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摘要:近年来,随着我国社会经济的不断发展,物联网技术应用的领域和范围越来越广。本文从电梯安全检验系统的功能定位出发,构建物联网的电梯安全检验网络结构,并采用红外线传感器、位移检测等设计电梯在线监测传感技术系统,实现电梯关人、超速等故障检测。本系统能实现电梯传感器信息的传输和安全检验工作,预防电梯事故的发生并提高电梯安全水平。
关键词:物联网;电梯监测;电梯常用传感器
引言
随着楼层的建设越来越高,电梯的使用愈加广泛。电梯的广泛使用也带来了新的问题,其中最突出的是电梯设备的安全监测不到位,为了保证电梯的运行安全,预防事故的发生,本文采用STM32F103C8T6微控制器对安装在电梯上的门开关传感器、红外人体传感器、加速度传感器、水平传感器、超重传感器等各类传感器进行参数实时采集,并通过电力载波模块传输到电力线上,把电梯各个传感器参数实时地传输到上位机监控系统,由上位机监控系统把电梯运行参数进行实时显示并与正常数据进行比对、分析,以预测电梯故障发生的概率、电梯不稳定因素以及将要出现故障的时间等,从而提醒管理部门提前采取必要的措施
1何谓物联网及应用物联网的电梯
1.1将互联网、传感器、射频识别技术等深入融合的新一代信息技术,称为物联网技术;作为新一代信息技术得到了迅速的发展和广泛地应用。将具备物联网技术进行电梯安全监测与控制的管理系统,成为应用物联网的电梯;电梯需要安装用于采集电梯运行过程、出现的故障以及维护维保信息的传感器,传感器的信息需要经过网络传送到电梯控制与管理系统。物联网电梯将能实现实时监测与监控、故障信息存储与判别、电梯维护保养、电梯困人营救方案的优化等功能,必将提高安全性、维护保养的适时性、困人营救的优化与及时性。如何将电梯监测系统及传感器与网络的良好地结合是核心技术,必将是电梯行业未来发展的方向。
1.2电梯物联网监测系统除了硬件系统外,监测系统软件部分需要进行程序设计,其设计应包括电梯运行异常检测、系统数据处理、中断判断等内部的调整。系统软件编程流程,系统软件编程包括:到达目的楼层的选择;门开关及开关到位检测包括:目的楼层的确定,轿厢门正常关闭检测,正常关闭轿门则启动,未完全关闭则禁止启动并且自动报警。若电梯正常启动,实时采集检测电梯运行中的距离、速度、加速度信号,将采集的信号与电梯正常安全运行的距离、速度、加速度信号进行对比,若数据有差异需要进行故障预警以及同时发送信息通知相关的部门进行及时处理。若电梯抵达到相应的楼层停止时,检测电梯轿门是否正常开门,若超时不开门,需要自动报警并及时通知相关部门进行后续的处理,并且启动设备对被困人员进行安抚。电梯运行状态需要进行异常检测与判断,比如层轿门开关情况监测、门机系统及控制系统的运行速度与加速度检测等等;若出现异常,需要立即处理并报警,同时自动发短信预警,各种信息需要在人机界面进行显示。
2如何构建电梯物联网体系
2.1构建基于物联网技术的电梯监测管理系统,电梯物联网的体系架构由感知层、网络层和应用层组成。
2.2电梯物联网网络层需要采集感知层的数据,并且将数据快速可靠安全地进行远距离传送,是电梯物联网感知与应用层的中间层。电梯物联网网络层需要的关键技术有互联网技术、无线网络技术、移动互联网技术以及无线传感网络技术等等。
2.3电梯物联网应用层需要将物联网感知层传感器采集的信息,经过物联网网络层传送后的数据信息进行分析并处理后,进行远程监测与控制,并实现其智能管理。电梯物联网应用层由两个子层组成:分别为电梯物联网应用程序层和电梯物联网终端设备层。电梯物联网应用程序层充分利用服务器,将数据储备、分析及处理;电梯物联网终端设备需要提供人机交互操作界面,利用终端设备监测和处理控制物联网各个层的设备,将获取的信息经过服务器提供的各种灵活的应用。电梯物联网应用层需要的关键技术有大数据云计算技术、大数据挖掘技术、人工智能运算技术等等。
3维护管理
3.1利用物联网技术可以对电梯的维护管理进行优化。系统可以针对不同电梯设置定期自动通知电梯维护人员来进行电梯维护,这样可以有效地保证电梯维护的周期,不会出现维护遗漏的情况。并且还能够对电梯维护的时间、维护人员以及维护内容进行记录和统计,可以定期以报告的形式发出,规范电梯维护管理,而且通过报告可以清晰地看出电梯维护的情况,电梯管理人员可以针对维护记录,对电梯维护工作作出及时地调整,提高电梯维护质量。同时电梯管理人员在查看维护信息时不需要安装专用软件系统,只需要用电脑或者手机进行登录即可,十分便利。
3.2在电梯安全管理系统中,可以对电梯发生的一系列的故障进行信息记录,为电梯的管理单位、物业单位在对电梯安全管理时提供有效的依据,能够查看到电梯发生故障时相关的详细信息,从中能够找到导致故障发生的原因,然后可以有针对性地采取应对措施,防止后期出现同样的电梯故障。
3.3针对维保单位设置有资料管理、故障管理和维保管理三大功能。资料管理功能方面可以查看本公司管理下电梯故障电梯列表、待维护电梯列表、待年检电梯列表。可以进行添加电梯资料、浏览修改电梯资料、添加下级物业公司、编辑下级物业公司资料、维护人员资料管理、短信告警设置等功能。在技术上采用了SIM卡密码验证,SIM卡号码为电梯监控终端号码,用户不能自行填写,需要经过授权的管理员为您添加电梯监控终端号码。维护人员电话与负责人电话两个表单后面分别有短信报警选项,如果您选择了相应用户的报警号码,需要添加相应的手机号码。故障和维保管理方面,可以实时查看当前故障电梯列表、超期电梯、近期需要维护的电梯。还具有历史故障查询和年检记录查询功能。维护记录查询方面可以按照“时间范围”、“电梯品牌”、“区域”、“电梯编号”等进行查询。
3.4系统自动告警。系统自动判断功能,避免人为遗漏。可以通过手机和电脑随时随地接收告警,告警信息按严重程度实行分级告警。管理方便。系统自动记录、分析故障和维保情况,WEB/APP方式登陆、方便管理监督。安装维护方便。系统采用的3G无线传输技术,不需要布置很多网络线路,安装施工更简单,出现故障,影响面小,便于维护。适应性广。无论何种品牌,何种型号电梯都可以安装。环保节能。据分析可以提前预警,降低电梯故障发生率75%以上,提供安全保障;把故障处理在萌芽阶段,降低电梯故障处理时限,故障处理效率提高66.7%以上,故障响应及维保验收时间降低90%以上。
结语
本文设计了一种基于电力载波通讯的电梯监测系统,论述了系统的硬件和软件设计与实现,经过实验验证了系统的有效性和实用性,该系统能够实时监测电梯的运行环境,及时发现电梯在运行过程中的异常情况并报警,防止安全事故的发生,保证人身安全。
参考文献
[1]张智,唐露新,陈思成.电梯故障记录仪系统设计[J].电子产品世界,2014,06.
[2]STMicroelectronics.STM32F103x8Datasheet[DB/OL].http://www.st.com/.
[3]四川科强电子技术有限责任公司.KQ-130F電力载波模块手册[DB/OL].http://www.kq100.com/.
[4]Microsoft[EB/OL].http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.sockets.socketasynceventargs.aspx.
关键词:物联网;电梯监测;电梯常用传感器
引言
随着楼层的建设越来越高,电梯的使用愈加广泛。电梯的广泛使用也带来了新的问题,其中最突出的是电梯设备的安全监测不到位,为了保证电梯的运行安全,预防事故的发生,本文采用STM32F103C8T6微控制器对安装在电梯上的门开关传感器、红外人体传感器、加速度传感器、水平传感器、超重传感器等各类传感器进行参数实时采集,并通过电力载波模块传输到电力线上,把电梯各个传感器参数实时地传输到上位机监控系统,由上位机监控系统把电梯运行参数进行实时显示并与正常数据进行比对、分析,以预测电梯故障发生的概率、电梯不稳定因素以及将要出现故障的时间等,从而提醒管理部门提前采取必要的措施
1何谓物联网及应用物联网的电梯
1.1将互联网、传感器、射频识别技术等深入融合的新一代信息技术,称为物联网技术;作为新一代信息技术得到了迅速的发展和广泛地应用。将具备物联网技术进行电梯安全监测与控制的管理系统,成为应用物联网的电梯;电梯需要安装用于采集电梯运行过程、出现的故障以及维护维保信息的传感器,传感器的信息需要经过网络传送到电梯控制与管理系统。物联网电梯将能实现实时监测与监控、故障信息存储与判别、电梯维护保养、电梯困人营救方案的优化等功能,必将提高安全性、维护保养的适时性、困人营救的优化与及时性。如何将电梯监测系统及传感器与网络的良好地结合是核心技术,必将是电梯行业未来发展的方向。
1.2电梯物联网监测系统除了硬件系统外,监测系统软件部分需要进行程序设计,其设计应包括电梯运行异常检测、系统数据处理、中断判断等内部的调整。系统软件编程流程,系统软件编程包括:到达目的楼层的选择;门开关及开关到位检测包括:目的楼层的确定,轿厢门正常关闭检测,正常关闭轿门则启动,未完全关闭则禁止启动并且自动报警。若电梯正常启动,实时采集检测电梯运行中的距离、速度、加速度信号,将采集的信号与电梯正常安全运行的距离、速度、加速度信号进行对比,若数据有差异需要进行故障预警以及同时发送信息通知相关的部门进行及时处理。若电梯抵达到相应的楼层停止时,检测电梯轿门是否正常开门,若超时不开门,需要自动报警并及时通知相关部门进行后续的处理,并且启动设备对被困人员进行安抚。电梯运行状态需要进行异常检测与判断,比如层轿门开关情况监测、门机系统及控制系统的运行速度与加速度检测等等;若出现异常,需要立即处理并报警,同时自动发短信预警,各种信息需要在人机界面进行显示。
2如何构建电梯物联网体系
2.1构建基于物联网技术的电梯监测管理系统,电梯物联网的体系架构由感知层、网络层和应用层组成。
2.2电梯物联网网络层需要采集感知层的数据,并且将数据快速可靠安全地进行远距离传送,是电梯物联网感知与应用层的中间层。电梯物联网网络层需要的关键技术有互联网技术、无线网络技术、移动互联网技术以及无线传感网络技术等等。
2.3电梯物联网应用层需要将物联网感知层传感器采集的信息,经过物联网网络层传送后的数据信息进行分析并处理后,进行远程监测与控制,并实现其智能管理。电梯物联网应用层由两个子层组成:分别为电梯物联网应用程序层和电梯物联网终端设备层。电梯物联网应用程序层充分利用服务器,将数据储备、分析及处理;电梯物联网终端设备需要提供人机交互操作界面,利用终端设备监测和处理控制物联网各个层的设备,将获取的信息经过服务器提供的各种灵活的应用。电梯物联网应用层需要的关键技术有大数据云计算技术、大数据挖掘技术、人工智能运算技术等等。
3维护管理
3.1利用物联网技术可以对电梯的维护管理进行优化。系统可以针对不同电梯设置定期自动通知电梯维护人员来进行电梯维护,这样可以有效地保证电梯维护的周期,不会出现维护遗漏的情况。并且还能够对电梯维护的时间、维护人员以及维护内容进行记录和统计,可以定期以报告的形式发出,规范电梯维护管理,而且通过报告可以清晰地看出电梯维护的情况,电梯管理人员可以针对维护记录,对电梯维护工作作出及时地调整,提高电梯维护质量。同时电梯管理人员在查看维护信息时不需要安装专用软件系统,只需要用电脑或者手机进行登录即可,十分便利。
3.2在电梯安全管理系统中,可以对电梯发生的一系列的故障进行信息记录,为电梯的管理单位、物业单位在对电梯安全管理时提供有效的依据,能够查看到电梯发生故障时相关的详细信息,从中能够找到导致故障发生的原因,然后可以有针对性地采取应对措施,防止后期出现同样的电梯故障。
3.3针对维保单位设置有资料管理、故障管理和维保管理三大功能。资料管理功能方面可以查看本公司管理下电梯故障电梯列表、待维护电梯列表、待年检电梯列表。可以进行添加电梯资料、浏览修改电梯资料、添加下级物业公司、编辑下级物业公司资料、维护人员资料管理、短信告警设置等功能。在技术上采用了SIM卡密码验证,SIM卡号码为电梯监控终端号码,用户不能自行填写,需要经过授权的管理员为您添加电梯监控终端号码。维护人员电话与负责人电话两个表单后面分别有短信报警选项,如果您选择了相应用户的报警号码,需要添加相应的手机号码。故障和维保管理方面,可以实时查看当前故障电梯列表、超期电梯、近期需要维护的电梯。还具有历史故障查询和年检记录查询功能。维护记录查询方面可以按照“时间范围”、“电梯品牌”、“区域”、“电梯编号”等进行查询。
3.4系统自动告警。系统自动判断功能,避免人为遗漏。可以通过手机和电脑随时随地接收告警,告警信息按严重程度实行分级告警。管理方便。系统自动记录、分析故障和维保情况,WEB/APP方式登陆、方便管理监督。安装维护方便。系统采用的3G无线传输技术,不需要布置很多网络线路,安装施工更简单,出现故障,影响面小,便于维护。适应性广。无论何种品牌,何种型号电梯都可以安装。环保节能。据分析可以提前预警,降低电梯故障发生率75%以上,提供安全保障;把故障处理在萌芽阶段,降低电梯故障处理时限,故障处理效率提高66.7%以上,故障响应及维保验收时间降低90%以上。
结语
本文设计了一种基于电力载波通讯的电梯监测系统,论述了系统的硬件和软件设计与实现,经过实验验证了系统的有效性和实用性,该系统能够实时监测电梯的运行环境,及时发现电梯在运行过程中的异常情况并报警,防止安全事故的发生,保证人身安全。
参考文献
[1]张智,唐露新,陈思成.电梯故障记录仪系统设计[J].电子产品世界,2014,06.
[2]STMicroelectronics.STM32F103x8Datasheet[DB/OL].http://www.st.com/.
[3]四川科强电子技术有限责任公司.KQ-130F電力载波模块手册[DB/OL].http://www.kq100.com/.
[4]Microsoft[EB/OL].http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.net.sockets.socketasynceventargs.aspx.