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摘要：伴随着现代科技的发展，物联网技术目前得到了长足的发展，其目的是让所有的物品都能够被远程感知和控制，并与现有的网络连接在一起，形成一个更加智慧的生产生活体系。电梯作为城市轨道交通重要工具，其安全性能需要进行实时监控；先进的物联网技术保证了电梯状态的实时监控，模块化的设计使智能控制系统具有结构灵活、可扩展性强的特点，先进的传感技术保证了电梯监测信号传输的实时性。本文在介绍电梯安全远程智能控制系统的构架的基础上，分别对信息采集模块、数据传输模块及电梯分析分析系统进行设计。
关键字：物联网；电梯；智能控制
1.概述
电梯是关系到社会民生及企业安全生产的关键特种设备，其安全性能也是全社会较为关注的焦点之一。传统的电梯远程监控系统采集的信号有限，传输速度慢，信号实时性较差且资费严重。随着现代传感技术及网络技术的飞速发展，物联网技术得到了较为广泛的应用[1]，先进的信号采集模式可以采集较为详细电梯信息数据，优秀的网络平台保证了信号的实时可靠传输。
2.电梯安全远程智能系统结构
电梯安全物联网智能控制系统依托传感网、GPRS网络将相关特种设备通过相关信息传输至中心。各级政府工作人员、检验机构工作人员可以通过GPRS、光纤、以太网络进行数据的访问。企业及公众可以通过互联网进行信息的查询，具体网络拓扑如下所示：
图1 电梯安全物联网智能控制系统结构图
3.采集模块分析
目前，电梯市场品种繁多，种类复杂，电梯通讯接口型式规格均很难统一。电梯安全物联网智能控制系统采用先进的传感检测技术，直接对电梯的基本信息进行多角度检测。经过分析系统的综合分析，判断电梯的当前状态。系统的设计框图如下所示：
图2 电梯信息采集模块系统框图
当电梯设备正常运行时，系统主要采集电梯当前的运行状态、运行楼层、运行方向、门状态、供电情况、温湿度、灯光、承载情况、门厅呼叫情况以及视频图像等信息，通过GPRS网络实时传输至动态监管平台。
当电梯设备发生故障，在检测到电梯运行异常、重大故障事故或困人事故后，故障报警功能会主动启动声、光、图像、文字、短信等多种形式向使用单位、管理部门、检验机构、维保单位等不同层次进行报警，实时产生紧急处理警示和应急预案。故障处理结束后，由平台生成报警记录，对故障原因、故障排除时间、故障排除后的电梯状态形成故障处理记录。
数据链路模块为数据传输层提供前段软、硬件支持，将已经采集好的电梯信息按照协议格式进行打包处理，并采用文件加密系统进行信息API（Application Programming Interface）[2]加密，以保障电梯信息安全。信息通过数据链路层对服务器的数据中心进行数据实时传送，并接收数据中心所传输至终端的广播信息，及时对终端电梯做出相应处理。
4.远程数据传输模块设计
网络层要求电梯信息安全，保护网络不受攻击，确保网络服务的可用性。网络层的安全需求是面向系统安全的，具体包括划分虚拟专用网络[3]（VPN，Virtual Private Network）；逻辑隔离内、外部网络、以及核心数据区；实现网络的边界安全，在网络的入口设置安全控制等。
VPN通过综合利用访问控制技术和加密技术，并通过一定的密钥管理机制，在公共网络中建立起安全的专用网络，保证数据在加密通道中进行安全传输。通过特殊设计的硬件模块和软件系统，VPN利用公共网络构建专用网络，直接通过共享IP网络锁建立的隧道来完成信息传输。
5.电梯事故预警与状态分析
5.1云计算模式设计
云计算是一种新型的网络应用模式。该应用的独特性在于它是完全建立在可自我维护和管理的虚拟资源层上的。使用者可以按不同需求动态改变需要访问的资源和服务的种类和数量。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。电梯安全物联网智能控制系统采用云计算应用模式，可以实现资源共享的最大化，显著提高了资源的利用率。分布式存储技术利用了云环境中多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求，其特征是存储资源能够被抽象表示和统一的管理，并能能够保证数据读写及其相关操作的安全性、可靠性等各方面要求。分布式云计算技术使电梯的信息分析可以分成很多细粒度的子任务，这些子任务分布在多个有利计算节点上进行调度和计算，从而在整个电梯信息分析系统中获得对海量数据的处理能力。
5.2电梯数据分析
基于物联网络技术的传感终端采集电梯设备各类基本参数、生产进度、安装进度、检验记录、运行状态、维保状况、事故记录、单位信息、作业人员信息和监察记录等，形成特种设备基本数据库。系统对采集的数据进行分析判断，按照分类监管原则，对照安全技术规范的要求，对采集信息所隐含的风险进行准确识别。系统基于识别的风险进行分析评价，采用定量或定性的方法对判断分析电梯风险发生的频率及概率、分析风险可能产生的影响并确定风险的重要性水平。根据数据分析结果对电梯设备事故及时做出应急反应和妥善处置，科学实施特种设备事故调查处理，提高风险控制和事故预防的能力与水平。
6.总结
电梯安全物联网智能控制系统是基于传感终端、GPRS传输、射频RFID等先进技术，实现设备本体的传感信息采集、身份识别认证，通过建立高效的数据传输渠道，实现各级的安全信息联网、信息共享，通过基础数据即时更新，动态掌握设备变化情况，建立科学的预警系统，设立电梯设备故障自动报警、事故预警提示等，改进安全监管水平；同时通过对数据的宏观分析，为实现电梯安全的物联网智能控制。本文在介绍系统总体设计的基础上，分别阐述了电梯信息采集模块、数据传输模块及电梯分析系统的设计。
参考文献：
[1] Blocher A.Internet of things:talking with everyday objects[J]. Industrial Ethernet Book 05, 2010:38
[2] 邵昱，萧蕴诗.基于文件过滤驱动器的加密软件设计[J].计算机应用，2005,25(5):79-83.
[3] 郭春梅,毕学尧,杨帆.云计算安全技术研究与趋势[J].信息网络安全,2005,[5]:8.
关键字：物联网；电梯；智能控制
1.概述
电梯是关系到社会民生及企业安全生产的关键特种设备，其安全性能也是全社会较为关注的焦点之一。传统的电梯远程监控系统采集的信号有限，传输速度慢，信号实时性较差且资费严重。随着现代传感技术及网络技术的飞速发展，物联网技术得到了较为广泛的应用[1]，先进的信号采集模式可以采集较为详细电梯信息数据，优秀的网络平台保证了信号的实时可靠传输。
2.电梯安全远程智能系统结构
电梯安全物联网智能控制系统依托传感网、GPRS网络将相关特种设备通过相关信息传输至中心。各级政府工作人员、检验机构工作人员可以通过GPRS、光纤、以太网络进行数据的访问。企业及公众可以通过互联网进行信息的查询，具体网络拓扑如下所示：
图1 电梯安全物联网智能控制系统结构图
3.采集模块分析
目前，电梯市场品种繁多，种类复杂，电梯通讯接口型式规格均很难统一。电梯安全物联网智能控制系统采用先进的传感检测技术，直接对电梯的基本信息进行多角度检测。经过分析系统的综合分析，判断电梯的当前状态。系统的设计框图如下所示：
图2 电梯信息采集模块系统框图
当电梯设备正常运行时，系统主要采集电梯当前的运行状态、运行楼层、运行方向、门状态、供电情况、温湿度、灯光、承载情况、门厅呼叫情况以及视频图像等信息，通过GPRS网络实时传输至动态监管平台。
当电梯设备发生故障，在检测到电梯运行异常、重大故障事故或困人事故后，故障报警功能会主动启动声、光、图像、文字、短信等多种形式向使用单位、管理部门、检验机构、维保单位等不同层次进行报警，实时产生紧急处理警示和应急预案。故障处理结束后，由平台生成报警记录，对故障原因、故障排除时间、故障排除后的电梯状态形成故障处理记录。
数据链路模块为数据传输层提供前段软、硬件支持，将已经采集好的电梯信息按照协议格式进行打包处理，并采用文件加密系统进行信息API（Application Programming Interface）[2]加密，以保障电梯信息安全。信息通过数据链路层对服务器的数据中心进行数据实时传送，并接收数据中心所传输至终端的广播信息，及时对终端电梯做出相应处理。
4.远程数据传输模块设计
网络层要求电梯信息安全，保护网络不受攻击，确保网络服务的可用性。网络层的安全需求是面向系统安全的，具体包括划分虚拟专用网络[3]（VPN，Virtual Private Network）；逻辑隔离内、外部网络、以及核心数据区；实现网络的边界安全，在网络的入口设置安全控制等。
VPN通过综合利用访问控制技术和加密技术，并通过一定的密钥管理机制，在公共网络中建立起安全的专用网络，保证数据在加密通道中进行安全传输。通过特殊设计的硬件模块和软件系统，VPN利用公共网络构建专用网络，直接通过共享IP网络锁建立的隧道来完成信息传输。
5.电梯事故预警与状态分析
5.1云计算模式设计
云计算是一种新型的网络应用模式。该应用的独特性在于它是完全建立在可自我维护和管理的虚拟资源层上的。使用者可以按不同需求动态改变需要访问的资源和服务的种类和数量。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。电梯安全物联网智能控制系统采用云计算应用模式，可以实现资源共享的最大化，显著提高了资源的利用率。分布式存储技术利用了云环境中多台服务器的存储资源来满足单台服务器所不能满足的存储需求，其特征是存储资源能够被抽象表示和统一的管理，并能能够保证数据读写及其相关操作的安全性、可靠性等各方面要求。分布式云计算技术使电梯的信息分析可以分成很多细粒度的子任务，这些子任务分布在多个有利计算节点上进行调度和计算，从而在整个电梯信息分析系统中获得对海量数据的处理能力。
5.2电梯数据分析
基于物联网络技术的传感终端采集电梯设备各类基本参数、生产进度、安装进度、检验记录、运行状态、维保状况、事故记录、单位信息、作业人员信息和监察记录等，形成特种设备基本数据库。系统对采集的数据进行分析判断，按照分类监管原则，对照安全技术规范的要求，对采集信息所隐含的风险进行准确识别。系统基于识别的风险进行分析评价，采用定量或定性的方法对判断分析电梯风险发生的频率及概率、分析风险可能产生的影响并确定风险的重要性水平。根据数据分析结果对电梯设备事故及时做出应急反应和妥善处置，科学实施特种设备事故调查处理，提高风险控制和事故预防的能力与水平。
6.总结
电梯安全物联网智能控制系统是基于传感终端、GPRS传输、射频RFID等先进技术，实现设备本体的传感信息采集、身份识别认证，通过建立高效的数据传输渠道，实现各级的安全信息联网、信息共享，通过基础数据即时更新，动态掌握设备变化情况，建立科学的预警系统，设立电梯设备故障自动报警、事故预警提示等，改进安全监管水平；同时通过对数据的宏观分析，为实现电梯安全的物联网智能控制。本文在介绍系统总体设计的基础上，分别阐述了电梯信息采集模块、数据传输模块及电梯分析系统的设计。
参考文献：
[1] Blocher A.Internet of things:talking with everyday objects[J]. Industrial Ethernet Book 05, 2010:38
[2] 邵昱，萧蕴诗.基于文件过滤驱动器的加密软件设计[J].计算机应用，2005,25(5):79-83.
[3] 郭春梅,毕学尧,杨帆.云计算安全技术研究与趋势[J].信息网络安全,2005,[5]:8.