基于物联网技术的电梯安监系统的设计

来源:网络(转载) 作者:周霞 薛晓雷 发表于:2011-10-07 19:58  点击:
【关健词】电梯;物联网;安监
物联网因其巨大的应用背景而引起广泛的关注,它在电梯安监方面的应用也愈来愈引起大家关注;该文设计了一个采用无线传感器网络实时采集电梯各部件重要参数,由感知层、汇聚层、传输层和应用层组成电梯安监系统,并详细分析其中各层,最终给出相关应用案例。

北京“7.5”地铁电梯事件给人们带来的伤痛尚未平息,电梯事故传染病似地在武汉、广州等各大城市接连上演,城市高楼开始弥漫着“危险”的气息。电梯是从上世纪80年代开始在我国大量使用,按照20年寿命计算,现已进入电梯老化期,而大量老化落后的电梯仍在超期服役,成为各地事故频发的主因。我国目前电梯保有量已逾160万台,并以每年约20%速度增长,现有的检验人员已无法满足电梯定期检验需求,电梯漏检、疏于维护、安全部件失灵等现象时有发生,再加上现有监管体制尚不健全,管理维护的水平也有欠缺,如何能保证电梯的使用安全,最大限度减少损失,给人民一个具有安全感的生活环境,成为城市管理者工作的关键。作为一种直接关系到人民群众生命安全的特种设备,传统的管理维护方式已远远不能适应当前形势需要,将新兴物联网技术应用于电梯监控,实现电梯安全监管势在必行。
  物联网(The Internet of things)是由具有自我标识、感知和智能的物理实体基于通信技术相互连接形成的网络,这些物理设备可以在无需人工干预的条件下实现协同和互动,为人们提供智慧和集约的服务。将物联网技术应用在电梯安监中,既能及时而准确的感知电梯运行状况,又可以在电梯有潜在故障时发出报警信息,最重要的是可以在电梯故障时及时采取措施保障乘客的生命安全。
  本文重点阐述采用物联网技术的电梯安监系统的设计及运作流程。
  1 物联网技术
  “物联网”的概念于1999年由麻省理工学院的Auto-ID实验室提出[1],将书籍、鞋、汽车部件等物体装上微小的识别装置,就可以时刻知道物体的位置、状态等信息,实现智能管理。Auto-ID的概念以无线传感器网络和射频识别技术为支撑。1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议Mobi—Com1999上提出了传感网(智能尘埃)是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇[2]。同年,麻省理工学院的Gershenfeld Neil教授撰写了“When Things Start to Think”一书[3],以这些为标志开始了物联网的发展。2005年11月17日,在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上,国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出了“物联网”的概念[4]。通俗地讲,物联网是在计算机互联网的基础上,利用RFID、无线数据通信等技术,构造一个覆盖世界上万事万物的网络。在这个网络中,物品(商品)能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术,通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享;管理者通过电脑或手机,可实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
  无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络。它是一种全新的信息获取平台,能够实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息,并将这些信息发送到网关节点,以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪,具有快速展开、抗毁性强等特点。无线传感器网络所具有的众多类型的传感器,可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。
  基于物联网技术的安监系统就是通过无线传感器网络实时采集各类参数并通过各种方式传输至远程监控平台从而达到对电梯进行智能化管理和维护的系统。这也将会是未来10年或20年里面电梯行业新的技术突破口,从而将电梯运行安全提高到一个新的层次。
  2 电梯安监系统的设计
  该电梯监控系统由感知层、汇聚层、传输层和应用层组成,如图1所示。
  感知层由安装在电梯外围各部分的各类传感器组成,它们可以监控电梯各个位置的物理以及环境状况,例如温度、声音、振动、压力、运动或异物等。它可以在24小时内不间断地向汇聚层传输信息。
  汇聚层的核心是汇聚分站,汇聚分站将感知层传来的各类信息进行整合,并根据需求将数据进行一定时间的本地存储或实时通过传输层发送到应用层进行后续处理。
  传输层主要是经WIFI、3G或有线网络将数据传输到上层平台。
  应用层是一个智能电梯运行监测、故障诊断和记录系统。它除了如实的记录电梯从设计、制造、安装、使用、改造、维护、维修、检查到回收的相关情况外,主要任务是接收各汇聚分站传输来的实时数据并通过分析一定时间段内的电梯运行记录数据,全面了解电梯的实时运行状态和故障分布情况(包括时间段内所有输入点的历史状态变化、运行时间、启动次数、发生故障的时刻及持续时间、故障类型等),将潜在的故障和已出现的故障及时准确的传递给相关单位和个人,并且为政府监管部门和维保单位提供查询平台。
  3 应用案例
  整个系统的运作情况如下:
  电梯在日常工作中,分布在电梯周围的各传感器将收集各类参数传递给汇聚分站,汇聚分站通过各种传输手段将数据传输到电梯远程管理平台,智能化的系统将根据各输入点的历史状态变化分析电梯各部件的故障可能性,并提出合适的解决方法。正常运行情况下,远程控制中心会根据电梯安保需要通过网站公布电梯设备的年检和维护保养情况,既方便政府质监部门对电梯的实时查看与监管,也方便物业管理单位了解电梯运行状况。同时,控制平台还会根据电梯实际情况通过邮件或短信等多种方式提醒电梯维保单位按时进行相关电梯的维修与保养。远程管理平台还将通过专家软件系统,对注册的电梯自动提供最优维保方案,对有潜在故障的电梯发出预警,预防事故发生;还能与备件仓库、流动抢修车互动,使各自为战的各类电梯维保公司联合起来,资源共享产生规模优势。
  当电梯发生冲顶、沉底、停电、关人、停机、卡门、坠落等严重故障时,汇聚分站将各传感器采集的数据立刻传输到平台,并按照分级响应发出预警,同时将记录现场语音和视频信息并及时传输到远程监控平台。故障电梯使用单位的安全管理人员、电梯维保单位的工作人员,以及质监部门监管人员的手机都会收到警示信息,以便及时实施维修、救援。
  通过对电梯运行记录数据的分析和统计,可知道电梯运行中出现故障的类型和发生概率,帮助分析其潜在的不安全因素,为电梯的日常维护和保养提供直接的数据支持,提高维保工作的针对性,有效降低维保成本,预防电梯故障的发生;在发生电梯运行事故后,记录数据也可帮助查找事故原因,并作为事故鉴定的依据。 (责任编辑:南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%


版权声明:因本文均来自于网络,如果有版权方面侵犯,请及时联系本站删除.