CN115159287B - 一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，涉及电梯预警技术领域，包括数据收集模块、数据管理模块、实时监控模块、数据分析模块、预警模块以及数据反馈模块；通过在电梯内安装定时发送测试数据包的信号收发装置、垂直速度传感器、摄像头以及电梯门内安装的水平速度传感器；分析各个传感器、信号收发装置以及摄像头发送的数据，在数据出现异常时，及时向电梯维护人员报警；从而及时发现电梯异常并报警。
Description
技术领域
本发明属于电梯预警领域，涉及大数据技术，具体是一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台。
背景技术
随着近几年高层建筑数量的增多，电梯逐渐成为人们日常生活的一个重要组成部分；但随之而来的是大量的电梯事故；由于电梯的机械属性，电梯均会存在年久老化甚至故障的问题；因此，根据电梯的实际运行情况建立电梯故障预警平台十分有必要；一方面能有效提升电梯的质量，一方面能提升对电梯进行监管的效率；
为此，提出一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，该一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台设置了实时监控模块，通过在电梯内安装定时发送测试数据包的信号收发装置、垂直速度传感器、摄像头以及电梯门内安装的水平速度传感器；分析各个传感器、信号收发装置以及摄像头发送的数据，在数据出现异常时，及时向电梯维护人员报警；从而及时发现电梯异常并报警。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，包括数据收集模块、数据管理模块、实时监控模块、数据分析模块、预警模块以及数据反馈模块；
所述数据收集模块主要用于预先收集管理区域内所有电梯的基本信息；所述基本信息包括每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因等；所述电梯编号为预先为每台电梯设置的唯一号码；
数据收集模块与数据管理模块以电气方式连接；数据收集模块将收集的电梯基本信息以及电梯编号发送至数据管理模块；
所述数据管理模块主要用于管理电梯的基本数据；所述数据管理模块包括一张电子地图以及一张数据库表；
所述电子地图与互联网连接，并实时获取卫星地图的地图信息；进一步的，通过卫星地图导航系统，根据每台电梯的地理位置获取电梯在地图中的实际位置；并将每台电梯的实际位置在电子地图中进行展示；
其中，所述数据库表主要用于使用关系型数据库保存电梯的基本信息；通过预先在关系型数据库中建立一张电梯基本信息表；所述电梯基本信息表以电梯编号为主键，以每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因为属性；
所述实时监控模块主要用于实时获取电梯的运行数据；
所述实时监控模块获取运行数据包括以下方式：
方式S1：在每台电梯中安装一个定时发送测试数据包的信号发送装置；所述信号发送装置与数据分析模块连接方式和电梯内紧急呼叫装置与外界连接方式相同；如电梯内紧急呼叫装置与外界连接方式为4G无线网络，则将信号发送装置与数据分析模块的连接方式设置为4G无线网络；
所述信号发送装置每隔时间周期T向数据分析模块发送一个包含电梯编号的测试数据包，用于测试网络连接的有效性；所述时间周期T根据实际经验设置；
方式S2：在每台电梯中安装一个垂直速度传感器，用于实时获取电梯在垂直方向上的运行速度；所述垂直速度传感器与数据分析模块以无线网络方式连接；所述垂直速度传感器实时将电梯编号以及运行速度发送至数据分析模块；
方式S3：在每台电梯顶部安装一个摄像头，所述摄像头根据实际经验安装在可完整拍摄轿厢内部空间的位置；所述摄像头与数据分析模块以无线网络方式连接；且所述摄像头实时将电梯编号以及拍摄的轿厢内画面发送至数据分析模块；
方式S4：在每台电梯的电梯门中嵌入水平速度传感器；所述水平速度传感器实时获取电梯门在水平方向的运行速度，用以判断电梯门是否处于正在打开或关闭的状态；
所述水平速度传感器先通过有线方式与一个无线信号收发装置连接；水平速度传感器实时将电梯门的水平方向运行速度发送至无线信号收发装置；无线信号收发装置与数据分析模块以无线网络方式连接；并实时将电梯门的水平方向运行速度发送至数据分析模块；无线信号收发装置安装在可无障碍发送无线信号的位置，根据实际经验设置；
所述数据分析模块主要用于根据实时监控模块发送的数据分析电梯的运行状态；所述数据分析模块与预警模块以无线网络方式连接；
所述数据分析模块分析电梯运行状态包括以下方式：
方式P1：可以理解的是，数据分析模块接每隔时间周期T接收到一个包含电梯编号的测试数据包；若出现连续若干个时间间隔T未接收到测试数据包的情况，则说明电梯的通信功能出现故障；所述数据分析模块发送通信故障信号至预警模块；所述通信故障信号包括电梯编号以及通信故障描述；间隔时间周期数量根据实际经验设置；
方式P2：所述数据分析模块实时接收到每台电梯中的垂直速度传感器发送的电梯垂直速度；所述数据分析模块预先设置垂直速度阈值v，当电梯的垂直速度大于垂直速度阈值v时，说明电梯出现速度异常；所述数据分析模块发送速度异常信号至预警模块；所述速度异常信号包括电梯编号以及速度异常描述；所述垂直速度阈值v根据实际经验设置；
方式P3：所述数据分析模块实时接收由摄像头拍摄的轿厢内的画面以及电梯门的水平速度；通过使用CNN神经网络模型对轿厢内的画面进行分析，判断轿厢内是否有乘梯人员；进一步的，根据电梯门的水平速度，判断电梯门水平速度持续为0的时长；可以理解的是，在CNN神经网络模型判断轿厢内有人，且电梯门水平速度持续为0的时长大于时长阈值t时，电梯轿厢内可能存在人员被困的情况；所述数据分析模块发送人员被困信号至预警模块；所述人员被困信号包括电梯编号以及人员被困的描述；所述时长阈值t根据实际经验设置；
所述预警模块主要用于向电梯维护人员发送报警信号；
所述预警模块向电梯维护人员的智能手机中发送报警信号；所述报警信号包括电梯编号以及报警内容；所述报警内容包括通信故障信号、速度异常信号以及人员被困信号；
电梯维护人员智能手机中保存有展示电梯位置的电子地图；且维护人员可在电子地图中对需维护的电梯位置进行线路导航；
所述数据反馈模块主要用于电梯维护人员在维护完成后反馈维护的结果；具体的，电梯维护人员手动修改电梯基本信息表中对应电梯的上次维护时间、历史故障发生时间以及故障原因等属性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在电梯内安装定时发送测试数据包的信号收发装置、垂直速度传感器、摄像头以及电梯门内安装的水平速度传感器；分析各个传感器、信号收发装置以及摄像头发送的数据，在数据出现异常时，及时向电梯维护人员报警；从而及时发现电梯异常并报警。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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做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，一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，包括数据收集模块、数据管理模块、实时监控模块、数据分析模块、预警模块以及数据反馈模块；
其中，所述数据收集模块主要用于预先收集管理区域内所有电梯的基本信息；所述基本信息包括每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因等；可以理解的是，为了更便于电梯数据的管理，所述电梯编号为预先为每台电梯设置的唯一号码；编号可以是根据电梯的地理位置，如自东至西以及自北至南的方式进行；
数据收集模块与数据管理模块以电气方式连接；数据收集模块将收集的电梯基本信息以及电梯编号发送至数据管理模块；
其中，所述数据管理模块主要用于管理电梯的基本数据；
在一个优选的实施例中，所述数据管理模块包括一张电子地图以及一张数据库表；
其中，所述电子地图与互联网连接，并实时获取卫星地图的地图信息；进一步的，通过卫星地图导航系统，根据每台电梯的地理位置获取电梯在地图中的实际位置；并将每台电梯的实际位置在电子地图中进行展示；
其中，所述数据库表主要用于使用关系型数据库保存电梯的基本信息；通过预先在关系型数据库中建立一张电梯基本信息表；所述电梯基本信息表以电梯编号为主键，以每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因为属性；保存所有电梯的基本信息；所述关系型数据库可以为Oracle或Mysql；
可以理解的是，所述数据库表部分属性内容可以增加或修改，如上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因等属性；在电梯维护人员完成维保任务后，人工修改上次维护时间以及增加；在电梯出现故障时，人工修改历史故障发生时间以及故障发生原因；
其中，所述实时监控模块主要用于实时获取电梯的运行数据；
在一个优选的实施例中，所述实时监控模块获取运行数据包括以下方式：
方式S1：在每台电梯中安装一个定时发送测试数据包的信号发送装置；所述信号发送装置与数据分析模块连接方式和电梯内紧急呼叫装置与外界连接方式相同；如电梯内紧急呼叫装置与外界连接方式为4G无线网络，则将信号发送装置与数据分析模块的连接方式设置为4G无线网络；
所述信号发送装置每隔时间周期T向数据分析模块发送一个包含电梯编号的测试数据包，用于测试网络连接的有效性；所述时间周期T根据实际经验设置；
方式S2：在每台电梯中安装一个垂直速度传感器，用于实时获取电梯在垂直方向上的运行速度；所述垂直速度传感器与数据分析模块以无线网络方式连接；所述垂直速度传感器实时将电梯编号以及运行速度发送至数据分析模块；
方式S3：在每台电梯顶部安装一个摄像头，所述摄像头根据实际经验安装在可完整拍摄轿厢内部空间的位置；所述摄像头与数据分析模块以无线网络方式连接；且所述摄像头实时将电梯编号以及拍摄的轿厢内画面发送至数据分析模块；
方式S4：在每台电梯的电梯门中嵌入水平速度传感器；所述水平速度传感器实时获取电梯门在水平方向的运行速度，用以判断电梯门是否处于正在打开或关闭的状态；
可以理解的是，电梯门一般属于金属构造，往往会隔绝无线信号的发射；因此，所述水平速度传感器先通过有线方式与一个无线信号收发装置连接；水平速度传感器实时将电梯门的水平方向运行速度发送至无线信号收发装置；无线信号收发装置与数据分析模块以无线网络方式连接；并实时将电梯门的水平方向运行速度发送至数据分析模块；无线信号收发装置安装在可无障碍发送无线信号的位置，具体根据实际经验设置；
其中，所述数据分析模块主要用于根据实时监控模块发送的数据分析电梯的运行状态；所述数据分析模块与预警模块以无线网络方式连接；
在一个优选的实施例中，所述数据分析模块分析电梯运行状态包括以下方式：
方式P1：可以理解的是，数据分析模块接每隔时间周期T接收到一个包含电梯编号的测试数据包；若出现连续若干个时间间隔T未接收到测试数据包的情况，则说明电梯的通信功能出现故障；所述数据分析模块发送通信故障信号至预警模块；所述通信故障信号包括电梯编号以及通信故障描述；间隔时间周期数量根据实际经验设置；
方式P2：所述数据分析模块实时接收到每台电梯中的垂直速度传感器发送的电梯垂直速度；所述数据分析模块预先设置垂直速度阈值v，当电梯的垂直速度大于垂直速度阈值v时，说明电梯出现速度异常；所述数据分析模块发送速度异常信号至预警模块；所述速度异常信号包括电梯编号以及速度异常描述；所述垂直速度阈值v根据实际经验设置；
方式P3：所述数据分析模块实时接收由摄像头拍摄的轿厢内的画面以及电梯门的水平速度；通过使用CNN神经网络模型对轿厢内的画面进行分析，判断轿厢内是否有乘梯人员；进一步的，根据电梯门的水平速度，判断电梯门水平速度持续为0的时长；可以理解的是，在CNN神经网络模型判断轿厢内有人，且电梯门水平速度持续为0的时长大于时长阈值t时，电梯轿厢内可能存在人员被困的情况；所述数据分析模块发送人员被困信号至预警模块；所述人员被困信号包括电梯编号以及人员被困的描述；所述时长阈值t根据实际经验设置；
其中，所述预警模块主要用于向电梯维护人员发送报警信号；
在一个优选的实施例中，所述预警模块向电梯维护人员的智能手机中发送报警信号；所述报警信号包括电梯编号以及报警内容；所述报警内容包括通信故障信号、速度异常信号以及人员被困信号；
进一步的，电梯维护人员智能手机中保存有展示电梯位置的电子地图；且维护人员可在电子地图中对需维护的电梯位置进行线路导航；
其中，所述数据反馈模块主要用于电梯维护人员在维护完成后反馈维护的结果；具体的，电梯维护人员手动修改电梯基本信息表中对应电梯的上次维护时间、历史故障发生时间以及故障原因等属性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，包括数据收集模块、数据管理模块、实时监控模块、数据分析模块、预警模块以及数据反馈模块；
所述数据收集模块用于预先收集管理区域内所有电梯的基本信息以及电梯编号；所述数据收集模块与数据管理模块以电气方式连接；收集模块将收集的电梯基本信息以及电梯编号发送至数据管理模块；
所述数据管理模块用于管理电梯的基本信息；
所述实时监控模块用于实时获取电梯的运行数据；所述实时监控模块与数据分析模块以无线网络方式连接；
所述数据分析模块用于根据实时监控模块发送的数据分析电梯的运行状态；所述数据分析模块与预警模块以无线网络方式连接；
所述预警模块用于向电梯维护人员发送报警信号；
所述数据反馈模块用于电梯维护人员在维护完成后反馈维护的结果；所述数据反馈模块与数据管理模块以电气方式连接；
所述实时监控模块获取运行数据包括以下方式：
方式S1：在每台电梯中安装一个定时发送测试数据包的信号发送装置；所述信号发送装置与数据分析模块连接方式和电梯内紧急呼叫装置与外界连接方式相同；
所述信号发送装置每隔时间周期T向数据分析模块发送一个包含电梯编号的测试数据包，用于测试网络连接的有效性；所述时间周期T根据实际经验设置；
方式S2：在每台电梯中安装一个垂直速度传感器，用于实时获取电梯在垂直方向上的运行速度；所述垂直速度传感器与数据分析模块以无线网络方式连接；所述垂直速度传感器实时将电梯编号以及运行速度发送至数据分析模块；
方式S3：在每台电梯顶部安装一个摄像头，所述摄像头根据实际经验安装在可完整拍摄轿厢内部空间的位置；所述摄像头与数据分析模块以无线网络方式连接；且所述摄像头实时将电梯编号以及拍摄的轿厢内画面发送至数据分析模块；
方式S4：在每台电梯的电梯门中嵌入水平速度传感器；所述水平速度传感器实时获取电梯门在水平方向的运行速度，用以判断电梯门是否处于正在打开或关闭的状态；
所述水平速度传感器通过有线方式与一个无线信号收发装置连接；水平速度传感器实时将电梯门的水平方向运行速度发送至无线信号收发装置；无线信号收发装置与数据分析模块以无线网络方式连接；并实时将电梯门的水平方向运行速度发送至数据分析模块；无线信号收发装置根据实际经验安装在可无障碍发送无线信号的位置；
所述数据分析模块分析电梯运行状态包括以下方式：
方式P1：若连续若干个时间间隔T未接收到测试数据包，所述数据分析模块发送通信故障信号至预警模块；所述通信故障信号包括电梯编号以及通信故障描述；间隔时间周期数量根据实际经验设置；
方式P2：所述数据分析模块实时接收到每台电梯中的垂直速度传感器发送的电梯垂直速度；所述数据分析模块预先设置垂直速度阈值v，当电梯的垂直速度大于垂直速度阈值v时，所述数据分析模块发送速度异常信号至预警模块；所述速度异常信号包括电梯编号以及速度异常描述；所述垂直速度阈值v根据实际经验设置；
方式P3：所述数据分析模块实时接收由摄像头拍摄的轿厢内的画面以及电梯门的水平速度；通过使用CNN神经网络模型对轿厢内的画面进行分析，判断轿厢内是否有乘梯人员；根据电梯门的水平速度，判断电梯门水平速度持续为0的时长；在CNN神经网络模型判断轿厢内有人，且电梯门水平速度持续为0的时长大于时长阈值t时；所述数据分析模块发送人员被困信号至预警模块；所述人员被困信号包括电梯编号以及人员被困的描述；所述时长阈值t根据实际经验设置。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，所述数据收集模块收集的电梯基本信息包括每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因；所述电梯编号为预先为每台电梯设置的唯一号码。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，所述数据管理模块包括一张电子地图以及一张数据库表；
其中，所述电子地图与互联网连接，并实时获取卫星地图的地图信息；电子地图通过卫星地图导航系统，根据每台电梯的地理位置获取电梯在地图中的实际位置；并将每台电梯的实际位置在电子地图中进行展示；
其中，所述数据库表用于使用关系型数据库保存电梯的基本信息；通过预先在关系型数据库中建立一张电梯基本信息表；所述电梯基本信息表以电梯编号为主键，以每台电梯所在地理位置、电梯编号、电梯投入使用的时间、电梯保养维护周期、上次维护的时间以及历史故障发生时间及故障发生原因为属性。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，所述预警模块向电梯维护人员的智能手机中发送报警信号；所述报警信号包括电梯编号以及报警内容。
5.根据权利要求4所述的一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，所述报警内容包括通信故障信号、速度异常信号以及人员被困信号。
6.根据权利要求1或3所述的一种基于大数据的智慧电梯分析预警平台，其特征在于，所述电梯维护人员手动修改电梯基本信息表中对应电梯的上次维护时间、历史故障发生时间以及故障原因。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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