电梯物联网解决方案

电梯物联网系统方案

第一部分概述

1.1 项目背景

随着城市化的发展，电梯的数量增长迅速，应用范围越来越广泛。截至2015年底，全国电梯保有量约450万台，并以每年20%左右的速度增长，我国电梯保有量、年产量、年增长量均位列世界第一。已经成为发展国民经济，改善人民生活不可缺少的重要工具。电梯作为一种特殊产品，广泛地应用于各类人员聚集公共场所，与群众切身利益的关系越来越密切，其正常性、安全性、可靠性日显重要。因此如何持续保持电梯的安全性能和质量，提高对困人电梯应急救援的能力已成为全社会关心的问题。

1.2 建设目标

本系统的建设目的是通过电梯物联网系统，实现对销售在外电梯的基础资料管理、电梯日常运行状态、故障以及维保等情况进行记录和跟踪，对发生的电梯困人故障提供最及时的原厂专业救援服务，并通过有效的正确、安全用梯宣传，最终在用户和社会上提升电梯品牌品质和服务质量。

1.3 设计原则

1.3.1 先进性

本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，系统整体满足电梯监控和管理的需要，采用SAAS模式开发，保证系统既能够独立部署，也能够适应作为统一平台进行软件运营。

1.3.2 实用性

依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、不兼容的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。

1.3.3 可靠性

系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，都将持续秉承系统可靠性原则。并在之前多年运营的电梯平台开发经验基础上，对系统重构，以保证系统的可靠性和扩展性。

1.3.5 安全性

系统数据安全性是不容忽视的关键环节。在构建系统平台时，将借鉴电梯平台多年来的运行经验，对系统数据及权限进行更加细致的控制。

1.3.6 开放性

本系统采用开放式设计，提供多种方式兼容电梯制造厂现有热线服务系统和维保信息化系统，并提供标准的API进行数据的交换。

1.3.7高集成性

本系统设计时，根据物联网特性，加强和前端电梯网关监控设备的互动，通过本系统能够对前端设备进行远程控制，包括参数设置、远程升级、远程数据交互等，使设备在远程一样能够被感知和控制。

第二部分总体设计

2.1 整体规划

根据物联网电梯、自动扶梯国标技术规范，电梯物联网系统的业务特点和客户需求，整个系统的架构如下：

2.2 架构设计

电梯物联网系统总体可以分为四层结构：数据采集层、网络传输层、数据中心和业务处理层，根据系统建设要求，系统拓扑图如下所示：

2.2.1 设备接入层

设备接入层主要指安装在电梯轿厢内/外或电梯机房，通过与电梯控制主板通信采集电梯运行状态信息的终端设备。通过设备内电梯大数据分析软件，来判断电梯是否异常（故障），同时还能检测轿厢内的警铃按键是否被触发，从而发送电梯困人信号给中心处理。

2.2.2 网络传输层

网络传输层主要是依托运营商的网络，通过有线或者无线（3G/ 4G）等方式，充分利用网络带宽资源传输视音频和数据信息。

2.2.3 中心管理层（云数据中心）

中心管理层是支持各类业务功能的服务器，包括接入服务器、状态（告警）

服务器、存储服务器、数据库服务器，流媒体服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。

2.2.4 业务处理层

业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对电梯信息的管理、对故障的救援派遣、日常电梯维保监督及提醒等功能。

第三部分详细设计

3.1 系统组成

电梯物联网系统主要由前端设备子系统、网络传输子系统、电梯云数据中心和电梯综合管理业务平台四部分组成。

前端设备子系统是系统的信息节点，核心设备是电梯物联终端，该设备能采集电梯行数据和故障数据（附表1）、音视频数据、电梯困人数据，经过前端分析、处理之后，通过设备中的网络处理单元发送给云数据中心。

运

行状

态

当前楼层

运行方向

运行速度

轿门开关

累计运行时间

累计运行次数

累计开关门次数钢丝绳运行折弯次数

轿内人员

电梯故障

冲顶

蹲底

门区外停梯运行中开门

开门走梯

超速

运行超时

反复开关门

长时间开门

停电

附表1

传输网络子系统主要包括电梯运行井道之间的通信网络以及在前端设备和云数据中心之间传递视音频和数据信息的通信网络。电梯井道采用专用的无线传输设备，取代原有电梯随性电缆的通信方式。前端设备和监控中心的通信可以通过电信、移动、联通等运营商的有线或是无线3G/4G传输，保证音视频和电梯实时运行数据能够及时传输。

电梯云数据中心是本系统核心所在，是执行电梯日常信息管理、电梯困人救援指挥调度、电梯维保管理的基础。数据中心包括数据库服务器、接入服务器、状态（报警）服务器、存储管理服务器、流媒体服务器、Web服务器等等，它们共同形成数据运算处理中心，完成各种数据信息的交互，集管理、交换、处理、存储和转发于一体，从而保证高效及时的电梯管理、救援、处置等工作。

3.2 前端设备子系统设计

3.2.1电梯物联终端

电梯物联终端采用双核嵌入式技术架构，其处理器和存储等硬件资源能满足实时电梯运行数据采集和音视频数据的接入、处理、传输。设备具备与电梯控制主板对接的专用通信接口（RS-232/RS-485/CAN），可以根据电梯主板通信协议进

行定制开发电梯数据转换模块，同时设备还支持外加第三方传感器，将电梯运行状态及故障数据，归一到统一的故障参数定义标准中供云数据中心使用。

3.2.1.1产品功能

➢电梯运行状态

实时采集电梯运行方向、楼层位置、轿厢门开关状态、平层状态、电梯电源状态、电梯累计运行时间、电梯累计开关门次数、电梯累计运行次数、电梯钢丝绳折弯次数。

➢电梯故障检测

根据采集到的电梯实时状态，通过电梯安全网关的分析，可以判断冲顶、蹲底、门区外停梯、开门走梯、运行中开门、反复开关门、长时间开门、超速、停电故障。

➢电梯困人检测

支持两种检测方式：1、电梯轿厢内警铃报警触发困人报警信号；2、系统自动检测到电梯轿厢内有人，同时根据网关分析判断得出的电梯故障，系统自动触发电梯困人报警。

➢电梯维保/检修

当电梯处于维保（检修）状态，网关设备可以自动进入检修模式，以屏蔽电梯维保（检修）情况下的异常信息上报。

➢实时视频、录像

设备支持3G/4G以及有线模式下的远程视频实时查看，视频画面上叠加电梯关键运行数据以及异常信息。同时，设备可以配置SD卡，支持7*24小