基于电梯物联网监控系统的探讨分析_晁楠

技术·应用

基于电梯物联网监控系统的探讨分析

晁 楠 崔云龙

（山东省特种设备检验研究院泰安分院 山东 271000）

【摘 要】计算机和通信技术的发展，使物联网成为当前工业应用研究的热点，通过对物联网技术的研究，设计一种基于物联网的安全监控系统，从而可以对电梯的运行状态进行实时监控，且在电梯出现故障时能及时向相关单位报警并及时解救被困人员，从技术上根本解决安全问题。

【关键词】监控系统；电梯；物联网

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文献编号：1009-6833（2014）01-026-02

Based on iot elevator monitoring system are discussed

Chao Nan，Cui Yunlong

Abstract：The development of computer and communication technology，the Internet has become a hot topic in the research on industrial applications，through the study of the Internet of things technology，design a kind of safety monitoring system based on Internet of things，and be able to lift the running state of real-time monitoring，and in the elevator failure timely report to related unit and in time to rescue trapped personnel，at all from the technology to solve security problems.

Keywords：Monitoring system；Elevator；Internet of things

0 引言

目前电梯监控工作所涉及到的监管部门有物业管理和电梯维修商、特种设备检验机构。电梯厂家、质检部门等往往通过人工统计和上报才能了解电梯的检修时间、检修详情等运维情况，人工统计和上报往往有很大的误差，这使电梯厂家对电梯的性能情况的了解和改进、质检部门了解问题和处理纠纷等工作难以准确、有效的进行。然而保障用户、电梯厂家、电梯维保单位、电梯维修单位和质检部门等多家监管部门及时、有效的获取电梯运维数据会使电梯的监管工作更加系统化，为了更好的解决这些问题，使电梯监控方案更有效、更精确的执行，迫切需要研制一套效率更好、安全性更好的电梯远程监控方案。

管部门及监控中心的计算机连接起来，构成电梯远程监测与报警网络，实现分散监控，分级管理。

（1）电梯运行状态数据采集系统

数据采集终端应设置有GPRS无线传输模块，其作用是将采集到的数据按照一定的协议打包，传输至传输层，利用无线传输网络发送至业务应用层。维保身份识别器负责记录电梯日常的保养信息，维护的开始和结束时间，维保人信息等。维保身份识别器采用的是无线射频识别（RFID）技术，该技术是一种无接触自动识别技术，其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。一般由两个部分组成，即电子标签和阅读器。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间（无接触）耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换，参数设置：通过调整采集系统机房终端和轿厢部分传感器的参数，可以对电梯编号设置，方便机房部分与被监控电梯的准确通信。

（2）电梯运行状态数据传输系统

电梯运行数据的可靠传送是应用了物联网技术可靠传送的特点，实现于物联网系统架构的传输层。系统的传输层采取GPRS组网方式，将感应层数据采集终端采集到的电梯运行状态数据安全可靠的传递至各个控制中心服务器。数据采集终端将采集到的电梯运行状态数据与采集终端的ID号封装成数据包，通过GPRS网络将数据包发送至系统控制中心服务器，系统控制中心服务器具有固定的IP，通过拨号上网接收数据采集终端发送过来的电梯运行状态数据，对数据包进行解读，通过ID号判断数据包中数据是否是所监控电梯。若验证通过，则通过网络返回一个应答信号。通过这种方式，数据采集终端与系统控制中心之间通过GPRS网络建立了一条数据传输通路。记录仪在电梯发生故障时，实时记录故障，同时将故障信息通过GPRS模块发送到服务器，服务器将故障信息写入数据库。服务器在空闲的时候采用轮询的方式向记录仪发送读取每日运行

1 物联网在电梯监控系统中应用

物联网监控系统可以对电梯运行状况进行远程实时监测，随时了解电梯运行状态；监视门锁违规短接现象的出现，防止因此而发生的恶性事故；电梯发生故障特别是出现困人时，立即自动向管理者和监控中心发送报警短信息，提高故障反应和处理速度，防止造成恶性事故；具备电梯所在楼层指示功能，以便在电梯出现运行故障时，指引维修人员准确确定现场位置，并尽快赶到现场；记录电梯最近3天的运行数据，以备查询分析；在电梯发生故障时，自动将故障前后的运行数据单独抽出，并长期保存，以便进行故障分析；采用数据统计的方法，分析故障的类型，预防电梯故障发生，提高电梯运行安全性；为电梯的日常维护和保养提供直接的数据支持，以提高维保工作效率，降低维保成本；自动记录电梯运行中出现故障的类型和发生时刻，以掌握电梯的真实运行状况；记录维保人员巡查保养时间，方便管理部门对维保工作的监督与核查。

2 物联网电梯监控系统设计

所设计监控系统采用了计算机控制、3G网络通信、物联网等先进技术，把电梯运行数据与物业部门、维保部门、电梯主

26 网络安全技术与应用 2014.1 

记录等指令，记录仪将对应的信息发送到服务器。

（3）电梯运行状态数据的控制中心

电梯运行数据的业务处理是应用了物联网技术智能处理的特点，实现于物联网系统架构的业务应用层。控制中心服务器安装在各个区县的电梯管理中心，对所有被监控电梯进行远程监控，对其运行数据进行解析和存储，及时有效的实现对所监控电梯的信息管理和维护。控制中心的监控软件系统可以根据接受到的数据观测电梯运行状态，若出现故障则根据故障数据分析故障原因，并及时通知维修人员排除故障，必要时可设置参数，通过通信服务器发送调整参数指令。电梯远程监控系统控制中心模块软件部分采用B/S系统架构设计方式，这种浏览器/服务器的体系架构便于与用户之间的操作，用户可以方便的查询电梯实时运行状况，并且能够对数据采集终端传感器等元件进行参数初始化等简单设置。

技术·应用

能。可自动将电梯自动上报到监控计算机。

安防管理硬件设备组成：采集电梯的实时信号，分析电梯的实时运行情况，判断电梯是否出现故障；电梯在运行过程中，实时上传电梯的各种信号；电梯在等待过程中，每隔固定时间上传一次电梯的实时信号；电梯出现故障后，主动上传电梯出现的故障类型、出现故障的时间、地点；电梯出现故障后，存储电梯出现的故障信息；具有直观的显示功能。

4 总结

电梯物联网监控系统是是将数据采集，数据传输，数据处理集为一体，需要把多个传感器信息，进行准确采集，采用先进的无线网络技术对多项数据进行有效的传输、采用B/S系统和SQL Sever数据库管理平台进行智能监控。基 于B/S结构的电梯电子监管系统，利用射频识别技术结合监 管工作实际需求，符合当今物联网术发展趋势，该系统可以对电梯的运行状态进行实时监控，且在电梯出现故障时能及时向相关单位报警并及时解救被困人员，达到了设计要求，具有很高的推广价值。

3 电梯监控系统软硬件介绍

管理系统软件组成：

服务器软件：安装于计算机上，用于接收设备传输的数据并传递给客户端软件。

客户端软件：安装于计算机上，用于接收服务器软件传递的数据，并通过图形界面显示在计算机屏幕上。

SQL Server2005 数据库服务器：安装于计算机上，用于存储设备传递的数据。软件实现的功能：显示单台电梯实时运行情况，也可同时显示多台电梯运行情况。功能强大的电梯信息管理功能。数据导出功能，可将数据导出到Microsoft Office Excel 中。电梯故障自诊断功能，通过传感器方式采集电梯信号可自动检测电梯的故障及状态，具备电梯故障的自动上报功（上接第25页）个节点为间隔对80~320个节点数量范围内的网络协议的性能进行评估。

从显示的性能指标的关系，目标节点的运动的协议的节点数量，所呈现的数据上面GPSR新的协议。GPSR临时策略可以通过将节点划分成跨越网络边界的数据包的帮助。所述协议数据随车辆及减少延迟的数目的两个端部。可以看出新协议的物理层数据发送总量大于GPSR，这是由于新协议在找不到合适的下一跳节点时，使用探寻机制发送探寻数据包而使物理层发送的数据量增多。 2.2.2目的节点静止场景

从仿真结果可以看出，新协议在目的节点固定的情况系统性能比GPSR略差。即新协议更适合处理目的节点移动的情况，即更适合真实的城市车辆运动场景应用。截取下图描述目的节点静止情况下协议相关性能指标与节点数的关系。

参考文献：

[1] 何立民，物联网概述[J].单片机与嵌入式系统应用[J].2011（10）：79-81

[2] 谭雪清，理解物联网-应用物联网-推广物联网应用[J]. 中国自动识别技术，2009，21（6）：49-51

[3] 马新刚，秦现生，罗淳榕，沙全友.基于电话网络的远程电梯监测与评估系统[J].测控技术，2006，25（7）：34-36. [4] 张诚.IBM 物联网研究状况及中国物联网市场观察[J]. 数字通信，2011（12）：1-4.

3 结语

对现有的路由算法进行改进，实时的道路交通信息和车辆移动位置预测信息引入到路由选择策略中，从而对路由机制进行改进。从数据包递交率、端到端延迟、平均跳数以及物理层发送总数据量等几项重要指标对路由机制的性能进行分析和对比，新的路由协议具有更高的数据递交率及信息交换速度，更适合城市场景下车辆运动时的应用。

参考文献：

[1] Chisalita I，Shahmehri N.A Peer-to-Peer Approach for Vehicular Communication for Support ofTraffic Safety Applications[C].In：Proc.of the IEEE 5th International Conference on IntelligentTransportation Systems.Singapore.2002：336-341. [2] 杨东凯，吴今培，张其善. 智能交通系统（ITS）的发展

及其模型化研究[J].北京航空航天大学学报，2000，26（1）：

22-25.

[3] 孔驰.智能交通系统中基于 DSR 协议的无线通讯[D].湖北：武汉理工大学控制理论与控制工程，2007.5.

[4] SEKI k.Applications of Dsrc in Japan[R].ITS Center，Japan

hopesze

Auto-mobile Research Institute，2002.

node size

node size

作者简介：

郑杰辉（1982—），男，讲师，研究方向：计算机用。

图 1 平均跳数 图2 物理层发送总数据量

2014.1

网络安全技术与应用 27

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ddri.html