發布日期:2022-05-20 點擊率:58
1、引言
電梯是關系到社會民生及企業安全生產的關鍵特種設備,其安全性能也是全社會較為關注的焦點之一。傳統的電梯遠程監控系統采集的信號有限,傳輸速度慢,信號實時性較差且資費嚴重。隨著現代傳感技術及網絡技術的飛速發展,物聯網技術得到了較為廣泛的應用[1],先進的信號采集模式可以采集較為詳細電梯信息數據,優秀的網絡平臺保證了信號的實時可靠傳輸。
2、系統結構設計
電梯安全物聯網智能控制系統依托傳感網、GPRS網絡將相關特種設備通過相關信息傳輸至中心。各級政府工作人員、檢驗機構工作人員可以通過GPRS、光纖、以太網絡進行數據的訪問。企業及公眾可以通過互聯網進行信息的查詢,具體網絡拓撲如下所示:
電梯安全物聯網智能控制系統由多個模塊實體組成,各模塊根據功能分布在體系的不同層次中,下層為上層或同層的軟件實體提供服務支撐,上層構件可以調用下層各個軟件實體提供的功能。服務支撐或功能調用均通過接口提供。數據傳輸采用基于M2M、TCP/IP的網絡通信協議,接口設計遵循規范化、一體化、簡單化、可擴展、可持續發展的原則。
3、電梯信息的實時采集
系統的設計框圖如下所示:
當電梯設備正常運行時,系統主要采集電梯當前的運行狀態、運行樓層、運行方向、門狀態、供電情況、溫濕度、燈光、承載情況、門廳呼叫情況以及視頻圖像等信息,通過GPRS網絡實時傳輸至動態監管平臺。
當電梯設備發生故障,在檢測到電梯運行異常、重大故障事故或困人事故后,故障報警功能會主動啟動聲、光、圖像、文字、短信等多種形式向使用單位、管理部門、檢驗機構、維保單位等不同層次進行報警,實時產生緊急處理警示和應急預案。故障處理結束后,由平臺生成報警記錄,對故障原因、故障排除時間、故障排除后的電梯狀態形成故障處理記錄。
數據鏈路模塊為數據傳輸層提供前段軟、硬件支持,將已經采集好的電梯信息按照協議格式進行打包處理,并采用文件加密系統進行信息API]加密,以保障電梯信息安全。信息通過數據鏈路層對服務器的數據中心進行數據實時傳送,并接收數據中心所傳輸至終端的廣播信息,及時對終端電梯做出相應處理。
4、數據傳輸系統設計
電梯安全物聯網智能控制系統采用虛擬專用網絡技術對信息進行傳輸,VPN指的是依靠ISP和其它NSP,在公用網絡中建立專用的數據通信網絡的技術。虛擬專用網不是真的專用網絡,但卻能夠實現專用網絡的功能。在虛擬專用網中,任意兩個節點之間的連接并沒有傳統專網所需的端到端的物理鏈路,而是利用某種公眾網的資源動態組成的,當啟用遠程訪問時,遠程客戶可以通過遠程訪問技術像直接連接到本地網絡一樣來使用電梯安全物聯網智能控制系統本地網絡中的資源。
5、基于云計算的電梯分析系統設計
5.1 云計算模式設計
云計算是一種新型的網絡應用模式。該應用的獨特性在于它是完全建立在可自我維護和管理的虛擬資源層上的。使用者可以按不同需求動態改變需要訪問的資源和服務的種類和數量。這種服務可以是IT和軟件、互聯網相關的,也可以是任意其他的服務,它具有超大規模、虛擬化、可靠安全等獨特功效。電梯安全物聯網智能控制系統采用云計算應用模式,可以實現資源共享的最大化,顯著提高了資源的利用率。分布式存儲技術利用了云環境中多臺服務器的存儲資源來滿足單臺服務器所不能滿足的存儲需求,其特征是存儲資源能夠被抽象表示和統一的管理,并能能夠保證數據讀寫及其相關操作的安全性、可靠性等各方面要求。分布式云計算技術使電梯的信息分析可以分成很多細粒度的子任務,這些子任務分布在多個有利計算節點上進行調度和計算,從而在整個電梯信息分析系統中獲得對海量數據的處理能力。
5.2 電梯數據分析
基于物聯網絡技術的傳感終端采集電梯設備各類基本參數、生產進度、安裝進度、檢驗記錄、運行狀態、維保狀況、事故記錄、單位信息、作業人員信息和監察記錄等,形成特種設備基本數據庫。系統對采集的數據進行分析判斷,按照分類監管原則,對照安全技術規范的要求,對采集信息所隱含的風險進行準確識別。系統基于識別的風險進行分析評價,采用定量或定性的方法對判斷分析電梯風險發生的頻率及概率、分析風險可能產生的影響并確定風險的重要性水平。根據數據分析結果對電梯設備事故及時做出應急反應和妥善處置,科學實施特種設備事故調查處理,提高風險控制和事故預防的能力與水平。
6、總結
電梯安全物聯網智能控制系統是基于傳感終端、GPRS傳輸、射頻RFID等先進技術,實現設備本體的傳感信息采集、身份識別認證,通過建立高效的數據傳輸渠道,實現各級的安全信息聯網、信息共享,通過基礎數據即時更新,動態掌握設備變化情況,建立科學的預警系統,設立電梯設備故障自動報警、事故預警提示等,改進安全監管水平;同時通過對數據的宏觀分析,為實現電梯安全的物聯網智能控制。本文在介紹系統總體設計的基礎上,分別闡述了電梯信息采集模塊、數據鏈路模塊及電梯分析系統的設計。基于以上設計,選取了50臺電梯進行電梯安全物聯網智能控制系統的試運行,運行結果表明,該系統能夠應用到多種型號的電梯系統,有效的對電梯設備進行實施的安全控制。
參考文獻:
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