基于電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的探討分析

晁 楠 崔云龍

（山東省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院泰安分院 山東 271000）

0 引言

目前電梯監(jiān)控工作所涉及到的監(jiān)管部門有物業(yè)管理和電梯維修商、特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)。電梯廠家、質(zhì)檢部門等往往通過人工統(tǒng)計(jì)和上報(bào)才能了解電梯的檢修時(shí)間、檢修詳情等運(yùn)維情況，人工統(tǒng)計(jì)和上報(bào)往往有很大的誤差，這使電梯廠家對電梯的性能情況的了解和改進(jìn)、質(zhì)檢部門了解問題和處理糾紛等工作難以準(zhǔn)確、有效的進(jìn)行。然而保障用戶、電梯廠家、電梯維保單位、電梯維修單位和質(zhì)檢部門等多家監(jiān)管部門及時(shí)、有效的獲取電梯運(yùn)維數(shù)據(jù)會使電梯的監(jiān)管工作更加系統(tǒng)化，為了更好的解決這些問題，使電梯監(jiān)控方案更有效、更精確的執(zhí)行，迫切需要研制一套效率更好、安全性更好的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控方案。

1 物聯(lián)網(wǎng)在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可以對電梯運(yùn)行狀況進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測，隨時(shí)了解電梯運(yùn)行狀態(tài)；監(jiān)視門鎖違規(guī)短接現(xiàn)象的出現(xiàn)，防止因此而發(fā)生的惡性事故；電梯發(fā)生故障特別是出現(xiàn)困人時(shí)，立即自動(dòng)向管理者和監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警短信息，提高故障反應(yīng)和處理速度，防止造成惡性事故；具備電梯所在樓層指示功能，以便在電梯出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，指引維修人員準(zhǔn)確確定現(xiàn)場位置，并盡快趕到現(xiàn)場；記錄電梯最近3天的運(yùn)行數(shù)據(jù)，以備查詢分析；在電梯發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)將故障前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)單獨(dú)抽出，并長期保存，以便進(jìn)行故障分析；采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的方法，分析故障的類型，預(yù)防電梯故障發(fā)生，提高電梯運(yùn)行安全性；為電梯的日常維護(hù)和保養(yǎng)提供直接的數(shù)據(jù)支持，以提高維保工作效率，降低維保成本；自動(dòng)記錄電梯運(yùn)行中出現(xiàn)故障的類型和發(fā)生時(shí)刻，以掌握電梯的真實(shí)運(yùn)行狀況；記錄維保人員巡查保養(yǎng)時(shí)間，方便管理部門對維保工作的監(jiān)督與核查。

2 物聯(lián)網(wǎng)電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

所設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)采用了計(jì)算機(jī)控制、3G網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)，把電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)與物業(yè)部門、維保部門、電梯主管部門及監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)連接起來，構(gòu)成電梯遠(yuǎn)程監(jiān)測與報(bào)警網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分散監(jiān)控，分級管理。

（1）電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集終端應(yīng)設(shè)置有GPRS無線傳輸模塊，其作用是將采集到的數(shù)據(jù)按照一定的協(xié)議打包，傳輸至傳輸層，利用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至業(yè)務(wù)應(yīng)用層。維保身份識別器負(fù)責(zé)記錄電梯日常的保養(yǎng)信息，維護(hù)的開始和結(jié)束時(shí)間，維保人信息等。維保身份識別器采用的是無線射頻識別（RFID）技術(shù)，該技術(shù)是一種無接觸自動(dòng)識別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實(shí)現(xiàn)對靜止的或移動(dòng)中的待識別物品的自動(dòng)機(jī)器識別。一般由兩個(gè)部分組成，即電子標(biāo)簽和閱讀器。電子標(biāo)簽與閱讀器之間通過耦合元件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間（無接觸）耦合，在耦合通道內(nèi)，根據(jù)時(shí)序關(guān)系，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、數(shù)據(jù)的交換，參數(shù)設(shè)置：通過調(diào)整采集系統(tǒng)機(jī)房終端和轎廂部分傳感器的參數(shù)，可以對電梯編號設(shè)置，方便機(jī)房部分與被監(jiān)控電梯的準(zhǔn)確通信。

（2）電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的可靠傳送是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可靠傳送的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的傳輸層。系統(tǒng)的傳輸層采取GPRS組網(wǎng)方式，將感應(yīng)層數(shù)據(jù)采集終端采集到的電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)安全可靠的傳遞至各個(gè)控制中心服務(wù)器。數(shù)據(jù)采集終端將采集到的電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與采集終端的 ID號封裝成數(shù)據(jù)包，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包發(fā)送至系統(tǒng)控制中心服務(wù)器，系統(tǒng)控制中心服務(wù)器具有固定的IP，通過撥號上網(wǎng)接收數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送過來的電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解讀，通過ID號判斷數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)是否是所監(jiān)控電梯。若驗(yàn)證通過，則通過網(wǎng)絡(luò)返回一個(gè)應(yīng)答信號。通過這種方式，數(shù)據(jù)采集終端與系統(tǒng)控制中心之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了一條數(shù)據(jù)傳輸通路。記錄儀在電梯發(fā)生故障時(shí)，實(shí)時(shí)記錄故障，同時(shí)將故障信息通過GPRS模塊發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器將故障信息寫入數(shù)據(jù)庫。服務(wù)器在空閑的時(shí)候采用輪詢的方式向記錄儀發(fā)送讀取每日運(yùn)行記錄等指令，記錄儀將對應(yīng)的信息發(fā)送到服務(wù)器。

（3）電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的控制中心

電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)處理是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能處理的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)于物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的業(yè)務(wù)應(yīng)用層?？刂浦行姆?wù)器安裝在各個(gè)區(qū)縣的電梯管理中心，對所有被監(jiān)控電梯進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，對其運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和存儲，及時(shí)有效的實(shí)現(xiàn)對所監(jiān)控電梯的信息管理和維護(hù)。控制中心的監(jiān)控軟件系統(tǒng)可以根據(jù)接受到的數(shù)據(jù)觀測電梯運(yùn)行狀態(tài)，若出現(xiàn)故障則根據(jù)故障數(shù)據(jù)分析故障原因，并及時(shí)通知維修人員排除故障，必要時(shí)可設(shè)置參數(shù)，通過通信服務(wù)器發(fā)送調(diào)整參數(shù)指令。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)控制中心模塊軟件部分采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)方式，這種瀏覽器/服務(wù)器的體系架構(gòu)便于與用戶之間的操作，用戶可以方便的查詢電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，并且能夠?qū)?shù)據(jù)采集終端傳感器等元件進(jìn)行參數(shù)初始化等簡單設(shè)置。

3 電梯監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件介紹

管理系統(tǒng)軟件組成：

服務(wù)器軟件：安裝于計(jì)算機(jī)上，用于接收設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并傳遞給客戶端軟件。

客戶端軟件：安裝于計(jì)算機(jī)上，用于接收服務(wù)器軟件傳遞的數(shù)據(jù)，并通過圖形界面顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。

SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：安裝于計(jì)算機(jī)上，用于存儲設(shè)備傳遞的數(shù)據(jù)。軟件實(shí)現(xiàn)的功能：顯示單臺電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，也可同時(shí)顯示多臺電梯運(yùn)行情況。功能強(qiáng)大的電梯信息管理功能。數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 Microsoft Office Excel 中。電梯故障自診斷功能，通過傳感器方式采集電梯信號可自動(dòng)檢測電梯的故障及狀態(tài)，具備電梯故障的自動(dòng)上報(bào)功能?？勺詣?dòng)將電梯自動(dòng)上報(bào)到監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

安防管理硬件設(shè)備組成：采集電梯的實(shí)時(shí)信號，分析電梯的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，判斷電梯是否出現(xiàn)故障；電梯在運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)上傳電梯的各種信號；電梯在等待過程中，每隔固定時(shí)間上傳一次電梯的實(shí)時(shí)信號；電梯出現(xiàn)故障后，主動(dòng)上傳電梯出現(xiàn)的故障類型、出現(xiàn)故障的時(shí)間、地點(diǎn)；電梯出現(xiàn)故障后，存儲電梯出現(xiàn)的故障信息；具有直觀的顯示功能。

4 總結(jié)

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是是將數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)處理集為一體，需要把多個(gè)傳感器信息，進(jìn)行準(zhǔn)確采集，采用先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的傳輸、采用B/S系統(tǒng)和SQL Sever數(shù)據(jù)庫管理平臺進(jìn)行智能監(jiān)控。基 于B/S結(jié)構(gòu)的電梯電子監(jiān)管系統(tǒng)，利用射頻識別技術(shù)結(jié)合監(jiān) 管工作實(shí)際需求，符合當(dāng)今物聯(lián)網(wǎng)術(shù)發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)可以對電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，且在電梯出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)向相關(guān)單位報(bào)警并及時(shí)解救被困人員，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有很高的推廣價(jià)值。

[1] 何立民，物聯(lián)網(wǎng)概述[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用[J].2011（10）：79-81

[2] 譚雪清，理解物聯(lián)網(wǎng)-應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)-推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用[J].中國自動(dòng)識別技術(shù)，2009，21（6）：49-51

[3] 馬新剛，秦現(xiàn)生，羅淳榕，沙全友.基于電話網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程電梯監(jiān)測與評估系統(tǒng)[J].測控技術(shù)，2006，25（7）：34-36.

[4] 張誠.IBM 物聯(lián)網(wǎng)研究狀況及中國物聯(lián)網(wǎng)市場觀察[J].數(shù)字通信，2011（12）：1-4.