基于物联网技术的电梯底坑进水监测及预警系统
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。
基于物联网的水质监测系统设计与实现
水质监测的重要性
水质监测对于保障人民健康、保护生态环境具有重要意义。通过物联网 技术，可以实现对水质的实时监测、数据采集和传输，为管理部门提供 科学决策依据。
物联网在水质监测中的应用
物联网在水质监测中的应用包括以下几个方面：1）传感器部署，2）数 据采集与传输，3）数据处理与分析，4）预警与决策支持。
系统优化策略与建议
系统优化策略
针对系统测试中发现的性能瓶颈和问题，提出相应的优化策略，包括硬件升级 、软件优化、架构调整等，以提高系统的性能和稳定性。
系统建议与改进
根据系统测试的结果和分析，提出针对系统功能、性能、安全性等方面的建议 和改进措施，以不断提升系统的质量和用户体验。
07
结论与展望
研究成果总结与评价
数据存储
建立数据库，将监测数据存储起来，以备查询和 分析。
04
硬件设计
传感器பைடு நூலகம்型与电路设计
传感器选型
选择适合监测水质参数的传感器，如pH 值、浊度、溶解氧、氨氮等，根据实际 需求选择合适的传感器型号和量程。
VS
电路设计
设计传感器信号调理电路，将传感器输出 的微弱信号进行放大、滤波和线性化处理 ，以便后续的数据采集和处理。
总结词
直观、易用、个性化
详细描述
针对用户的需求，设计并实现了一种直观、易用、个性化的数据可视化与交互界面。该界面支持多种数据展示方 式，如曲线图、柱状图、饼图等，方便用户对监测数据进行多维度的分析和比较。同时，界面还支持用户进行数 据查询、导出和报警设置等操作。
06
系统测试与性能评估
系统测试方案设计与实施
设备配置
选用具有高精度、稳定性 好的水质监测设备，如pH 传感器、溶解氧传感器、 氨氮传感器等。
基于物联网的智能水质监测与管理系统设计
基于物联网的智能水质监测与管理系统设计一、引言近年来，随着工业化进程的推进和人口的不断增加，水资源的保护与管理成为了当今社会亟需面对的挑战。
水质监测与管理是确保水资源安全与可持续利用的重要手段之一。
为了提高水质监测与管理的效率和精确度，基于物联网的智能水质监测与管理系统应运而生。
本文旨在设计一个基于物联网的智能水质监测与管理系统，包括系统架构、传感器选择、数据传输与分析等方面的内容。
二、系统架构设计1. 感知层：选择合适的水质传感器基于物联网的智能水质监测与管理系统的核心在于感知层，即选择合适的水质传感器来实时监测水质指标。
常用的水质指标包括pH 值、溶解氧浓度、电导率、浊度等。
在系统设计中，我们需要选择可靠、精确度高且适应不同环境的水质传感器。
2. 传输层：选择合适的通信模块为了将水质传感器采集到的数据传输至上层进行分析与管理，选择合适的通信模块非常关键。
无线传感器网络（WSN）和物联网（IoT）技术是常用的传输方式。
根据具体的应用场景和需求，选择适合的通信协议和传输方式来实现数据的可靠传输。
3. 网络层：搭建网络架构在网络层，我们需要搭建系统所需的网络架构。
根据传感器节点数量和布局，选择星型、多跳或网状网络架构来建立传感器之间的通信和协作关系。
此外，为了确保数据传输的可靠性和实时性，可以采用分级网络结构，将数据流向合理分配，减少网络拥堵和数据丢失的风险。
4. 应用层：数据处理与管理系统的最高层是应用层，负责进行数据处理与管理。
通过对传感器采集到的水质数据进行分析与处理，可以实现智能水质监测与管理功能。
可以采用数据挖掘、机器学习等技术，建立水质预测模型，根据历史数据和模型进行水质改善建议和预警。
三、关键技术与挑战1. 节能技术在智能水质监测与管理系统中，大量的传感器节点需要长时间运行，因此节能是一个重要的技术挑战。
可以通过优化传感器的能耗、采用低功耗的通信协议和传输方式来减少系统的能耗，延长节点的运行时间。
基于物联网技术的电梯监测系统
基于物联网技术的电梯监测系统随着现代技术的发展，人们对电梯的使用需求不断增加，电梯的日常运行也成为了社区、商场及其他公共场所的必要设备。
然而，电梯在使用过程中也会面临许多问题，例如电梯安全、维护与管理等等。
为此，物联网技术应运而生。
物联网技术是信息技术革命的重要成果之一，通过串联各种物体，使其实现互联互通，实现数据共享、协同工作和精细化管理。
物联网技术在电梯监测方面的发展，可以大大提高电梯的运行效率，提高安全性，更好地帮助电梯的管理和维护。
一、物联网技术在电梯监测中的应用1.智能监测物联网技术可以嵌入到电梯设备中，通过装置在电梯内部或外部的传感器设备感知电梯的状态、位置和流量等参数，并通过云端数据调度和处理技术，将数据转化为对电梯运行条件的智能分析，及时发现电梯故障、提醒并监控电梯设备安全状态，提高电梯日常维护的准确性和高效性。
2.安全管理电梯作为一种具有特殊性的设备，安全性是非常重要的。
物联网技术的应用可以帮助管理人员及时了解电梯设备运行当中存在的盲区，并能够在发生异常状况时，及时进行预警和调度，保证电梯的安全性。
3.数据传输电梯监测系统通过智能化的物联网技术平台可以实现对电梯传感器设备的数据传输，便于管理人员对电梯运行状态的实时监控和管理。
同时还可以在电梯有异常情况时，第一时间将异常信息传达到云平台上，让管理人员能够及时对电梯的运行状况进行分析并给出相应的解决方案。
4.客户服务在电梯监测系统中，物联网技术对于电梯所服务的客户都显得格外关键。
一方面，客户可以通过电梯监测系统获得电梯使用方便程度的反馈，及时得到电梯问题的解决方案。
另一方面，客户也能够通过电梯监测系统获得比以前更加有品质保障的电梯使用服务保障，避免电梯故障的发生。
二、电梯监测系统建设过程电梯监测系统的建设需要从企业规划、设计、实施、推广等多个环节入手。
具体如下：1.能上主流平台物联网技术有很多的应用平台，选择合适的平台能够有效提高电梯监测系统的效率。
基于物联网技术的智能化电梯管理系统设计与实现
基于物联网技术的智能化电梯管理系统设计与实现随着社会的发展和科技的进步，物联网技术被越来越广泛地应用于生产和生活领域中。
而在这些领域中，电梯是一种重要的交通工具，对于城市的人们来说，无论是上班还是出行，电梯都是必不可少的一部分。
因此，我们需要设计一种基于物联网技术的智能化电梯管理系统，来提高电梯的运行效率和用户的使用体验。
一、系统概述智能化电梯管理系统是一种基于物联网技术的电梯管理系统，包括硬件和软件两个部分。
硬件部分包括电梯控制器和传感器，软件部分包括管理平台和用户App。
系统可以实现电梯的运行监控、数据采集和分析、远程控制和故障报警等功能。
用户可以通过手机App随时查看电梯使用情况和预约电梯服务等操作。
二、系统设计1.硬件设计电梯控制器是系统的核心部分，它与电梯各个部件相连，控制电梯的运行和监控电梯的状态。
为了保证系统的稳定和可靠性，我们选用了高性能的工业控制器和高精度的传感器。
控制器中包括了一个内嵌式计算管理器，它可以根据电梯的实时状态来判断电梯的运行状态，并采集物理量传感器数据，将这些数据发送到管理平台。
2.软件设计（1）管理平台的设计管理平台是系统的核心部分，它可以实现对电梯的运行监控、数据采集和分析、远程控制和故障报警等功能。
管理平台采用云服务技术，可以实现全天候在线监管，为电梯运维人员提供实时数据分析和决策支持。
管理平台的主要功能包括：a.电梯实时监控：对电梯的状态、运行方式、导轨振动、风扇、机房和电力系统进行实时监控。
b.数据采集和分析：采集电梯的运行数据和传感器数据，并进行数据统计、分析和处理，提供数据图形化展示。
c.远程控制：远程控制电梯的开关、启动、停止、楼层切换等操作。
d.故障报警：当电梯发生故障或异常情况时，立即向管理人员发送故障报警信息。
（2）用户App的设计用户App是系统的重要组成部分，通过手机App，用户可以随时查看电梯使用情况和预约电梯服务等操作。
用户App的主要功能包括：a.电梯实时使用情况：用户可以在手机App上查看电梯的实时使用情况，包括当前位置、楼层、运行状态等信息。
电梯物联网智慧监管系统设计方案
电梯物联网智慧监管系统设计方案设计方案：电梯物联网智慧监管系统一、引言电梯在现代社会中起着重要的作用，但由于一些安全隐患和维护问题，电梯事故时有发生。
为了改善电梯的安全性和管理效率，本设计方案提出了一种电梯物联网智慧监管系统的设计方案。
二、系统架构本系统基于物联网技术，主要包含以下几个模块：电梯设备模块、物联网通信模块、数据采集模块、数据处理与分析模块、预警与监管模块。
1. 电梯设备模块：该模块包含电梯的各种传感器和执行器，如压力传感器、温度传感器、速度传感器等。
这些传感器可以实时监测电梯的工作状态和环境参数，并通过执行器控制电梯运行。
2. 物联网通信模块：该模块负责电梯设备与云端服务器之间的通信。
可以使用无线通信技术如WiFi、蓝牙、LoRa等，将电梯的监控数据传输到云端服务器。
3. 数据采集模块：该模块负责采集电梯设备模块传感器的数据，并将数据发送给云端服务器。
可以使用嵌入式系统或者单片机实现。
4. 数据处理与分析模块：该模块负责接收云端服务器传输过来的电梯数据，并进行处理和分析。
可以使用机器学习算法对数据进行分类、聚类和预测，以及检测电梯设备的异常状态。
5. 预警与监管模块：该模块负责根据数据处理与分析模块的结果，发出相应的预警信号。
可以通过发送短信、邮件、语音电话等方式通知电梯维护人员进行处理。
三、系统功能基于以上的系统架构，本设计方案提出了以下几个功能：1. 实时监测电梯的工作状态：通过传感器监测电梯的压力、温度、速度等参数，实时监测电梯的工作状态，并传输到云端服务器进行存储和分析。
2. 异常状态检测与预警：通过机器学习算法对电梯的工作状态数据进行处理和分析，检测出异常状态，并发出相应的预警信号。
3. 维护管理智能化：通过预警信号通知电梯维护人员，实现电梯维护管理的智能化，提升维护效率。
4. 远程监控与控制：通过云端服务器，可以对电梯进行实时监控，并远程控制电梯的运行。
5. 数据分析与优化：通过对电梯的工作状态数据分析，可以优化电梯的运行策略，提升运行效率和安全性。
特种装备(电梯)物联网智慧监管系统
特种装备（电梯）物联网智慧监管系统前言电梯，是一种与人们工作、生活息息相关的机电设备，长时间运作会引发机器故障。
据统计，使用10-15年的电梯已进入“老龄化”阶段，故障率最高，电梯维保缺乏安全监管技术手段，涉及多重责任单位，难于管理监督，组建特种设备(电梯)应急处置机构迫在眉睫。
目前已有多座城市建设完成电梯应急救援指挥系统，并取得良好的效果。
96333电梯应急救援电话一．特种设备(电梯)物联网特种装备（电梯）物联网智慧监管系统是基于物联网技术，通过对电梯的运行数据进行采集、电梯内情况实时监控，实现电梯故障自动告警、电梯困人紧急救援及视频安抚等应急处置机制以及实现电梯维保监管、考核等远程综合监管平台。
二．特种设备(电梯)物联网解决方案A．成立电梯应急处置中心1.组建电梯应急处置机构：成立公益一类事业单位机构；编制审批及人员招募；维保救援单位任务部署、考核。
2.建设96333救援专线：7*24小时接处警、救援任务下派、救援过程监管、救援结果核实确认、救援情况记录备案。
3.规划网格化救援站点：救援网格站点划分、救援站点动员培训、三级救援站点落实、每站点覆盖60-800部电梯。
网格化救援4.电梯救援3级响应：一级响应——维保单位救援；二级响应——网络站点救援、三级响应——专家指导公共救援。
1110119120求援人接警中心维保单位救援站点A 救援人员指挥层专家救援组救援人员决策层主管领导知识库应急处置中心救援站点B 维保救援站点23三级响应5.移动单兵救援全程监管：救援人员GPS/北斗定位；救援行动视频监控、救援环节语音指挥、救援过程录像、救援人员紧急情况呼救、取证拍照。
6.电梯故障统计分析：在用电梯按类别、品牌、分布区域统计；故障电梯按区域、使用场所性质统计；按故障电梯使用年限、时间段统计；同一电梯发生5次以上故障统计分析；故障原因统计分类等。
7.接处警信息公布：典型事故案例曝光、救援响应情况排名、维保救援单位末位淘汰、建立市场准入机制。
电梯智慧信息采集系统设计方案
电梯智慧信息采集系统设计方案电梯智慧信息采集系统是一种基于物联网技术的智能化监控系统，它可以实时采集电梯运行中的各种数据信息，帮助维护人员及时掌握电梯的运行状态和故障情况，保障电梯的安全运行。
以下是电梯智慧信息采集系统的设计方案。
一、系统架构电梯智慧信息采集系统由传感器、数据采集设备、数据传输设备、数据处理及存储设备和终端显示设备组成。
1. 传感器：通过安装在电梯内外的传感器，采集电梯运行状态的各种数据信息，包括电梯楼层、载重重量、温湿度、接触门状态、电梯速度等。
2. 数据采集设备：负责将传感器采集到的数据进行处理和处理，将数据转换为数字信号，并进行数据格式化和编码。
3. 数据传输设备：将采集到的数据通过无线网络或有线网络传输到数据处理及存储设备，确保数据的及时传输和高效性能。
4. 数据处理及存储设备：对传输过来的数据进行处理和分析，并存储到数据库中，以便后续查询和分析。
5. 终端显示设备：通过电脑、手机或其他终端设备，实时显示电梯运行状态和故障情况，以便用户和维护人员查看。
二、功能需求1. 运行状态监测：实时监测电梯的楼层、速度、载重等运行状态，及时反馈给用户和维护人员。
2. 故障诊断：通过数据分析，对电梯的故障进行诊断和分析，及时发现和解决故障问题。
3. 预警通知：当电梯发生异常情况或故障时，系统能够及时发出预警通知，通知相关人员进行处理。
4. 数据分析：通过积累和分析电梯数据，了解电梯的运行情况和故障状况，提供有关电梯维修和保养的建议和决策支持。
5. 远程控制：系统支持对远程电梯进行监控和控制，实现对电梯的远程开关、停机等控制操作。
三、技术实现1. 传感器选择：根据实际需求选择合适的传感器，如温湿度传感器、物体检测传感器、重量传感器等，保证传感器的准确度和稳定性。
2. 数据采集：采用嵌入式系统进行数据采集和处理，通过将数据转换为数字信号，实现对电梯运行状态的数据采集。
3. 数据传输：利用无线网络或有线网络传输数据，确保数据的及时传输和高效性能。
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基于物联网技术的电梯底坑进水监测及预警系统
作者：陆海涛成新民雷雪李倩
来源：《数字技术与应用》2019年第10期
摘要：利用NBIOT技术开发一套基于物联网技术的电梯底坑进水监测及预警系统，该系统主要用于水位监测及预警。
给出系统的主要构成，阐述了数据采集传输及处理的具体方法，自定义了数据通讯的通信协议，以及论述系统上位机软件设计和后台报警设计的方法。
系统测试结果满足了设计需求。
关键词：NBIOT;物联网;水位监测
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）10-0178-02
0 引言
随着近几年来我国建设行业飞速发展，电梯设备的安装数量逐年增长。
随着电梯的广泛应用，电梯的故障和安全隐患愈发引起人们的重视。
在电梯的使用中，经常遇见的问题之一就是电梯底坑积水导致电梯无法使用或带病运行，这存在着严重的安全隐患，较轻时使电梯外观不雅，严重时造成电梯损坏，有时甚至发生人身伤亡事故。
由于我国现有电梯规范的安全条款中，对用技术手段防水的要求不多。
因此，我们拟开展基于物联网技术的电梯底坑进水监测及预警系统的研究。
该系统能监测电梯底坑水位变化，并能通过无线网络在网页上显示实时数据，一旦水位超过设定的阈值，就会在客户端和手机端同时发送报警信息。
1 系统结构
系统结构框图如图1所示，主要由电源模块，水位采集模块，数据处理模块，传输模块和上位机的实时监控以及预警模块组成。
电源模块将电梯井道中的220v交流电转换成5v直流电，确保单片机以及其他模块的正常运行，水位采集模块是通过CYW11通用型投入式液位传感器采集液位高度，并将模拟量传到数据处理模块，数据经过单片机的处理后再通过NBIOT 上传到服务器进行数据分析并判断是否超过预先设定的阈值，若超过，则通过客户端发出警报声以及通过短信通知相关人员进行处理。
2 数据采集传输及处理
2.1 井道底坑进水及水位信息采集
对于井道底坑进水，系统采用CYW11通用型投入式液位传感器，通过对传感器压力的变化，输出0.5V-2.5V的电压模拟量，DA转换将模拟量转化成数字量，经过数据整合得到具体的水位。
2.2 数据的无线传输
系统使用NBIOT来做无线传输，先自己确定通信协议，然后按照制定好的通信协议来编写一个字符序列，然后通过4G发送到透传云，透传云再将字符序列发送给服务器，再有服务器来对字符序列进行处理。
这样能有效防止数据的错误和丢失。
2.3 数据处理
系统上位机和下位机之间相互通信，在上位机端和下位机端都有对字符序列的处理，也就是数据处理。
我们约定了通信协议，就按照通信协议的格式对字符序列来判断是否完整，比如，从起始位开始，对每一位进行判断，是否正确，若整个字符序列都是正确的话，则认为数据是完整的，如果是完整的话，就把放水位的那两位的数据提取出来，若不完整，则舍去。
3 通信协议
通信协议是指通信双方共同完成通信或服务所必须遵守数据单元使用的格式、信息单元应该包含的信息与含义、连接方式、信息发送和接收的时序等。
协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
为了使后台监控软件能准确理解数据的来源及含义，保证通信的可靠性，需要自定义传输协议。
具体形式见下表，当上位机未设定采样时间时，单片机自动每隔5秒发送一条Hello命令，表示此时设备已连接，当上位机向单片机发送水位采样时间间隔设置命令后，单片机自动向上位机发送水位采样命令，水位采样命令中包含当前水位信息，当水位超过阈值时，服务器通过网口向单片机发送手机短信命令，手机短信命令里面包含电话号码以及短信内容。
（Hello命令和水位采样时间间隔设置命令中的采样时间如果是0x00表示无效，单位为秒）。
通信协议定义格式如表1所示，前4个字节为起始位，第5个字节为长度，第6个字节为命令字，最后一位为校验位，命令字到校验位之间为所需要发送的实际内容，长度为从第5字节开始到校验位的前一位（不包括长度及校验位），校验位是将长度位开始到校验位前一位中的每一位异或起来。
4 后台监控系统架构
4.1 用户界面
用户界面如图2所示，设备在线则地标显示红色，反之则为灰色。
当传感器检测到电梯底坑水位超过设定的阈值时，红色地标闪烁。
产生异常信号的电梯的水位监测图表出现在用户界面，如图3所示。
发出报警声音，同时发送短信提醒维修人员对异常信号电梯进行检查和维修。
电梯底坑水位在设定的阈值以下时，恢复正常。
4.2 软件系统框架
软件系统框架图如图4所示，服务器将从透传云拿取的数据进行处理，并对处理后的数据进行判断，若超过阈值，则报警。
浏览器向服务器发出读取数据请求，服务器向数据库读取数据，然后将所得到的数据最终显示到网页上。
5 系统后台报警设计
监测系统报警设计流程如图5所示，系统在接收到开始命令后，进行数据初始化，主程序主要判断水位是否超过原先设定的阈值，是否达到5个采集点，若都都未达到或者只有其中一項达到，都将返回循环，一旦水位超过阈值，并且达到5个采集点，系统会发出警报，并且通过网口将报警信息发送给GSM，提醒电梯维修人员进行及时的检测和维修。
6 结语
系统经过现场测试，基本达到了设计要求。
能够对电梯底坑进水和水位进行实时监测，监测数据实时保存在数据库中。
当底坑水位达到阈值，报警模块会实时在客户端报警，同时给设定的手机发送报警信息，通知工作人员及时维护，实现了电梯底坑水位的监测和预警，避免电梯因进水而产生故障，减少电梯安全事故，延长电梯的使用寿命。
但是系统采集电梯底坑水位数据时存在一定误差，对于阈值的判定存在一些影响，这个问题有待进一步改进。
参考文献
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