，适用于任何型号电梯安装；
2、数据转发服务器可以将数据进行分发处理，设置节点运维终端进行传感节点性能检测和故障管理，方便对传感器节点的维护和管理；
3、电梯监控终端能自动记录电梯运行状态数据，根据数据分析结果给出电梯故障报警和预警信息，帮助维保人员及时解决故障，政府监管部门、物业公司和维保企业都可以通过网络方式登录，方便监督管理；
本发明利用物联网技术实现对城市电梯运行状态监测和对电梯管理部门的多方协调管理，为城市电梯运行管理提供了一种科学、有效的方法，给电梯管理工作带来极大的便利，提高工作效率和管理效果，减轻维保人员的劳动强度，最大程度地保证电梯安全运行，具有广泛的社会效益和经济效益。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统，包括通过无线网络连接的数据感知前端、数据分发服务器、节点运维终端以及电梯监控终端。
数据感知前端包括中心控制模块以及与中心控制模块通信连接的数据采集模块、射频模块、显示模块、电源模块以及GPRS通信模块。
数据采集模块，包括分布在电梯各关键部位监测点的传感器，完成对电梯运行状态参数数据的实时采集，并对传感器输出的信号进行信号调理，使之变换成为合适的电压信号，输出到中心控制模块，对于其中一些强电信号还需要进行光耦隔离，提高系统的抗干扰性。
射频模块，用于产生高频发射能量，激活电子标签并为电子标签提供能量，对发射信号进行调制，把数据传输给电子标签，接收并解调来自电子标签的射频信号。
显示模块，用于实时显示电梯当前的运行状态参数。
电源模块，采用外接电源适配器和内置锂电池双重供电方式，对数据感知前端进行供电。电源适配器采用工业AC 220V/DC12V模块，抗干扰能力强，使用范围宽，达到国家电磁认证，通用性强，技术成熟，性价比高，能够达到电梯安全监控系统电源方面的要求。
中心控制模块，采用STM32F103C8T6处理器，获取数据采集模块采集到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块本身的工作参数数据，并对数据进行分析，若数据为故障报文，则实时将数据上传，若数据为实时处理数据，则每隔3s上传一次数据，若数据为非实时处理数据，则每隔30mi n上传一次数据。
其中，STM32F103C8T6处理器使用了高性能的ARM Cortex-M332位的RI SC内核，频率72MHZ，内置128K字节的闪存和20K字节的SRAM，丰富的增强I/O端口和联接到两条APB总线的外设，其内部包含两个2位的ADC、三个通用16位定时器和一个PWM定时器，还包含两个12C和SPI，三个US—ART，一个USB和一个CAN等标准的通信接口，具有低成本、低功耗、卓越计算性能和先进中断系统响应的特点。
GPRS通信模块，连接数据分发服务器，用于将监测到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块工作参数数据通过无线传输技术传递到数据分发服务器中。GPRS采用分组交换数据传输模式，使得数据无线传输速率最高可达170kb/s，支持I nternet上应用最广泛的TCP协议和I P协议，利用GPRS能够提供I nternet和其他分组网络的全球性无线接入。
数据分发服务器，对接收到的数据进行分析，如果是数据采集模块本身的工作参数数据(即与传感节点管理和维护相关的通用服务数据)，则将数据转发到节点运维终端，如果是电梯运行状态参数数据(即具体的电梯应用数据)，则根据报文信息把数据转发到电梯监控终端。
节点运维终端，用于监测和管理传感器节点的性能，并协助运维人员修复传感器节点故障，从而降低数据传输和人工维护成本。
电梯监控终端，根据包括政府监管部门，物业公司，维保企业在内的各用户要求，提供系统用户管理，电梯管理，电梯分布统计，维保小组管理，实时监控等功能，满足全方位监控管理电梯的需求。
电梯监控终端包括基本信息管理模块、维保信息管理模块、监测信息管理模块、数据分析模块以及故障报警模块。
基本信息管理模块，实现电梯基本信息资料管理和用户管理；其中，电梯基本信息资料包括电梯名称、电梯所在地址、维保公司名称、维护人员姓名、维护人员联系方式、电梯生产厂家、上次维护时间、下次维护时间、下次年检时间和检验单位名称等。用户管理包括编辑操作人员如名称、密码和联系方式等基本信息，添加、删除和修改操作人员人数，设置操作人员的使用权限，具有分级查看、分权查看等使用模式，只有具备相应权限的人员才能查看符合其权限的信息。
维保信息管理模块，用于维保企业查看电梯资料，进行电梯故障管理和电梯维保管理；维保企业可随时查看其所属管理电梯的情况，如电梯故障电梯列表、待维护电梯列表和待年检电梯列表，也可对所属管理电梯相关信息进行修改、补充与更新。
监测信息管理模块，接收数据分发服务器输出的电梯运行状态参数数据，实时监控电梯的运行状态和故障情况。物管公司、维保企业和政府监管部门，都能远程动态监控电梯的安全回路、门锁回路的工作状态、上下行和开关门状态以及其它与安全密切相关的特性参数变化。
数据分析模块，用于对接收到的电梯运行状态参数数据进行基本数据分析和高级数据分析，当数据异常时，发送报警信号到故障报警模块了。
数据分析模块包括基本数据分析子模块和高级数据分析子模块。
基本数据分析子模块，对电梯运行状态参数数据进行基本数据分析，将电梯运行状态参数与预设的标准参数进行对比，分析判断当前电梯运行状况和故障情况，当对比结果超出标准参数值范围时，输出报警信号。
高级数据分析子模块，用于对设定时间内的电梯运行状态参数数据进行特征提取、主成分分析和趋势预测，借助数据处理、数据挖掘技术完成，实现对电梯故障信息提前预警的目的。
故障报警模块，当电梯发生故障时，接收到报警信号，第一时间通过短信通知现场工作人员，如果相关人员在设定的时间范围内未作处理，则将报警信息升级，自动将故障信息发送至更高一级的相关主管和单位负责人。
本发明提供的基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统，数据感知前端能够实时监测电梯实际运行状态以及传感器节点的工作状态，采用GPRS无线传输技术，无需在现场布置很多网络线路，安装施工简单，便于维护，适应性广，适用于任何型号电梯安装；数据转发服务器可以将数据进行分发处理，设置节点运维终端进行传感节点性能检测和故障管理，方便对传感器节点的维护和管理；电梯监控终端能自动记录电梯运行状态数据，根据数据分析结果给出电梯故障报警和预警信息，帮助维保人员及时解决故障，政府监管部门、物业公司和维保企业都可以通过网络方式登录，方便监督管理；本发明利用物联网技术实现对城市电梯运行状态监测和对电梯管理部门的多方协调管理，为城市电梯运行管理提供了一种科学、有效的方法，给电梯管理工作带来极大的便利，提高工作效率和管理效果，减轻维保人员的劳动强度，最大程度地保证电梯安全运行，具有广泛的社会效益和经济效益。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种基于云平台的电梯物联网运行实时监测系统，其特征在于：包括通过无线网络连接的数据感知前端、数据分发服务器、节点运维终端以及电梯监控终端；
所述数据感知前端包括中心控制模块以及与中心控制模块通信连接的数据采集模块、射频模块、显示模块、电源模块以及GPRS通信模块；
所述数据采集模块，包括分布在电梯各关键部位监测点的传感器，完成对电梯运行状态参数数据的实时采集，输出到中心控制模块；
所述射频模块，用于产生高频发射能量，激活电子标签并为电子标签提供能量，对发射信号进行调制，把数据传输给电子标签，接收并解调来自电子标签的射频信号；
所述显示模块，用于实时显示电梯当前的运行状态参数；
所述电源模块，采用外接电源适配器和内置锂电池双重供电方式，对数据感知前端进行供电；
所述中心控制模块，获取数据采集模块采集到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块本身的工作参数数据，并对数据进行分析，若数据为故障报文，则实时将数据上传，若数据为实时处理数据，则每隔3s上传一次数据，若数据为非实时处理数据，则每隔30mi n上传一次数据；
所述GPRS通信模块，连接数据分发服务器，用于将监测到的电梯运行状态参数数据以及数据采集模块工作参数数据通过无线传输技术传递到数据分发服务器中；
所述数据分发服务器，对接收到的数据进行分析，如果是数据采集模块本身的工作参数数据，则将数据转发到节点运维终端，如果是电梯运行状态参数数据，则根据报文信息把数据转发到电梯监控终端；
所述节点运维终端，用于监测和管理传感器节点的性能，协助运维人员修复传感器节点故障；
所述电梯监控终端，根据包括政府监管部门，物业公司，维保企业在内的各用户要求，提供系统用户管理，电梯管理，电梯分布统计，维保小组管理，实时监控功能；
所述电梯监控终端包括基本信息管理模块、维保信息管理模块、监测信息管理模块、数据分析模块以及故障报警模块；
所述基本信息管理模块，实现电梯基本信息资料管理和用户管理；
所述维保信息管理模块，用于维保企业查看电梯资料，进行电梯故障管理和电梯维保管理；
所述监测信息管理模块，接收数据分发服务器输出的电梯运行状态参数数据，实时监控电梯的运行状态和故障情况；
所述数据分析模块，用于对接收到的电梯运行状态参数数据进行基本数据分析和高级数据分析，当数据异常时，发送报警信号到故障报警模块了；
所述故障报警模块，当电梯发生故障时，接收到报警信号，第一时间通过短信通知现场工作人员，如果相关人员在设定的时间范围内未作处理，则将报警信息升级，自动将故障信息发送至更高一级的相关主管和单位负责人；
所述数据分析模块包括基本数据分析子模块和高级数据分析子模块；
所述基本数据分析子模块，对电梯运行状态参数数据进行基本数据分析，将电梯运行状态参数与预设的标准参数进行对比，分析判断当前电梯运行状况和故障情况，当对比结果超出标准参数值范围时，输出报警信号；
所述高级数据分析子模块，用于对设定时间内的电梯运行状态参数数据进行特征提取、主成分分析和趋势预测，对电梯故障信息进行提前预警。
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Denomination of invention: A real-time monitoring system for elevator IoT operation based on cloud platform Effective date of registration: 20230216 Granted publication date: 20190607 Pledgee: Jiujiang Bank Co.,Ltd. Hefei Dangtu Road sub branch Pledgor: ANHUI ORIOC TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2023980032691 |
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Denomination of invention: A real-time monitoring system for elevator IoT operation based on cloud platform Granted publication date: 20190607 Pledgee: Bank of China Limited Hefei High tech Industrial Development Zone Branch Pledgor: ANHUI ORIOC TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024980021941 |
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