對基于物聯網的智慧電梯大數據分析系統開發分析

胡竑　陳穎　劉曉青　黃夢斌

摘? 要：由于目前電梯維護保養質量和發現電梯安全隱患等技術手段不足，電梯故障和事故時有發生。該文立足于當前電梯監測系統的發展現狀，從總體方案、系統構成、功能設計等方面構建和開發電梯大數據分析系統，并對該系統的實現方式加以闡述，力求通過該系統的應用，使物聯網技術優勢充分發揮，電梯監管中存在的難題與不足得到有效克服，促使其朝著智慧化、專業化的方向轉變，確保人們的生命財產安全

關鍵詞：物聯網? 智慧電梯? 大數據系統

中圖分類號：TP27 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）09（c）-0017-02

近年來，電梯安全事故多發，對人們的生命安全構成了嚴重威脅。對此，國家和各級政府給予高度重視，為了提高電梯管理質量，在物聯網基礎上將大數據分析技術引入其中，力求構建和開發大數據分析系統，使電梯更加智能化、專業化，減少維修頻率與成本，使故障率與安全事故得到大幅度降低。

1? 電梯監測系統發展現狀

在國外研究中，為了提高電梯實時監控設備的運行水平，一些發達國家的電梯公司采用計算機網絡技術，研制出電梯監測系統，一旦設備在運行時出現異常情況，則可及時察覺并發出警報。在國內研究中，基于物聯網的智慧電梯已經在多個城市開展試點，在電梯安全監管的技術層面已經有所突破，在全國范圍內推廣已經指日可待，目前主要在上海、北京、廣州、杭州等地進行建設，并構建統一的電梯應急處理中心，使電梯故障率有效降低，電梯安全得到切實保障。

2? 智慧電梯大數據分析系統的構建

2.1 總體方案

在物聯網基礎上開發的大數據分析系統，可在各類電梯運行中對設備安全進行實時監管，該系統中將云計算、通信技術、大數據、傳感器技術、物聯網等多種現代化技術引入其中，構建分布式架構，對電梯運行情況進行實時監測，采集數據后利用特定算法進行處理，使電梯故障問題得到有效預防和處理。同時，借助多媒體分法技術，可為電梯管理、監督、維修等機構與業主提供綜合管理功能，使物聯網技術得到充分利用，真正打造出智慧電梯，這也與電梯行業的主要發展趨勢充分符合[1]。

2.2 系統構成

基于大數據的智慧電梯系統共計包括5個層面，具體如下表1所示。

（1）在基礎設施層中，即IAAS層。該層是海量數據存儲系統，與基礎設施平臺相結合構建出管理模塊，在網絡、服務器、資源池等基礎上，為系統運行打下堅實基礎。（2）數據中心層，即DAAS層。包括電梯數據庫、地理信息庫、監察信息庫與維修保養庫等，由多項信息庫共同組成智慧電梯的業務數據體系。（3）平臺服務層，即PAAS層。該層主要包括數據管理中心、服務總線、數據共享、數據加工等，使數據分析的相關需求得到充分滿足。（4）平臺應用層，即SAAS層。該層包括電梯異常數據獲取、應急事故處理、維修保養、定檢監察等內容，同時還具備地理信息應用與大數據預警等職能。（5）大數據表現層，根據數據與模式間的聯系，通過圖形化統計分析、監測、評價、預警等方式，使電梯相關信息清楚直觀的展示出來[2]。

2.3 功能設計

通過對智慧電梯中監察、維護保養、故障等信息進行采集，建立資源數據庫，對電梯運行中的監測數據、科學評價、智能預警等進行分析，提高電梯安全的監管質量，使安全管理的信息層次得到顯著提升。因此，智慧電梯中大數據分析系統應具備以下功能。

（1）實時監控。在對電梯當前狀態進行實時監控時，采用文字、圖片相結合的方式展示出來，例如當前所處樓層、內部是否載人、電梯速度、上下方向以及轎廂內溫度等。

（2）記錄和傳遞故障信息。與飛機中的黑匣子相似，該系統可對轎廂內故障情況以及其他系統的運行狀態進行記錄，例如，轎廂運行方向、是否超載、當前樓層等，如若出現故障問題，則會自動挖掘故障形成原因，并給出可行的處理方案。

（3）自動報警與預警。通過分析數據庫信息可對電梯運行狀態進行預警，及時提示維修人員潛在的故障問題，并提醒其更換和保養老化受損的部件。當電梯中有人員被困時，可利用傳感器識別轎廂內是否有人，自動撥打救援中心號碼，該系統也可自動開啟報警功能。

（4）大數據統計分析。該系統可根據電梯不同的品牌、型號、保養日期與單位等信息，統計出電梯故障的類型與相關信息，為維修機構、生產企業的質量監管工作提供更大便利[3]。

3? 智慧電梯大數據分析系統的實現

大數據系統的大網絡拓撲設計是利用核心網絡區、特檢院與市場監督管理局等，實現數據信息交換與服務的調用。該系統需要與維保單位、電梯生產企業進行交換的數據傳輸到DMZ區域前置服務器中，利用防火墻使DMZ區與核心網絡區相互獨立，在電梯前端對設備信息進行采集，并利用VPN與市監管平臺相互連接，實現自由通信，業主可通過DMZ訪問獲得相應服務。同時，在安全管理部署方面也應實現對核心數據的利用與保護。

在實際項目中，將電梯運行監管、應急處理、維修管理、故障處理等利用物聯網技術進行匯集，構建成多角色、多實體的物聯網運行體系，體系包含維修保養部門、物業公司、市場監督部門、業主等。電梯公共安全監察系統，是在物聯網基礎上構建和運行的，使用了集成嵌入式、大數據、云計算、物聯網等多項技術，可覆蓋整個轄區，具有遠程傳輸、服務、管理與監測等功能，還可自動分析故障數據，完成應急指揮調度等。通過對電梯進行現場測試，結果表明，在物聯網技術基礎上構建的安全監測管理平臺與大數據分析系統，能夠對電梯故障進行遠程監測并自動報警，一旦電梯發生故障后有人被困，還具備安撫與救援功能，系統的運行方式穩定可靠，報警功能也是及時有效。

4? 結語

綜上所述，近年來，電梯安全事故多發造成較大的社會不良影響，智慧化監管成為大勢所趨。對此，應積極發揮物聯網、云計算、大數據等先進技術優勢，構建和開發大數據分析系統，使電梯監管中存在的難題與不足得到有效克服，促進電梯的安全運行，確保人們的生命財產安全。

參考文獻

[1] 鄭祥盤，伏喜斌，唐曉騰.基于物聯網技術的智慧電梯監管系統研究與應用[J].機電技術，2018（4）：36-37.

[2] 鄧曉宇，楊俊峰.基于大數據應用的智慧電梯平臺設計初探[J].信息系統工程，2018，292（4）：58.

[3] 潘俊方，樊阿嬌，茹艷，等.基于物聯網的智慧交通大數據挖掘系統[J].無線互聯科技，2017（5）：25-26.