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BA信号实时电梯监控系统
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BA信号实时电梯监控系统

随着经济的发展和城市规模的不断扩大宾馆、酒店、写字楼等高层住宅不断增加,电梯的安装和使用数量也越来越大。电梯的使用在给人们出入高层建筑带来便利的同时,由于电梯故障所造成的人员伤亡和经济损失也越来越大。
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2 电梯物联网概况及功能介绍

2.1 电梯物联网背景

随着经济的发展和城市规模的不断扩大宾馆、酒店、写字楼等高层住宅不断增加,电梯的安装和使用数量也越来越大。电梯的使用在给人们出入高层建筑带来便利的同时,由于电梯故障所造成的人员伤亡和经济损失也越来越大。因此,如何对电梯的安全运行实施有效的监控,及时排除各种电梯故障隐患,已成为各级劳动安全监察部门急需解决的重要课题。近年来,各地针对电梯作业中经常发生的伤亡事故的原因及特点,也采取了各种措施来保证电梯的安全运行。例如,建立健全各种规章制度,加强电梯的安全操作、维修保养及安装使用资格认证等,这些措施取得了一定成效。但电梯安全运行中仍然存在着一系列问题急需解决:

1、电梯信息比较分散、混乱;如电梯设备参数、电梯基本信息、电梯维修保修信息等,无法通过统一集中的平台进行管理。

2、电梯运行中突然断电和其它原因造成电梯梯门打不开,人被关在轿厢中,与外界的通讯联系不上,给关在电梯内的人造成极大的身心伤害。

3、由于现在的电梯有80%左右是无人值守,即使有人值守的电梯大部分也不是全天候在位。当由于电梯机械及电气故障等造成电梯墩底、电梯不能自动平层、电梯轿厢门夹人等事故时,不能及时报警并得到及时救助。随着城市规模不断扩大,电梯数量日益增多,电梯安全检测部门应及时掌握全市各类电梯的运行状态,从而及时有效地预防各类电梯事故的发生。

基于以上问题,必须运用计算机技术和现代移动互联网通讯技术,建立电梯运行监控与报警管理系统,从技术上根本解决上述问题。

2.2 建设目的

1.全方位传感器采集电梯运行状态数据,如冲顶、门打不开、关人、控制失效、进水、停电、关门失败等。
3.实现基于现在网络通信技术,把电梯运行状态数据传输到中央平台。
4.实现全天侯、全方位电梯实时监控,确保电梯运行安全。
5.电梯故障信息实时短信发送到相关维护人员手机。
6.电梯维修人员维护电梯完成后可以直接在手机上填写具体维修内容并提交到平台。
7.后台管理人员可以查询所管理区域的电梯运行状态并生成报表。
8.国家安全监督管理部门人员可查询所管理行政区域内的电梯运行状态并生成报表。

2.3 功能介绍

伟邦电梯物联网对分布居民楼、商场、写字楼等地电梯进行物联网技术搭建,在每部电梯中都安装一部适配器,并可与互联网和手机相连,对电梯故障及事故进行预警、报警、分级响应和应急处理,实现实时响应:

1. 信息收集、实时监控:适配器可以24小时不间断地对电梯日常运行信息进行收集、实时监控;
2. 故障预警、报警:系统针对电梯历史运行记录和故障进行大数据分析,计算出电梯未来有可能发生事故隐患的几率,并发出预警。设备本身故障报警实时通过网络发送相关部门及人员;
3. 提升服务:将原本发生故障后的被动服务,变成主动干预的提前服务,大幅降低故障率;
4. 实时快速响应:如电梯发生故障,电梯维保人员将在第一时间内通过手机或网络收到电梯故障消息,实现快速响应;
5. 杜绝漏报瞒报:系统将信息各有侧重地传送给物业、维保以及质监局等部门,最大限度杜绝漏报瞒报;
6. 大数据应用:统计“故障类型”、“二次维修率”、“维保周期”等十余项指标,方便监管的同时为产品的优化、升级提供有力的数据支撑;
7. 灵活组网:系统适用于直升电梯,如果与互联网驳接,可组成城市级、省级乃至国家级的综合电梯监视网络。

3 设计依据和设计原则

本方案设计遵循技术先进、功能齐全、性能稳定、节约成本的原则。并综合考虑施工、维护及操作因素,并将为今后的发展、扩建、改造等因素留有扩充的余地。本系统设计内容是系统的、完整的、全面的;设计方案具有科学性、合理性、可操作性。其具有以下原则:

1、先进性与适用性

采用科学的、主流的、符合发展方向的技术、设备和理念,系统集成化、模块化程度高。设计合理,架构简洁,功能完备,切合实际,能有效控制和提高工作效率,满足动态监控和业务工作的实际需求。系统的技术性能和质量指标达到国际领先水平;同时,系统的安装调试、软件操作使用又应简便易行,容易掌握,适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身,体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平,适应时代发展的要求。

2、经济性与实用性

在先进、可靠和充分满足系统功能的前提下,体现高性价比。采用经济实用的技术和设备,充分利用现有资源,综合考虑系统的设计、建设、升级和维护。充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势,根据用户现场环境,设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案,通过严密、有机的组合,实现最佳的性能价格比,以便节约工程投资,同时保证系统功能实施的需求,经济实用。

3、可靠性与安全性

系统采用成熟的、稳定的、完善技术设备,系统具有一致性、升级能力,能够保证全天候长期稳定运行。在系统故障或事故造成中断后,能确保数据的准确性、完整性和一致性,并具备迅速恢复的功能,同时系统具有一整套完成的系统管理策略,可以保证系统的运行安全。

4、开放性

以现有成熟的产品为对象设计,同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势,可以与消防、防盗、聚光系统实现联动,具有RJ-45网络通讯口,可实现远程控制。

5、可扩充性

系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要,具有更新、扩充和升级的可能,系统规模和功能易于扩充,系统配套软件具有升级能力。同时,本方案在设计中留有冗余,以满足今后的发展要求。方案中设备的控制容量上保留一定的余地,以便在系统中改造新的控制点;系统中还保留与其他计算机或自动化系统连接的接口;也尽量考虑未来科学的发展和新技术的应用。

6、追求最优化的系统设备配置

在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下,追求最优化的系统设备配置,以尽量降低系统造价。

7、提高监管力度与综合管理水平

本项目系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控,时时动态撑握监视及报警情况。网络视频监控的使用大大减少劳动强度,减少设备运行维护人员;另外,系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行,在最佳情况下运行,既可节能,又可大大减少设备损耗,减少设备维修费用,从而提高监管力度与综合管理水平。

4 方案设计

4.1 整体设计

4.1.1 电梯物联网监控光纤网络组网示意图

BA信号实时电梯监控系统

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4.1.2 电梯物联网监控云网络组网示意图

BA信号实时电梯监控系统

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4.1.3   电梯物联网监控3G网络组网示意图

BA信号实时电梯监控系统

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4.1.4 组网说明

如图所示,本系统依托IP网络构建了一个星型的、数字化的视频监控网络。

本系统主要有两部分组成:监控中心和监控前端。

监控中心:用于运行伟邦电梯物联网监控管理软件,展现电梯监控动画、数据信息存储、智能报警等功能。

监控终端:安装在机房或者轿顶,用于电梯信息的数据采集,适用于CAN总线、并口总线、485总线等通信接口。并通过网线或者手机无线网络把信息传送到监控中心。

4.2 产品设计与安装

4.2.4 电梯物联网监控终端设计

为了适应不同种类和不同网络环境下运行的电梯,伟邦设计了有线监控终端和无线监控终端,终端内部结构设计图如下:

有线监控:

BA信号实时电梯监控系统

有线监控终端内部结构图

无线监控:

BA信号实时电梯监控系统

无线监控终端内部结构图

1) 信号采集模块:

用以采集电梯实时数据的总线接口,为了匹配不同电梯,又分为以下几类:CAN总线、并口总线、485总线等通信接口。

2) ARM处理器模块:

数据处理与控制传输模块,使用工业级ARM作为控制处理器,以保证系统的安全稳定。伟邦自主研发的改良版FreeRTOS实时操作系统,具有快速响应、实时性强、多任务同时处理的优点。

3) 实时时钟模块:

实时时钟,以国际标准时间为基准,以保证所有记录的电梯数据时间准确性分秒无差。

4) 以太网模块:

以太网模块既可以作为设置系统模式的接口,也用于电梯信息传送接口。在已组网的楼盘中,主要通过以太网传输电梯数据。

5) 3G无线上网模块:

区别于有线监控,3G无线上网模块是针对于楼盘没有组网的前提下,为了节省组网成本,方便安装而配置的一款功能模块。该模块可以通过无线网络,把电梯数据存储在云服务器,监控人员可以通过登录云服务器的方式远程监控电梯的运行实况。

6) 电源模块:

用以提供稳定电源。

7) 串口调试模块:

开发调试使用。

8) ARM仿真器模块:

开发调试使用。

电梯物联网监控产品实物图:

BA信号实时电梯监控系统

伟邦电梯物联网监控终端产品

4.2.5 电梯物联网系统安装

监控终端安装

首先在设备的安装点上划线、定位,根据支架的安装尺寸和孔径,选配合适的膨胀管和相配的冲击钻钻头。开孔时注意立杆、墙壁的保护。对于无线监控终端需要安装在机房内,建议安装中国移动、联通、电信信号放大器、增强手机信号,以保证网络的畅通。

取电设计

考虑到机房位置分布区域广,可根据布线实际情况采用就近取电的方式。

机房6U机箱安装

为提高系统的集成度,网络设备等其它附助设备,放置于电梯机房6U机箱统一集成。

电梯机房中6U机箱的主要安装的设备如下:

1、直流变压模块

 

2、借用其他线路的220V交流电的引入
3、接线端子
4、维修开关和插座
5、光纤收发器
6、光纤熔接箱

 

5 功能展示

5.1 总览整个楼盘全局电梯运行实况

BA信号实时电梯监控系统

整个楼盘监控界面

在同一个楼盘里,若各个电梯都安装了物联网监控终端,在监控中心可以通过使用个人电脑 LiftMonitor.exe 实时查看电梯运行实况(如上图),包括每一台电梯的运行方向、当前楼层、告警安全信息。

5.2 自动报警功能

电梯告警日志的保存,系统针对电梯历史运行记录和故障进行大数据分析,计算出电梯未来有可能发生事故隐患的几率,并发出预警;同时可以为事故提供依据。

BA信号实时电梯监控系统

本地存档文件

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文件格式

6 方案扩展—云计算功能(选配功能)

6.1 云计算功能介绍

云服务器,是一种简单高效、安全可靠、处理能力可弹性伸缩的计算服务,把电梯监控更智能化。其管理方式比物理服务器更高效。由于接入了互联网,让您足不出户,就可以掌控整个地区甚至全国的电梯信息。并附加了如下强大的扩展功能:

6.1.4 自动短信、微信工单、安卓APP工单发送功能

1)抢修和救援提醒功能:如电梯发生故障,系统会自动以短信的方式和手机微信方式提示发送给电梯未维保人员,电梯维保人员将在第一时间内通过手机或网络收到电梯故障消息,实现快速抢修和救援;

2)一般维保提醒功能:系统对所有电梯信息有统一管理,根据用户设定的维保周期,定时向维保人员发送维保工单。

6.1.5 地图管理功能

可以在地图示所属区域内查看所有电梯信息,可放大,缩小、拖放、可根据相关信息定位电梯位置。

6.1.6 电梯信息统计查询分析功能

电梯参数管理:包括所属品牌、电梯型号、类别、载人/载重数量、客梯/货梯/扶梯/观光、功率、开关方式等其它信息。

电梯设备信息管理:包括电梯所属品牌、型号、经纬度、所属区域位置、安装时间、层高、楼高、启用时间、是否通过安全监察等。

电梯维护信息管理:包括电梯是哪个维保单位维护的,维护项目、维保内容、上一次维保时间、下次维保时间、维护人员等。

6.1.7 电梯故障信息统计查询分析

电梯故障分析功能模块包括:按品牌进行分析、按故障类型进行分析、按区域进行分析、按时间进行分析,并且生成相关图表,如饼图、柱状图等。

BA信号实时电梯监控系统

按品牌进行分析:选择一定时间段查询出该时间段内所有电梯故障后,系统会根据不同品牌时行统计分析,如XXX年XX月XX日 00:00:00——XXX年XX月XX日 23:59:00,其中该区域三菱电梯出现故障150次,占总故障30%,奥的斯电梯出现故障50次,占总故障10%,其它电梯故障500次,占总故障60%。

按区域进行故障分析、按类型进行故障分析与按品牌进行故障分析基本类似,在此不再详细描述。

BA信号实时电梯监控系统

6.1.8 行政区域管理

按行政区域隶属关系进行区域管理,包括增加区域、删除区域、修改区域信息、查询区域信息,并附加该区域的描述信息。建议现行政区域隶属关系录入,参考如广东省——>深圳市——>福田区;

6.1.9 用户管理

通过用户管理模块完成对系统的安全保障,实现对整个系统的安全访问操作控制以及业务分类,主要功能如下:

BA信号实时电梯监控系统

用户管理包括如下功能:

 

用户基本信息

 

▶用户权限设置
▶系统管理员

 

用户的基本信息:

用户具有登录名、登录密码、操作权限、所管理区域、手机号码等基本属性。上一级管理员能够增加、删除、修改、查询下级系统用户信息,调整用户操作权限、人员类别、类型等属性。

用户类型分为:系统管理员、管理员、操作员。

用户类别分为:电梯厂家人员、物业公司人员、第三方维护公司人员、国家安全监督部门管理人员。

根据管理所属区域、用户类别、用户类型等不同功能为不同的用户分配操作权限等级;

用户权限从高到低由系统管理员、业务管理员、维护人员权限组成;

高一级用户权限可以管理所属行政区域内的用户权限。

系统管理员可以管理所有用户权限。

系统管理员设置:

拥有最高权限,可以对系统自身功能进行操作、维护;

拥有所有功能操作权限;

属于系统管理员的用户只允许一个;

拥有系统管理员权限的只允许一个用户

6.2 伟邦电梯物联网云计算系统介绍

本系统网络结构下图所示,系统应具有可扩性、灵活性和可维护性,满足业务不断发展的需要,可以逐步扩充、逐步升级。

BA信号实时电梯监控系统

说明:

1、 数据库服务器:主要存储系统核心数据,如告警数据、工单数据、电梯信息数据、用户、区域、报表等;

2、应用服务器:用于处理业务数据,如用户提交查询申请、短信发送规则、数据格式化处理、过滤、录入数据入库等,同时用于WEB系统发布;

3、采集服务器:接收来自电梯端无线通信设备发送回来的电梯状态数据,本系统设备主备两套数据采集模块。

4、短信接口服务器:如电梯发生故障需通过短信网关(第三方短信通道/移动/电信/联通)给相应维护人员发送短信。

5、无线通信设备:本地端数据采集完成后发送给远端服务器。

6、电脑端:用户登录系统进行平台管理的入口,分为后台管理或前台业务查询处理,数据录入等。

7、手机客户端:通过手机端进行工单查询、处理、数据录入。

7 仿真软件Lift_Monitor_Demo.exe

7.1 仿真软件界面

BA信号实时电梯监控系统

说明:

这个仿真软件是为了让客户更好地理解我们监控系统的运行而做的一个简单的界面演示动画。

1. 当电梯正常运行的时候,属于一般的状态,监控室指示灯绿色,表示状态正常,监控室画面正常显示电梯1和电梯2的运行动画。

2. 当用鼠标去操控电梯轿厢的按钮,来模拟电梯物联网终端发出的相关信息(如:开门、关门、检修等),监控室画面会有相应的状态更新。

3. 当监控的电梯中,至少有一台电梯出现危险告警时候,监控室指示灯会由绿色转变为红色告警信号,伴随管理机也会发出报警声音。

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