一种基于物联网的电梯健康管理与维护系统及采集和评估方法，其中，基于物联网的电梯健康管理与维护系统，有感知层、网络层和应用层依次通过网络进行通信，感知层与网络层是通过VPN或M2M进行通信，感知层包括有多个分别对应设置在多个电梯控制器上的结构相同的电梯数据采集终端；网络层包括有云计算平台、物联网管理中心和GPRS、3G、4G网络管理系统；应用层包括有依次连接的电梯海量数据处理模块、电梯健康评估模块和电梯智能维护模块。本发明专利技术能够支持电梯大规模健康监测和维护，有利于降低电梯维护成本，提高电梯维护效率，能够保持可靠性、可用性和安全性的最小维修资源需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电梯。特别是涉及一种基于物联网的。
技术介绍
由于近年来国内电梯数量迅速增长，电梯故障率大幅上升，严重电梯事故数量有显著上升的趋势。仅通过孤立的电梯维保公司进行保养不仅效率不高、维修质量偏低，而且整个电梯维修行业缺乏一种电梯安全评估标准，统一的安全管理措施也无从实施。为了从技术层面和管理侧面两方面实现电梯安全与维护标准的统一，提高维护效率，改善电梯安全性能，需要一种基于物联网的电梯健康管理与智能维护系统保证所有电梯的安全运行。·目前国内电梯安全维护领域主要存在两个问题一是被动维修无法降低故障带来的损失，二是缺乏科学的维修决策系统导致电梯维护成本高、效率低。电梯系统长久以来缺乏对故障的预测，也缺乏基于故障预测的维修方法，当故障集中爆发，维修资源调配不合理时，故障损失会大大增加。科学的维修决策系统能够大大减轻“维修缺乏”和“维修过剩”等问题，有利于提高电梯安全性能。物联网提供安全可控乃至个性化的电梯实时在线监测、电梯故障定位追溯、电梯报警联动、故障统计报表、电梯维修决策支持等管理和服务功能，实现对电梯的智能、快速、网络化的安全支持。电梯网络化监测诊断系统、电梯智能维修决策系统是物联网研究的重要领域，具有广阔的发展和应用前景。物联网促进工业化与信息化的融合，物联网不仅将使信息技术得到更广阔的应用空间，而且对电梯产业的运行、维护技术发展将产生巨大影响。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种降低维修成本和故障损失，提高维修效率的。本专利技术所采用的技术方案是一种，其中，基于物联网的电梯健康管理与维护系统，有感知层、网络层和应用层依次通过网络进行通信，其中，所述的感知层与网络层是通过VPN或M2M进行通信，所述的感知层包括有多个分别对应设置在多个电梯控制器上的结构相同的电梯数据采集终端；所述的网络层包括有云计算平台、物联网管理中心和GPRS、3G、4G网络管理系统；所述的应用层包括有依次连接的电梯海量数据处理模块、电梯健康评估模块和电梯智能维护模块。所述的电梯数据采集终端包括有门机状态传感器、轿厢极限位置传感器、轿厢平层位置传感器、温度传感器、电源主回路电流传感器、轿厢运行噪声传感器、轿厢运行速度传感器和轿厢运行加速度传感器，其中，所述的门机状态传感器、轿厢极限位置传感器和轿厢平层位置传感器通过光电隔离器连接CPU最小系统，所述的温度传感器、电源主回路电流传感器和轿厢运行噪声传感器通过A/D转换器连接CPU最小系统，所述的轿厢运行噪声传感器、轿厢运行速度传感器和轿厢运行加速度传感器通过CAN总线接口连接CPU最小系统，所述的CPU最小系 统通过RS232接口连接电梯控制器，以及通过GPRS模块与网络层进行通信。所述的云计算平台包括有通过互联网接收电梯数据采集终端信息的计算机集群、与计算机集群的输出相连接的电梯云平台节点服务器以及设置在电梯云平台节点服务器上的应用层接口，所述的电梯云平台节点服务器内设置有电梯云节点资源管理模块，分别与所述的电梯云节点资源管理模块相连的电梯云平台节点信息管理模块和元数据管理模块，还设置有与所述的元数据管理模块相连的电梯云平台节点资源管理模块。所述的电梯云节点资源管理模块包括有相互连接并分别与计算机集群的输出相连接的电梯云平台资源管理接口、电梯云平台配置管理单元和电梯云平台存储监控单元。所述的电梯云平台节点信息管理模块包括有相互连接的电梯云平台节点状态监控单元、电梯云平台节点信息监控单元和电梯云平台节点信息管理单元，所述的电梯云平台节点状态监控单元还连接电梯云节点资源管理模块。所述的元数据管理模块包括有依次连接的元数据存储单元、XML解析单元和分类管理单元。所述的电梯云平台节点资源管理模块包括有相互连接并分别与元数据管理模块相连接的资源标注、资源检索和资源注册。所述应用层上的应用层接口，所述的电梯海量数据处理模块、电梯健康评估模块和电梯智能维护模块分别连接电梯健康管理数据库及决策支持模块，所述的决策支持模块的输出端连接用户接口，所述的决策支持模块中有数据分析单元、故障诊断单元、健康评估单元、寿命预测单元和维修决策单元。一种用于基于物联网的电梯健康管理与维护系统中电梯数据采集终端的电梯数据采集方法，包括如下步骤I)程序初始化，设置通迅接口 ；2)接受信息处理；3)执行数据分析算法；4)得出故障预警或诊断信息；5)判断是否有故障信息，有进入下一步骤，否则返回步骤2继续；6)向GPRS网络发送故障信息；7)判断是否退出，是，结束，否则返回步骤2继续。一种用于基于物联网的电梯健康管理与维护系统中电梯健康评估模块的电梯健康评估方法，包括如下步骤I)定义风险分析范围；2)设定故障模式与进行后果分析；3)进行风险分析；4)进行风险评估与排序；5)判断安全性能是否能被接受，是，实施维护措施，否则返回步骤2继续。本专利技术的，具有以下优占-^ \\\ ·(I)从技术和应用两个层面解决了电梯安全评估与维护的标准统一问题，能够支持电梯大规模健康监测和维护，有利于降低电梯维护成本，提高电梯维护效率。(2)增加了电梯系统安全性能与健康状况的透明度，可实时的生成健康评估报告，并通过物联网供维保部门、政府部门和用户查阅，方便了维保部门的维修、政府部门的监察和用户的使用。(3)通过制定不同的维修策略确定电梯系统在正常运行状态下保持可靠性、可用性和安全性的最小维修资源需求。(4)利用基于物联网技术，通过标准统一的故障编码，实现大量电梯系统与远程服务中心的互联互通、消除“信息孤岛”。(5)综合集成状态监测预知维修信息系统、基于风险的维修评估系统并在此基础 上建立起电梯档案管理、故障管理、维修管理等专业管理系统，实现基于风险和状态的智能维修决策和执行，建立基于风险和状态的智能维修决策指标体系和决策、执行、反馈、改进的信息流程和数据交换流程，实现设备定量风险评价。附图说明图I是本专利技术的基于物联网的电梯健康管理与维护系统整体结构图；图2是本专利技术的电梯数据采集终端结构示意图；图3是本专利技术的云计算平台结构示意图；图4是本专利技术应用层的结构示意图；图5是电梯健康管理与智能维护构成框架图；图6是物联网电梯数据采集方法流程图；图7是电梯健康评估方法流程图。具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术的做出详细说明。本专利技术按照物联网体系架构设计了电梯健康管理与智能维护系统，将整个系统分为三个层次感知层、网络层和应用层。在感知层设置各类传感器以及电梯数据采集终端，传感器是低成本、低功耗、多功能的无线传感器，同时设置电梯数据采集终端用于对无线传感器采集到的信息进行初步的处理进行传感器数据信息融合，消除原始冗余数据并转换成统一格式向远端发送；网络层通过远程VPN、M2M无线接入网关等方式将接收到的电梯状态信息转发到Internet中，通过接入控制、流量控制和错误校验保证数据的传输质量，网络层具有连接传感层和应用层、传递信息的作用；在物联网应用层利用服务器集群搭建云计算平台，并在Hadoop分布式软件框架下进行分布式处理程序的编写，形成具有高性能处理能力的Hadoop服务器集群，对分布在各地的大量传感器产生的海量数据进行实时处理，最后将处理后的数据发送给上层管理软件进行更深层次的分析。在上层的物联网框架中设计电梯健康管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于物联网的电梯健康管理与维护系统，其特征在于，有感知层（1）、网络层（2）和应用层（3）依次通过网络进行通信，其中，所述的感知层（1）与网络层（2）是通过VPN或M2M进行通信，所述的感知层（1）包括有多个分别对应设置在多个电梯控制器（11）上的结构相同的电梯数据采集终端（12）；所述的网络层（2）包括有云计算平台（21）、物联网管理中心（22）和GPRS、3G、4G网络管理系统（23）；所述的应用层（3）包括有依次连接的电梯海量数据处理模块（31）、电梯健康评估模块（32）和电梯智能维护模块（33）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宗群，李光宇，郭萌，张景龙，曲照伟，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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