CN117125562A - 一种基于物联网的别墅电梯控制方法与系统 - Google Patents

一种基于物联网的别墅电梯控制方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种基于域物联网的别墅电梯控制方法和系统。所述方法包括在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；物联网技术可以使别墅电梯与其他智能设备相连接，实现多重安全防护。

Description

一种基于物联网的别墅电梯控制方法与系统
技术领域
本发明提出了一种基于物联网的别墅电梯控制方法与系统，属于别墅电梯控制技术领域。
背景技术
随着物联网技术的快速发展和智能家居的兴起，智能化的别墅已经成为现代生活中一个重要的组成部分。在别墅中安装一个智能电梯系统，可以为居民提供更加便捷、舒适和安全的上下楼方式。
在别墅电梯中应用物联网技术，可以实现远程控制功能。通过将电梯与物联网设备连接，业主可以使用智能手机、平板电脑或者电脑远程控制电梯。在离开别墅之前，可以提前打开电梯，以节省等待时间。同时，在返家的路上，可以提前启动电梯，使其到达指定楼层。这种远程控制功能为业主带来了极大的便利性。
发明内容
本发明提供了一种基于物联网的别墅电梯控制方法与系统，用以解决现有技术中电梯智能化程度不够以及安全预警能力不足问题：
本发明提出的一种基于物联网的别墅电梯控制方法，所述方法包括：
S1：在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
S2：通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
S3：将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
S4：云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
S5：通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
进一步的，所述传感器包括位置传感器、速度传感器以及红外传感器；所述位置传感器用于检测电梯轿厢的位置，所述速度传感器用于检测电梯的运行速度，所述红外传感器用于检测电梯内部是不是存在人员；所述摄像头用于监测电梯内的情况并通过云平台反馈给终端设备；所述智能语言设备用于询问用户需求并接收用户指令来控制电梯的运行以及通过互联网联动系统控制智能家居设备的运行；所述安全警报装置用于提供紧急情况下的警报和报警功能。
进一步的，所述红外传感器检测到电梯内部存在人员且人员在电梯内超过5min时，自动触发智能语言设备，智能语音设备向用户传递问候语，若30S内得不到回应，则自动触发安全警报装置，通过安全警报装置进行报警。
进一步的，所述将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；包括：
S31：所述传感器和摄像头采集电梯的运行状态信息和环境参数，所述运行状态信息和环境参数包括电梯运行速度、楼层位置、温度以及湿度；
S32：并将采集到的数据经过处理和压缩后上传至云平台；
S33：云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息；所述异常情况包括电梯的平衡系数异常；所述平衡系数P的计算公式为：
其中，L1表示电梯主机输出的恒定力，D2表示电梯的载重，当电梯空载时，D2为0，α表示重力加速度，β表示电梯运行时的稳定加速度，其中稳定加速度的获取过程为：实时检测电梯运行的加速度，当检测到电梯运行的加速度在预设时间内保持不变或者其变化幅度在预设幅度范围内时，则将该加速度作为稳定加速度。该预设时间为4～11秒范围，预设幅度范围可以为-8％～+8％，也可为出厂时预设或现场调试确定。若P超过了预设幅度范围则判定为异常。
S34：用户通过终端设备连接云平台，并通过用户界面或应用程序远程监控并控制电梯；
S35：当云平台监测到电梯异常情况，会触发安全警报装置，安全警报装置将异常情况实时反馈给相关人员。
进一步的，通过安全协议以及混合加密算法对所述处理和压缩后上传至云平台的数据进行加密，限制敏感数据的访问权限，并定期对系统进行安全性评估以及漏洞修复。
进一步的，所述云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息，包括：
S331：通过云平台上的数据存储系统对收集到的电梯数据进行存储，并对所述数据进行预处理；
S332：对预处理后的数据进行特征提取，并通过机器学习算法，根据已知正常操作以及异常操作情况的数据进行异常检测模型训练；
S333：将电梯数据输入到训练好的异常检测模型，异常检测模型对输入的数据进行分析与比对，判断当前是否存在异常情况；
如果异常检测模型检测到异常情况，生成相应的报警或警示信息并触发安全警报装置。
进一步的，所述云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；包括：
S41：在云平台上设置相应的设备管理以及联动功能，并将电梯以及智能家居系统添加到云平台中，进行身份验证以及授权；
S42：确定电梯以及智能家居系统之间的通讯协议；
S43：将电梯的运行状态数据和环境参数从电梯传输至云平台，并将智能家居系统的控制指令以及控制信息传输至电梯；
S44：云平台接收到电梯以及智能家居系统的数据后，通过深度学习算法进行处理和分析，获得数据处理结果；
S45：基于云平台的数据处理结果，实现与智能家居系统的互联功能。
进一步的，所述通讯协议包括MQTT和CoAP；并根据通信协议定制消息格式；所述根据通信协议定制消息格式的方法包括：
根据需求，选择合适的通讯协议进行数据传输；
根据电梯和智能家居系统之间的数据交互需求，定义消息的结构和字段；
根据消息结构，制定编码和解码的规则；
根据消息结构和编码规则，实现数据的封装和拆解功能；
在消息中添加校验位或者校验和进行验证；通过对接收到的消息进行校验，判断数据是否在传输过程中发生错误或被篡改；
根据消息结构和编码规则，通过通讯协议进行数据传输；
在完成协议实现后，进行充分的测试和验证。
进一步的，所述个性化服务包括：自动化场景设置模块、个性化控制模块、智能推荐服务模块、个性化提醒与通知模块以及数据统计与分析模块；
所述自动化场景设置模块用于根据电梯的运行状态以及环境参数，自动触发相应的智能场景；
所述个性化控制模块用于根据用户的个人偏好以及习惯，为用户提供个性化的控制选项，用户通过终端设备对电梯以及智能家居设备进行个性化控制；
所述智能推荐服务基于客户的使用习惯和历史数据，为用户提供智能推荐服务；
所述个性化提醒与通知模块用于根据客户的需求和偏好，提供个性化的提醒和通知服务；
所述数据统计与分析用于收集并分析电梯和智能家居系统的使用数据，为客户提供个性化的数据统计和分析报告。
本发明提出的一种基于物联网的别墅电梯控制系统，所述系统包括：
设备设置模块：在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
数据采集模块：通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
数据传输模块：将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
系统互联模块：云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
个性化模块：通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
本发明有益效果：物联网技术可以使别墅电梯与其他智能设备相连接，实现多重安全防护；别墅电梯控制方法可以通过智能化的场景设置和个性化控制，满足用户的不同需求。乘客可以通过手机等终端设备提前预约电梯，在抵达别墅之前就能远程操控电梯到达指定楼层，提高了使用的便捷性和舒适感；物联网可以通过数据收集和分析来优化能源管理，实现对电梯的智能调度和运行控制；该方案基于物联网技术，可以根据用户的个人喜好和习惯，为其提供个性化的电梯服务。例如，根据用户设定的场景，自动调整电梯内的温度、照明等设备，提供定制化的乘坐体验；通过物联网连接的别墅电梯可以实时收集电梯的使用数据，如使用频次、能耗等。通过数据统计与分析，可以了解电梯的运行状况和维护需求，及时进行维修和保养，提高电梯的可靠性和寿命。
附图说明
图1为本发明所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法步骤图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明的一个实施例，本发明提出的一种基于物联网的别墅电梯控制方法，所述方法包括：
S1：在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
S2：通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
S3：将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
S4：云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
S5：通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
上述技术方案的工作原理为：在电梯内安装物联网设备，包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置等。这些设备可以实时监测电梯的运行状态和环境参数；通过传感器和摄像头，采集电梯的各项运行参数，如楼层位置、电梯载荷、速度等，同时也采集电梯周围的环境参数，如温度、湿度等；采集到的电梯运行状态信息和环境参数通过物联网设备上传至云平台。云平台负责接收并存储这些数据，以备后续分析和处理；通过终端设备(如手机、平板电脑等)与云平台进行连接，用户可以远程监控电梯的运行状态。同时，用户还可以远程控制电梯的运行，比如选择楼层、启停电梯等操作；云平台对上传的电梯运行状态信息和环境参数进行分析，可以检测电梯的异常情况，并及时发出警报。此外，云平台还可以通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联，实现更多智能化的功能；基于智能家居系统和电梯的互联功能，为客户提供个性化的服务。比如，在用户接近电梯时，智能语音设备可以自动识别用户并根据其习惯提供相应的服务，如问候语、个人定制的电梯运行模式等。
上述技术方案的效果为：通过在电梯内设置物联网设备，并实时采集和上传电梯的运行状态信息，可以及时检测到电梯的异常情况，如故障、超载等，并通过云平台进行分析和处理；可以提高电梯的安全性，减少潜在的风险；通过终端设备与云平台连接，用户可以实现对电梯的远程监控与控制。无论用户身在何处，都可以实时了解电梯的运行状态，并进行必要的控制操作，比如选择楼层、启停电梯等；方便了用户的使用，并提供了更高的灵活性；云平台对电梯的运行状态信息和环境参数进行分析，可以提前发现潜在的问题，如电梯故障趋势分析、预测性维护等。当电梯出现异常情况时，云平台可以及时发出警报，以便采取相应的措施保障乘客的安全；通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联，可以实现更多智能化的功能。比如，当用户进入电梯时，智能语音设备可以根据用户的喜好提供个性化的问候和服务。此外，还可以实现电梯与其他智能设备的互动，如控制家庭照明、空调等；通过智能家居系统与电梯的互联，可以为客户提供个性化的服务。比如，在电梯内安装智能广告屏，可以根据用户的兴趣和偏好显示相关广告或信息；可以提升用户体验，并满足客户的个性化需求。
本发明的一个实施例，所述传感器包括位置传感器、速度传感器以及红外传感器；所述位置传感器用于检测电梯轿厢的位置，所述速度传感器用于检测电梯的运行速度，所述红外传感器用于检测电梯内部是不是存在人员；所述摄像头用于监测电梯内的情况并通过云平台反馈给终端设备；所述智能语言设备用于询问用户需求并接收用户指令来控制电梯的运行以及通过互联网联动系统控制智能家居设备的运行；所述安全警报装置用于提供紧急情况下的警报和报警功能。
上述技术方案的工作原理为：位置传感器通过检测轿厢的位置来确定电梯当前所处楼层，速度传感器通过检测轿厢的速度来确定电梯当前的运行状态，红外传感器通过检测电梯内部是否有人员存在来提供安全保障；摄像头通过监控电梯内部的情况，可以提供实时的视觉反馈。这些数据通过云平台上传并反馈给终端设备，用户可以通过终端设备远程查看电梯内部的情况；智能语音设备将用户的需求转化为指令，并通过互联网联动系统将指令发送到云平台，然后控制电梯的运行以及通过互联网联动系统控制智能家居设备的运行；在紧急情况下，安全警报装置会自动发出警报以提醒乘客注意安全事项，并向云平台发送警报信号，以便云平台快速响应；云平台收集并分析传感器、摄像头等设备上传的数据，通过数据分析和处理，提供客户需要的各种服务，包括电梯状态监控、预警信息提示、安全措施等。
上述技术方案的效果为：位置传感器和速度传感器能够实时监测电梯的位置和运行速度，确保电梯运行的安全性。红外传感器可以检测电梯内是否有人员存在，避免发生意外情况；摄像头可以监测电梯内部的情况，并通过云平台将监控画面反馈给终端设备，实现远程监控和实时查看。用户可以随时了解电梯内部的状况，提高乘客的安全感；智能语言设备可以与用户进行语音交互，询问用户需求并接收指令，使用户能够通过语音控制电梯的运行。同时，通过互联网联动系统，还可以控制智能家居设备的运行，提供更便捷的生活体验；安全警报装置可以在紧急情况下发出警报和报警信号，提醒乘客注意安全事项，增加应急响应能力，保障乘客的安全；通过云平台对传感器和摄像头等设备上传的数据进行分析和处理，能够实时监测电梯的状态，提供预警信息，并根据数据优化电梯的运行效率和性能，提高电梯的运行效果。
本发明的一个实施例，所述红外传感器检测到电梯内部存在人员且人员在电梯内超过5min时，自动触发智能语言设备，智能语音设备向用户传递问候语，若30S内得不到回应，则自动触发安全警报装置，通过安全警报装置进行报警。
上述技术方案的工作原理为：红外传感器安装在电梯内部，通过红外辐射检测电梯内是否存在人员；当红外传感器检测到电梯内存在人员时，系统开始计时。若持续超过5分钟，即判断人员在电梯内停留超时；当人员在电梯内停留超时时，系统自动触发智能语音设备。智能语音设备向用户传递问候语或提醒信息，例如询问是否需要帮助或提醒乘客注意安全；系统开始计时，等待用户在30秒内做出回应。若用户在30秒内通过语音或其他方式回复系统，则认为用户正常并取消后续操作；若用户在30秒内没有回应，系统判断可能出现紧急情况，触发安全警报装置。安全警报装置发出警报声和呼叫相关救援，并向云平台发送警报信号，以便云平台进行相应的处理和响应。
上述技术方案的效果为：通过红外传感器监测电梯内人员的存在，并在人员停留超时时主动触发智能语言设备，以确保乘客的安全。若乘客在30秒内未作出回应，系统会自动触发安全警报装置进行报警，帮助乘客应对紧急情况；通过及时发现乘客在电梯内停留超时的情况，可以减少因乘客身体不适或其他意外情况而引发的事故风险。智能语音设备向乘客传递问候语和提醒信息，使乘客意识到自己的停留时间，增加警觉性；智能语音设备能够主动与乘客互动，并提供个性化的问候和帮助。这种智能化的服务可以提升乘客的使用体验，增加客户满意度；若乘客在30秒内未回应智能语音设备，系统可以快速触发安全警报装置，进行报警。这样能够在紧急情况下迅速引起乘客和周围人员的注意，促使他们采取相应的紧急措施，并提高救援的效率。
本发明的一个实施例，所述将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；包括：
S31：所述传感器和摄像头采集电梯的运行状态信息和环境参数，所述运行状态信息和环境参数包括电梯运行速度、楼层位置、温度以及湿度；
S32：并将采集到的数据经过处理和压缩后上传至云平台；
S33：云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息；所述异常情况包括电梯的平衡系数异常；所述平衡系数P的计算公式为：
其中，L1表示电梯主机输出的恒定力，D2表示电梯的载重，当电梯空载时，D2为0，α表示重力加速度，β表示电梯运行时的稳定加速度，其中稳定加速度的获取过程为：实时检测电梯运行的加速度，当检测到电梯运行的加速度在预设时间内保持不变或者其变化幅度在预设幅度范围内时，则将该加速度作为稳定加速度。该预设时间为4～11秒范围，预设幅度范围可以为-8％～+8％，也可为出厂时预设或现场调试确定。若P超过了预设幅度范围则判定为异常。
S34：用户通过终端设备连接云平台，并通过用户界面或应用程序远程监控并控制电梯；
S35：当云平台监测到电梯异常情况，会触发安全警报装置，安全警报装置将异常情况实时反馈给相关人员。
上述技术方案的工作原理为：安装在电梯中的传感器和摄像头会不断采集电梯的运行状态信息和环境参数，例如电梯运行速度、楼层位置、温度和湿度等；采集到的数据经过处理和压缩后，通过网络连接将数据上传至云平台。这可以通过有线或无线方式实现，确保数据能够快速、稳定地传输到云平台；云平台接收到上传的数据后，利用机器学习算法对数据进行实时监测和分析。通过对电梯的运行状况进行比对和分析，可以识别出异常情况，如电梯故障、超载或其他安全风险；一旦云平台监测到异常情况，将根据设定的规则和算法生成相应的报警或警示信息。这些信息可以包括文字提示、声音警报或推送给相关人员的手机应用通知；用户可以通过终端设备(如智能手机、电脑)连接云平台，通过用户界面或应用程序进行远程监控和控制电梯。用户可以查看电梯的实时状态、历史数据和报警信息，并根据需要发送指令来控制电梯的运行；当云平台监测到电梯异常情况时，会触发安全警报装置。安全警报装置会立即将异常情况实时反馈给相关人员，以便他们能够采取适当的措施来处理紧急情况
上述技术方案的效果为：通过实时监测和识别电梯的异常情况，可以及时发现并处理潜在的安全风险，减少事故的发生概率，提高乘客和电梯的安全性；对电梯的运行状态信息进行实时监控和分析，可以及时发现电梯故障或其他问题，提前采取维修和保养措施，减少电梯停运时间，提高电梯的可用性和可靠性；用户可以通过终端设备远程监控电梯的实时状态，无需亲自到现场就可以获取电梯的运行情况。同时，用户还可以通过终端设备远程控制电梯的运行，例如选择楼层、打开门等，提供更便捷的服务和用户体验；云平台可以通过机器学习算法实时监测电梯的异常情况，并生成相应的报警或警示信息。一旦发生异常，相关人员可以及时收到警报，可以迅速采取措施来处理紧急情况，保障乘客的安全；通过对大量电梯的运行数据进行分析和处理，可以获取更多有关电梯运行状态和性能的信息。这些数据可以用于优化电梯的维护计划、提高电梯的运行效率，并预测电梯未来可能发生的故障，实现预防性维护。通过上述公式实时监测和判定电梯的平衡系数异常，可以提高电梯的运行安全性，保护乘客的乘坐体验以及避免进一步损害设备和结构。同时，上述公式充分考虑了电梯的载重、电梯主机输出的恒定力、重力加速度、电梯运行时的稳定加速度等因素，可以比较精准地计算出电梯在运行时的平衡状态。对于稳定加速度的获取过程也采用了实时检测的方法，在预设时间内保持不变或者其变化幅度在预设幅度范围内时可将该加速度作为稳定加速度，这种方法可以更加准确地获取电梯的稳定加速度，从而更加准确地计算出平衡系数P。
本发明的一个实施例，通过安全协议以及混合加密算法对所述处理和压缩后上传至云平台的数据进行加密，限制敏感数据的访问权限，并定期对系统进行安全性评估以及漏洞修复。其中对上传至云平台的数据进行加密，通过加密函数进行，加密函数为：Q＝Encrypt(K,M)其中，Q表示加密后的数据，Encrypt是加密函数，K是密钥，M是待加密的数据；解密函数为M＝Decrypt(K,L)其中，P表示解密后的数据，Decrypt是解密函数，K是密钥，L是加密的数据。
上述技术方案的工作原理为：传感器和摄像头采集电梯的运行状态信息和环境参数，包括电梯运行速度、楼层位置、温度以及湿度。采集到的数据经过处理和压缩后准备上传至云平台；在上传数据之前，采用安全协议和混合加密算法对处理和压缩后的数据进行加密。这样可以确保数据在传输过程中的安全性，防止未经授权的访问和窃取；云平台接收到加密的数据后，进行解密操作，还原为原始的运行状态信息和环境参数。只有经过正确解密的数据才能被进一步处理和分析；云平台利用机器学习算法对接收到的电梯数据进行实时监测和识别。通过对数据的分析和比对，判断电梯的运行状况，并检测是否存在异常情况；一旦云平台监测到电梯异常情况，会生成相应的报警或警示信息。这些信息可以通过用户界面或应用程序传递给相关人员，及时通知他们出现了安全问题或紧急情况；用户可以通过终端设备连接云平台，远程监控电梯的运行状态。同时，用户还可以通过终端设备远程控制电梯的运行，例如选择楼层、打开门等操作；系统定期进行安全性评估，发现潜在的安全漏洞，并及时修复。这样可以保障系统的安全性，防止黑客攻击和数据泄露等安全风险。
上述技术方案的效果为：通过使用安全协议和混合加密算法，对处理和压缩后的数据进行加密，确保数据在传输过程中的安全性。这可以有效防止未经授权的访问和窃取，保护敏感数据的隐私和机密性；对于上传至云平台的数据，可以限制敏感数据的访问权限。只有经过身份验证和授权的用户才能访问和处理这些数据，减少了数据泄露和滥用的风险；利用云平台提供的远程监控和控制功能，用户可以安全地远程监控电梯的运行状态，并进行必要的操作。通过加密和权限控制，确保只有合法用户能够访问和控制电梯，保障了远程操作的安全性；定期对系统进行安全性评估和漏洞修复，可以及时发现和修补潜在的安全漏洞。这样可以提高系统的安全性，预防黑客攻击和数据泄露等安全威胁；通过采用安全加密和权限控制的技术方案，用户可以更加放心地使用电梯远程监控和控制功能。这将增强用户对系统的信任，提升用户满意度。
本发明的一个实施例，所述云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息，包括：
S331：通过云平台上的数据存储系统对收集到的电梯数据进行存储，并对所述数据进行预处理；
S332：对预处理后的数据进行特征提取，并通过机器学习算法，根据已知正常操作以及异常操作情况的数据进行异常检测模型训练；
S333：将电梯数据输入到训练好的异常检测模型，异常检测模型对输入的数据进行分析与比对，判断当前是否存在异常情况，并根据异常情况计算异常风险系数，所述异常风险情况系数Y计算公式为：
其中，RF为风险故障率，DC为最大容错电流值，A和P为最大容错电流值与风险故障率的预设比例系数，γ为预设修正因子，A、P以及γ均为大于0的正整数。
S334：如果异常检测模型检测到异常情况且异常风险系数大于85％，生成相应的报警或警示信息并触发安全警报装置。
上述技术方案的工作原理为：云平台上的数据存储系统接收到上传的电梯数据后，将其进行存储，并进行必要的预处理操作。预处理可能包括数据清洗、去噪、缺失值填补等，以确保数据的质量和完整性；从预处理后的数据中提取有用的特征。特征可以是与电梯运行状态和环境参数相关的指标，如速度、加速度、温度等。通过使用机器学习算法，利用已知的正常操作和异常操作情况的数据进行训练，构建异常检测模型；将电梯数据输入到训练好的异常检测模型中。该模型会对输入的数据进行分析和比对，判断当前是否存在异常情况。如果输入的数据与已知的正常操作模式不符合，即被判定为异常，进一步触发后续处理；当异常检测模型检测到异常情况时，会生成相应的报警或警示信息。这些信息可以包括具体的异常类型、电梯所在位置、可能的原因等。同时，还会触发安全警报装置，以提醒相关人员注意并采取必要的行动。
上述技术方案的效果为：通过云平台接收和处理电梯数据，可以实时监测电梯的运行状况，及时发现异常情况。一旦检测到异常，系统能够立即生成报警或警示信息，并触发安全警报装置，保证相关人员能够迅速采取应对措施，确保乘客和设备的安全；通过机器学习算法训练异常检测模型，系统可以分析大量的电梯运行数据，识别出正常操作和异常操作的模式和特征；有助于预防潜在的故障和事故风险，提前发现并解决可能导致安全问题的因素；异常监测系统的准确性可以帮助维护人员快速定位故障或异常情况的原因，从而迅速采取相应的维修措施；可以大大缩短电梯的停运时间，减少对用户的影响；通过对电梯运行数据的分析和特征提取，可以深入了解电梯的运行情况和性能指标，发现潜在的改进空间。基于这些分析结果，可以进行相应的优化措施，提升电梯的运行效率和乘坐舒适度；云平台上的数据存储系统能够安全、高效地存储大量的电梯数据，并提供良好的数据管理功能。这使得数据的检索、查询和分析变得更加方便和快捷，为运营和维护人员提供及时准确的数据支持。通过上述公式可以帮助提高电梯安全性能，减少事故的发生。同时，也可以提高电梯管理的智能化和信息化程度，为用户提供更加安全、便捷和舒适的出行体验。同时，上述公式可以实现电梯系统的智能化监测和异常检测，减少人工巡检的工作量和成本。异常检测模型可以通过学习历史数据，并不断优化和改进，提高异常检测的准确性和鲁棒性。采用最大容错电流值、风险故障率等多种指标进行综合评估，可以更全面和准确地判断电梯系统的异常情况，提高检测效果和性能。异常风险系数的计算公式明确，可以帮助用户快速了解异常风险情况，并及时采取相应的措施。
本发明的一个实施例，所述云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；包括：
S41：在云平台上设置相应的设备管理以及联动功能，并将电梯以及智能家居系统添加到云平台中，进行身份验证以及授权；
S42：确定电梯以及智能家居系统之间的通讯协议；
S43：将电梯的运行状态数据和环境参数从电梯传输至云平台，并将智能家居系统的控制指令以及控制信息传输至电梯；
S44：云平台接收到电梯以及智能家居系统的数据后，通过深度学习算法进行处理和分析，获得数据处理结果；
S45：基于云平台的数据处理结果，实现与智能家居系统的互联功能。例如，当电梯到达指定楼层后，智能家居系统可以自动调整室内温度和灯光；或者当电梯发生故障时，智能家居系统可以向用户发送警报信息。例如，在用户到达家附近时，云平台发送指令给电梯，使其在合适的时间打开电梯门；或者当电梯发生故障时，智能家居系统向用户发送警报通知等。
上述技术方案的工作原理为：在云平台上设置设备管理和联动功能，并将电梯和智能家居系统添加到云平台中。进行身份验证和授权，确保只有经过验证的设备可以连接和交互；确定电梯和智能家居系统之间的通讯协议，使用MQTT和CoAP等通讯协议进行数据传输和交互。这些通讯协议具有轻量级、低功耗和可靠性高的特点，适用于物联网设备之间的通讯；将电梯的运行状态数据和环境参数从电梯传输至云平台，同时将智能家居系统的控制指令和控制信息传输至电梯。通过互联网连接，实现双向数据传输和实时交互；云平台接收到电梯和智能家居系统的数据后，利用深度学习算法进行处理和分析，以获得数据处理结果。深度学习算法可以对大量的数据进行训练和学习，提取特征并做出预测或推断，从而实现对电梯运行状态和环境参数的智能分析；基于云平台的数据处理结果，实现与智能家居系统的互联功能。根据数据处理结果，云平台可以向智能家居系统发送指令，触发相应的控制操作。例如，当电梯运行状态异常时，可以通过智能家居系统发送警报通知用户，或者通过智能家居系统控制电梯运行以提供更加舒适和智能化的体验。
上述技术方案的效果为：通过云平台对电梯的运行状态信息和环境参数进行实时监测和分析，可以及时发现异常情况并采取相应的措施，提高电梯的安全性和可靠性；通过互联网联动系统，将电梯与智能家居系统进行互联，实现数据共享和互动。这可以使得智能家居系统更加智能化，能够根据电梯的运行状态和环境参数做出相应的控制和调整；通过云平台使用深度学习算法对电梯和智能家居系统的数据进行处理和分析，可以提取出有用的信息和模式，帮助用户了解电梯的运行状况和环境影响，并做出相应的决策；基于云平台的数据处理结果，可以实现与智能家居系统的自动化控制。例如，在高峰期或特定条件下，可以通过智能家居系统自动调整电梯的运行方式，提供更高效率和舒适性的服务；通过云平台的互联功能，用户可以远程监控和控制电梯和智能家居系统，提高便利性和舒适性。同时，通过智能化的数据分析和反馈，可以改善用户的使用体验和满意度。
本发明的一个实施例，所述通讯协议包括MQTT和CoAP；并根据通信协议定制消息格式；所述根据通信协议定制消息格式的方法包括：
根据需求，选择合适的通讯协议进行数据传输；例如在这个场景下，可以选择MQTT或CoAP作为通讯协议。
根据电梯和智能家居系统之间的数据交互需求，定义消息的结构和字段；例如，可以确定消息中包含电梯的运行状态、环境参数以及智能家居系统的控制指令等信息。
根据消息结构，制定编码和解码的规则；这涉及到如何将消息数据转换成二进制流进行传输，以及如何从接收到的二进制流中解析出消息数据。
根据消息结构和编码规则，实现数据的封装和拆解功能；封装过程将消息数据按照规定的格式进行组装，拆解过程则是将接收到的消息数据解析为可读的格式。
在消息中添加校验位或者校验和进行验证；通过对接收到的消息进行校验，判断数据是否在传输过程中发生错误或被篡改；
根据消息结构和编码规则，通过通讯协议进行数据传输；并实现通信协议的具体功能。这包括在电梯和智能家居系统中分别实现消息的封装、拆解、编码、解码等功能。
在完成协议实现后，进行充分的测试和验证。可以模拟各种场景，检验消息格式的正确性和通讯协议的稳定性。根据测试结果进行必要的调整和修正。
上述技术方案的工作原理为：根据电梯和智能家居系统之间的数据交互需求，选择合适的通讯协议进行数据传输。在这个场景下，可以选择MQTT或CoAP作为通讯协议；然后需要根据数据交互需求定义消息的结构和字段。例如，消息中需要包含电梯的运行状态、环境参数以及智能家居系统的控制指令等信息。为了将消息数据转换成二进制流进行传输，并从接收到的二进制流中解析出消息数据，制定编码和解码的规则。在这个过程中，需要选择适当的数据类型和编码方式，并确定如何对消息进行分段和组合；将消息数据按照规定的格式进行组装，并将接收到的消息数据解析为可读的格式。这一步需要根据消息结构和编码规则，使用合适的算法来进行数据解析和组装；在消息中添加校验位或者校验和进行验证。这一步需要考虑到数据传输过程中可能出现的错误，并定义合适的校验算法来验证接收到的消息数据；通过通讯协议进行数据传输，并实现通信协议的具体功能。包括在电梯和智能家居系统中分别实现消息的封装、拆解、编码、解码等功能。在完成协议实现后，进行充分的测试和验证。可以模拟各种场景，检验消息格式的正确性和通讯协议的稳定性。根据测试结果进行必要的调整和修正，直到确保协议能够可靠地传输数据。
上述技术方案的效果为：选择合适的通讯协议可以根据具体需求进行调整，兼顾传输效率和易用性。MQTT和CoAP都是轻量级的协议，适用于物联网设备间的通信，具有较低的资源消耗和高效的消息传输机制；通过定义消息的结构和字段，可以灵活地根据实际需求进行功能扩展和升级。可以根据电梯和智能家居系统之间的数据交互需求，确定消息中需要包含的信息，如运行状态、环境参数等，为后续功能增加提供了便利；通过添加校验位或者校验和进行验证，可以在消息传输过程中检测数据是否被篡改或出现错误，保障数据的完整性和可靠性。这有助于确保数据在传输过程中不受损坏和篡改，提升数据的安全性；遵循通讯协议的标准规范，使得不同设备间可以基于相同的协议进行通信，提高了系统的互操作性。通过实现通信协议的具体功能，使得电梯和智能家居系统能够准确地封装、拆解、编码和解码消息，实现数据的可靠传输；经过充分的测试和验证，可以发现和修复潜在的问题，确保协议在各种场景下的稳定性和可靠性。通过模拟各种场景进行测试，可以及时发现和解决通讯协议中可能存在的问题，提高系统的可靠性。
本发明的一个实施例，所述个性化服务包括：自动化场景设置模块、个性化控制模块、智能推荐服务模块、个性化提醒与通知模块以及数据统计与分析模块；
所述自动化场景设置模块用于根据电梯的运行状态以及环境参数，自动触发相应的智能场景；例如，当电梯到达指定楼层时，智能家居系统可以自动调整照明和空调，开启或关闭相关设备。
所述个性化控制模块用于根据用户的个人偏好以及习惯，为用户提供个性化的控制选项，用户通过终端设备对电梯以及智能家居设备进行个性化控制；例如调整温度、灯光亮度等。
所述智能推荐服务基于客户的使用习惯和历史数据，为用户提供智能推荐服务；例如，云平台可以推荐客户可能感兴趣的电梯服务和智能家居设备，以及相应的场景设置和自动化规则。
所述个性化提醒与通知模块用于根据客户的需求和偏好，提供个性化的提醒和通知服务；例如，平台可以向客户发送电梯运行状态变化的实时通知，或提醒客户关注特定的智能场景设置。
所述数据统计与分析用于收集并分析电梯和智能家居系统的使用数据，为客户提供个性化的数据统计和分析报告。所述报告包括电梯的使用频率以及能耗情况。
上述技术方案的工作原理为：通过自动化场景设置模块监测电梯的运行状态和环境参数，自动触发相应的智能场景。例如，当电梯到达指定楼层时，智能家居系统可以根据预设的规则自动调整照明和空调，开启或关闭相关设备。个性化控制模块根据用户的个人偏好和习惯，为用户提供个性化的控制选项。用户可以通过终端设备对电梯和智能家居设备进行个性化控制，如调整温度、灯光亮度等，以满足个人需求。智能推荐服务模块基于用户的使用习惯和历史数据，为用户提供智能推荐服务。云平台可以分析用户的偏好和需求，推荐可能感兴趣的电梯服务和智能家居设备，以及相应的场景设置和自动化规则。个性化提醒与通知模块根据用户的需求和偏好，提供个性化的提醒和通知服务。云平台可以向用户发送电梯运行状态变化的实时通知，或提醒用户关注特定的智能场景设置，以增强用户的体验和满意度。数据统计与分析模块用于收集并分析电梯和智能家居系统的使用数据，为客户提供个性化的数据统计和分析报告。通过对电梯的使用频率和能耗情况等数据进行分析，用户可以了解电梯的使用情况，并做出相应的优化措施。
上述技术方案的效果为：通过自动化场景设置、个性化控制、智能推荐、个性化提醒与通知以及数据统计与分析等模块的协同作用，该技术方案能够为用户提供个性化的服务。用户可以根据自身需求和偏好，享受智能化、便捷化的电梯和智能家居服务；通过提供个性化的服务，该技术方案能够改善用户的使用体验和满意度。用户可以更加方便、快捷地控制电梯和智能家居设备，同时获取实时的电梯运行状态和环境信息，从而提高使用的安全性和舒适性；通过数据统计和分析等模块的协同作用，该技术方案能够收集和分析电梯和智能家居系统的使用数据，包括电梯的使用频率和能耗情况等信息。客户可以利用这些数据，对电梯和智能家居设备进行优化和管理，从而提高设备的能效性，并降低能源的消耗和浪费。
本发明的一个实施例，一种基于物联网的别墅电梯控制系统，所述系统包括：
设备设置模块：在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
数据采集模块：通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
数据传输模块：将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
系统互联模块：云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
个性化模块：通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
上述技术方案的工作原理为：在电梯内安装物联网设备，包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置等。这些设备可以实时监测电梯的运行状态和环境参数；通过传感器和摄像头，采集电梯的各项运行参数，如楼层位置、电梯载荷、速度等，同时也采集电梯周围的环境参数，如温度、湿度等；采集到的电梯运行状态信息和环境参数通过物联网设备上传至云平台。云平台负责接收并存储这些数据，以备后续分析和处理；通过终端设备(如手机、平板电脑等)与云平台进行连接，用户可以远程监控电梯的运行状态。同时，用户还可以远程控制电梯的运行，比如选择楼层、启停电梯等操作；云平台对上传的电梯运行状态信息和环境参数进行分析，可以检测电梯的异常情况，并及时发出警报。此外，云平台还可以通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联，实现更多智能化的功能；基于智能家居系统和电梯的互联功能，为客户提供个性化的服务。比如，在用户接近电梯时，智能语音设备可以自动识别用户并根据其习惯提供相应的服务，如问候语、个人定制的电梯运行模式等。
上述技术方案的效果为：通过在电梯内设置物联网设备，并实时采集和上传电梯的运行状态信息，可以及时检测到电梯的异常情况，如故障、超载等，并通过云平台进行分析和处理；可以提高电梯的安全性，减少潜在的风险；通过终端设备与云平台连接，用户可以实现对电梯的远程监控与控制。无论用户身在何处，都可以实时了解电梯的运行状态，并进行必要的控制操作，比如选择楼层、启停电梯等；方便了用户的使用，并提供了更高的灵活性；云平台对电梯的运行状态信息和环境参数进行分析，可以提前发现潜在的问题，如电梯故障趋势分析、预测性维护等。当电梯出现异常情况时，云平台可以及时发出警报，以便采取相应的措施保障乘客的安全；通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联，可以实现更多智能化的功能。比如，当用户进入电梯时，智能语音设备可以根据用户的喜好提供个性化的问候和服务。此外，还可以实现电梯与其他智能设备的互动，如控制家庭照明、空调等；通过智能家居系统与电梯的互联，可以为客户提供个性化的服务。比如，在电梯内安装智能广告屏，可以根据用户的兴趣和偏好显示相关广告或信息；可以提升用户体验，并满足客户的个性化需求。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述方法包括：
在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述传感器包括位置传感器、速度传感器以及红外传感器；所述位置传感器用于检测电梯轿厢的位置，所述速度传感器用于检测电梯的运行速度，所述红外传感器用于检测电梯内部是不是存在人员；所述摄像头用于监测电梯内的情况并通过云平台反馈给终端设备；所述智能语言设备用于询问用户需求并接收用户指令来控制电梯的运行以及通过互联网联动系统控制智能家居设备的运行；所述安全警报装置用于提供紧急情况下的警报和报警功能。
3.根据权利要求2所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述红外传感器检测到电梯内部存在人员且人员在电梯内超过5min时，自动触发智能语言设备，智能语音设备向用户传递问候语，若30S内得不到回应，则自动触发安全警报装置，通过安全警报装置进行报警。
4.根据权利要求1所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；包括：
所述传感器和摄像头采集电梯的运行状态信息和环境参数，所述运行状态信息和环境参数包括电梯运行速度、楼层位置、温度以及湿度；
并将采集到的数据经过处理和压缩后上传至云平台；
云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息；所述异常情况包括电梯的平衡系数异常；所述平衡系数P的计算公式为：
其中，L1表示电梯主机输出的恒定力，D2表示电梯的载重，当电梯空载时，D2为0，α表示重力加速度，β表示电梯运行时的稳定加速度，其中稳定加速度的获取过程为：实时检测电梯运行的加速度，当检测到电梯运行的加速度在预设时间内保持不变或者其变化幅度在预设幅度范围内时，则将该加速度作为稳定加速度；该预设时间为4～11秒范围，预设幅度范围为-8％～+8％；若P超过了预设幅度范围则判定为异常；
用户通过终端设备连接云平台，并通过用户界面或应用程序远程监控并控制电梯；
当云平台监测到电梯异常情况，会触发安全警报装置，安全警报装置将异常情况实时反馈给相关人员。
5.根据权利要求4所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，通过安全协议以及混合加密算法对所述处理和压缩后上传至云平台的数据进行加密，限制敏感数据的访问权限，并定期对系统进行安全性评估以及漏洞修复。
6.根据权利要求4所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述云平台接收到上传的数据后，通过机器学习算法，实时监测电梯的运行状况，识别异常情况，并生成相应的报警或警示信息，包括：
通过云平台上的数据存储系统对收集到的电梯数据进行存储，并对所述数据进行预处理；
对预处理后的数据进行特征提取，并通过机器学习算法，根据已知正常操作以及异常操作情况的数据进行异常检测模型训练；
将电梯数据输入到训练好的异常检测模型，异常检测模型对输入的数据进行分析与比对，判断当前是否存在异常情况；
如果异常检测模型检测到异常情况，生成相应的报警或警示信息并触发安全警报装置。
7.根据权利要求1所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；包括：
在云平台上设置相应的设备管理以及联动功能，并将电梯以及智能家居系统添加到云平台中，进行身份验证以及授权；
确定电梯以及智能家居系统之间的通讯协议；
将电梯的运行状态数据和环境参数从电梯传输至云平台，并将智能家居系统的控制指令以及控制信息传输至电梯；
云平台接收到电梯以及智能家居系统的数据后，通过深度学习算法进行处理和分析，获得数据处理结果；
基于云平台的数据处理结果，实现与智能家居系统的互联功能。
8.根据权利要求7所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述通讯协议包括MQTT和CoAP；并根据通信协议定制消息格式；所述根据通信协议定制消息格式的方法包括：
根据需求，选择合适的通讯协议进行数据传输；
根据电梯和智能家居系统之间的数据交互需求，定义消息的结构和字段；
根据消息结构，制定编码和解码的规则；
根据消息结构和编码规则，实现数据的封装和拆解功能；
在消息中添加校验位或者校验和进行验证；通过对接收到的消息进行校验，判断数据是否在传输过程中发生错误或被篡改；
根据消息结构和编码规则，通过通讯协议进行数据传输；
在完成协议实现后，进行充分的测试和验证。
9.根据权利要求1所述一种基于物联网的别墅电梯控制方法，其特征在于，所述个性化服务包括：自动化场景设置模块、个性化控制模块、智能推荐服务模块、个性化提醒与通知模块以及数据统计与分析模块；
所述自动化场景设置模块用于根据电梯的运行状态以及环境参数，自动触发相应的智能场景；
所述个性化控制模块用于根据用户的个人偏好以及习惯，为用户提供个性化的控制选项，用户通过终端设备对电梯以及智能家居设备进行个性化控制；
所述智能推荐服务基于客户的使用习惯和历史数据，为用户提供智能推荐服务；
所述个性化提醒与通知模块用于根据客户的需求和偏好，提供个性化的提醒和通知服务；
所述数据统计与分析用于收集并分析电梯和智能家居系统的使用数据，为客户提供个性化的数据统计和分析报告。
10.一种基于物联网的别墅电梯控制系统，其特征在于，所述系统包括：
设备设置模块：在电梯内设置物联网设备，并通过物联网将所述物联网设备连接到云平台，所述物联网设备包括传感器、摄像头、智能语音设备以及安全警报装置；
数据采集模块：通过传感器以及摄像头对电梯的运行参数状态以及环境参数进行采集；
数据传输模块：将采集到的电梯的运行状态信息以及环境参数上传至云平台，终端设备通过与云平台进行连接，对电梯进行远程监控并控制；
系统互联模块：云平台对电梯的运行状态信息以及环境参数进行分析，并通过互联网联动系统将电梯与智能家居系统进行互联；
个性化模块：通过智能家居系统为客户提供个性化服务。
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