基于物联网技术的智能电梯监控系统的方案设计

基于物联网技术的智能电梯监控系统的
方案设计
摘要：电梯运行状态的实时远程监控是电梯安全管理的重要基础。

基于物联网技术的智能电梯监控系统，可以实时采集和监测电梯的关键参数，可实现故障电梯快速定位，确定故障种类，维修信息的反馈登记，提供电梯的维保方案等，为电梯安全管理提供保障。

关键字：电梯运行安全；物联网；智能电梯监控系统
引言
近年来，随着老旧电梯数量逐渐增多，电梯安全事故也得到社会各界的广泛关注。

电梯安全事故的主要原因有维保工作不到位，电梯安全运行过程缺乏有效监测手段，监管方式和监管手段落后等，无法做到有效的电梯运行安全管理。

因此，对于电梯运行状况的监控显得尤为重要。

随着科技的进步，信息技术和计算机技术的发展，物联网技术逐渐被各行业应用。

物联网技术是智能化管理和识别的一项新技术，其利用终端感知设备将需要被检测的物体与互联网实现内在连接。

目前，电梯行业中物联网技术的应用尚处于初级阶段，电梯远程智能监控平台系统也还处在发展阶段，但为电梯检测和故障处理等工作提供了帮助。

未来，基于物联网技术的智能电梯监控系统将提供更方便快捷的安全保障。

1基于物联网技术的电梯智能监控系统主要针对各种厢式电梯的远程监控，通过对电梯运行数据的实时监测，实现对电梯数据的采集，通过通信网络将感知数据传输给云平台的服务器，在云端进行数据的存储、分析、对比和预测等，对故障电梯实现定位、确定故障类型、提供维修方案、及时报警、实时通知维修人员维修信息的反馈登记，同时还能提供电梯的保养方案，保养信息的反馈登记，维保人员通过A PP实时查询云平台的电梯监测信息等。

2电梯远程监控系统的研究现状
目前，电梯远程监控的研究主要以电梯生产企业和第三方物联网平台企业。

国外比较大型的电梯公司都拥有成熟的远程监控系统。

例如美国OTIS公司
研发的REM(Remote Elevator Monitoring )系统、德国Thyssenkrupp电梯有限
公司研发的TE-E (TELE-SERVICE) 型智能电梯监控系统、KONE公司研发的的EMC
监控指令系统等。

国外实力较强的各电梯公司的智能电梯监控系统技术研发时间
较长，技术也较为成熟，但总体而言扔存在着成本高，设置一定的技术壁垒，兼
容性差等缺点。

目前，国内的部分科技公司和研究单位也尝试研发自己的电梯远程监控系统。

目前进行研究的单位有无锡中秀电梯公司、中国建筑科学院机械化研究分院、阿
尔发机电科技有限公司、华为的物联网电梯公司等。

第三方电梯物联网平台企业，如华为的物联网电梯系统，其特点为具备强大
的边缘计算能力，可实现数据实时处理，本地预测分析，故障实时预警，同时该
监控系统和云端大数据分析协同作业，实现了预测性运行及维护。

同时采用了开
放架构，联接电梯控制器及各类终端传感器，实现统一集中管理。

该系统将传感
器采集的电梯的实时运行数据进行仿真作业，结合云端大数据平台分析，可全面
了解电梯各部件的实际运行情况，提前预防电梯可能发生的故障的部位，提前完
成维护保养和更换部件。

3智能电梯监控系统方案设计
3.1 智能电梯监控系统总体架构
设计的智能电梯监控系统基于NB-IoT，总体分为监控终端和平台端两个部分。

监控终端又分为采集端和传输端两小部分。

监控终端是部署在现场电梯上的检测设备，主要的任务是电梯状态的检测和
电梯数据的上传。

采集端使用三轴加速度和气压计采集电梯信息，使用内置温度
传感器采集电梯周围环境温度；传输端主要是通过NB-IoT模组进行数据传输，
通过运营商基站、核心网等设备将电梯的实际运行数据和故障数据发送到服务器
上面进行显示和汇总。

平台端负责多个电梯监控终端的有效管理、用户权限的管理以及电梯数据报表的管理。

智能电梯监控系统总体架构图见图1所示。

图1 智能电梯监控系统总体架构图
3.2电梯无线监控终端架构
（1）通信模式
使用NB通信网络，可以直接将采集信息上传至云端。

电梯电机监控的应用需求是电机较分散，单个电梯可能只有一个电机不需要组网，故使用NB网络。

采用上海移远公司的Quectel BC26模组。

（2）启停次数，启停时间信息采集
采用MEMS加速度传感器用于检测电机的启停信号，既可以得到启停次数和启停时间累计信息以及电梯开关门信息。

本系统加速度传感器采用亚德诺半导体公司的数字加速度计ADXL345。

（3）CPU根据产品定位，可以选用意法半导体ARM芯片。

STM32F407VGT6型微控制器芯片。

电梯无线监控终端架构图见图2所示。

图2 电梯无线监控终端架构图
3.3产品功能特点
（1）供电电源：支持5VDC供电；
（2）网络通信： NB-IoT；
（3）采样信息：电机起停次数统计、电机运行总时长统计；
（4）支持三轴加速度传感器、高度传感器；
（5）支持周期上传采集信息功能；
（6）支持远程参数配置功能；
（7）支持远程代码升级功能。

4总结
通过实验对比分析基于电梯故障点改进算法对电梯故障关联规则挖掘的优化和对电梯运行维保效率的提高，总结基于物联网的电梯监控系统，并对未来研究工作进一步展望。

该系统经过测试能够稳定运行，效果可靠。

随着信息技术和计算机技术的不断发展，物联网技术在电梯产品中逐渐在被应用。

而智能电梯监控系统采用了先进的物联网技术，不仅大大提高了远程监控水平，而且增强了电梯
运行的安全性。

相信在不久的未来，基于物联网技术的智能电梯监控系统将为我们的工作和生活提供更便捷的安全保障。

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