电梯远程监控方案.pdf

技术解决方案技术解决方案 一、一、 项目建设内容项目建设内容 项目包括电梯运行安全物联指挥系统（以下简称电梯系统） ，电梯 网关接入服务器平台，电梯前端监控设备。 电梯系统主要实现对电梯运行状况及故障的实时运行情况监控， 对困人等严重故障及事件进行告警，监督指挥维保单位的救援处置， 提供日常的电梯信息及维保工作管理等， 提供有效的管理数据供决策 者参考使用。 电梯接入服务器平台是连接电梯系统和前端监控设备的中间环节， 负责接收前端设备的实时信息（如电梯数据、音视频信息等） ，也负 责发送业务管理平台端的指令等。 前端监控设备包括电梯安全网关以及各种传感器，传感器可以获 取电梯的实时运行数据，比如楼层、轿门开关、运行方向、是否有人 等， 通过终端设备内嵌的电梯运行监控系统可以判断出电梯是否正常 运行还是处于故障状态， 同时根据在轿厢内相关传感器对人体的检测 结果，得出此时电梯是否发生困人事件。如果发生困人事件则可以通 过轿厢内的音视频设备对轿厢内被困人员进行语音安抚， 以及更好的 指挥救援工作。 终端设备所有的信息及音视频数据都通过设备内嵌的 网络单元传输到中心平台。 二、二、 系统总体设计系统总体设计 电梯运行安全物联指挥系统总体可以分为四层结构： 设备接入层、 网络传输层、中心管理层和业务处理层，根据系统建设要求，系统采 用电梯安全网关加模拟摄像头，系统拓扑图如下所示： 2.12.1 设备接入层设备接入层 设备接入层主要指安装在电梯轿顶及电梯机房的电梯安全网关， 对电梯运行状态和异常报警信息进行实施监控的主机终端， 主要包括 前端视频采集模块、 电梯状态及异常报警信息采集模块及语音安抚模 块等。 2.22.2 网络传输层网络传输层 网络传输层主要是依托运营商的网络， 充分利用网络带宽资源传 输音视频和数据信息。 2.32.3 中心管理层中心管理层 中心管理层包括接入服务器、管理服务器、数据库、流媒体服务 器、存储服务器、报警服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支 撑。 2.42.4 业务处理层业务处理层 业务处理层是整个系统的最终展示， 它提供了对全市所有接入电 梯的运行状况实时监控、电梯故障的处理、汇总及分析、电梯困人应 急救援处置、电梯日常信息管理、电梯维保工作管理、电梯监控终端 设备管理等业务功能。 .1 分级管理分级管理 可根据台州市电梯远程监控项目的要求,在台州各区建立救援站, 电梯远程监控系统可采用分级管理机制,总平台设立在市特检院中心, 二级平台可设立在各救援站， 平台之间的数据信息可根据要求进行同 步或权限管理，从而使平台更具扩充性和可管理性。 .2 网络（设备）管理网络（设备）管理 平台具备实时管理每台电梯安全网关及所连接的传感器、视音频 模块、电源模块、报警按钮的工作状态。我们可根据分级管理机制， 将设备状态信息定期传送到网管中心， 从而使网管中心能了解到各设 备的运行状态，从而确保设备的日常运行正常。 三、三、 系统详细设计系统详细设计 3.13.1 系统组成系统组成 整个系统包括电梯运行安全物联指挥平台（以下简称电梯系统） ， 电梯网关接入服务器平台，电梯安全网关。 电梯电梯安全网关安全网关是系统的信息节点，电梯轿顶及控制室安装电梯安 全网关主机、电梯轿厢内安装摄像头、语音模块、人体检测模块，分 别作为电梯异常报警信息、音视频数据的采集设备，经过处理之后， 通过网络发送给监控中心。 电梯接入服务器平台电梯接入服务器平台主要是保障前端和中心平台之间音视频和数 据信息的正常传递。包括电梯网关接入服务模块、报警服务模块、流 媒体服务模块、存储管理服务模块、短信服务器模块等。 电梯电梯运行安全物联运行安全物联指挥管理指挥管理系统系统是执行日常监控、故障管理以及 派单救援的场所。 电梯系统包括数据库服务模块、 电梯管理服务模块、 故障处理模块、Web 服务模块等，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， 是电梯运行安全物联系统能稳定、可靠、安全运行的先决条件。 3.23.2 电梯电梯安全网关安全网关 电梯安全网关采用 ARM+DSP 技术架构，其处理器和存储等硬件 资源能满足日常电梯运行状态及故障参数、音视频信息、各类传感器 信息的采集、分析、处理和传输。设备针对电梯行业的特殊性开发了 专用通信接口，完成电梯故障参数的接入，针对不同电梯品牌的故障 参数，将其归一到统一的故障参数定义标准中，供后台系统使用。这 些监测数据和视音频信息通过设备中内嵌的网络单元根据实际网络 接入方式，对音视频数据和电梯数据重新编码，以符合当前网络的带 宽及延时要求，把数据传输到监控中心。设备内置后背电池满足在停 电的情况下，提供设备正常工作 2 个小时所需的电源。设备内的大容 量存储设备能保存最近的 100 条电梯故障记录， 故障记录时间和日期 并与中心系统的时钟同步，在设备断电的情况下能保存 7 天以上。 当电梯发生人员受困现象时，电梯安全网关会第一时间检测到电 梯困人报警信号，同时把困人报警信息通过网络迅速传给监控中心。 监控中心收到报警信息后根据设定的规则启动不同的应急方案， 如发 生困人事件， 电梯运行安全物联指挥管理平台会自动弹出困人报警窗 口，并自动启动电梯内的音视频设备功能（音频设备可以用来安抚被 困人员，视频设备实现对现场的监视，两者相结合可达到受困人员与 营救人员之间的互动） ，同时系统会自动调取发生故障电梯的相关信 息（电梯位置、型号、维保单位、具体故障）并把故障信息转发给相 应的维保单位人员， 后台系统会监控整个救援过程并最终确认救援结 果。 .1 通用性通用性 电梯安全网关采用在电梯上安装独立传感器来采集电梯的运行参 数和异常报警信息，加装的传感器完全独立于原有电梯系统，因此并 不对电梯起任何控制作用，实现了与电梯的安全隔离。此设备采用了 嵌入式软件技术，设备内嵌了一个功能强大的电梯分析管理软件，只 要通过简单的配置管理就能解决各种品牌电梯的兼容问题。 同时针对 电梯行业更新换代的日益频繁，设备实现了远程固件升级功能，从而 使设备具有更广的适应性，减轻设备的维护工作。 .2 可靠传输可靠传输 电梯安全网关支持有线通讯和多种无线通讯方式，包括中国电信 EVDO、中国联通 WCDMA、中国移动 TDS-CDMA、Wi-Fi 及 WSN 等通信方式。系统考虑到电梯实际运行环境的特殊性，井道内的通信 方式采用无线通讯来实现 （Wi-Fi 技术） ， 在保证可靠传输的同时从而 避免了需要电梯随行电缆的限制。 电梯安全网关根据无线网络对视频传输的特殊环境进行了优化， 调整了网络传输协议，并对音视频编码方案进行优化，做到根据网络 带宽变化自动调节视频图像的码流和图像质量。 、采用 RTP/RTCP 流媒体网络协议 采用 RTP/RTCP 流媒体网络协议进行低带宽的视频流传输可得到 较好的效果；而采用 TCP 协议的实时性不好，而且容易丢帧；采用 UTP 传输的图像质量不好。这因为 TCP 网络协议可保证数据传送的 质量，但是不符合流媒体传输时间控制的需求，而 UDP 协议不适用 无线网络的特殊环境，RTP/RTCP 协议符合流媒体实时传输的要求。 因此，在无线网络视频监控系统中首选 RTP/RTCP 协议。 RTP（实时传输协议）是针对多媒体数据流的一个传输协议。RTP 被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作， 其目的是提供时间信 息和实现流同步。RTP 的典型应用建立在 UDP 上，但也可以在 TCP 或 ATM 等其他协议之上工作。在 RTP 会话期间，各参与者周期性地 传送 RTCP （实时传输控制协议） 包， 包中含有已发送的数据包数量、 丢失的数据包数量等统计资料， 流媒体服务器可以利用这些信息动态 地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。 、无线防火墙穿透技术 本系统采用主动连接模式进行网络连接，穿透防火墙的阻碍。终 端启动后自动和指挥中心的管理服务器进行注册， 管理服务器通过对 终端的 ID 和密码用户的认证，并与终端保持心跳连接。用户要浏览 视频图像的时候，与管理服务器通讯，并向转发服务器申请调用图像 即可。 .3 节约带宽节约带宽 由于运营商的无线信道的资源有限，系统只是在得到报警触发信 号和指挥中心有浏览图像需求的时候才进行音视频数据网络传输， 这 样可以节约大量网络带宽资源；有效地减少数据传输流量，降低系统 运营成本支出。并且电梯安全网关采用具有自主知识产权先进的 H.264 数字编码技术，高编码效率（相同的重建图像质量，码率较 MPEG-4 节约 30%左右） ，灵活的编码策略，适应不同应用和不同网 络带宽。 H.264 码流结构网络适应性强，增加了差错恢复能力，使视频数 据适应不同传输信道网络，更好地实现面向 IP 和无线网络的应用。 网络远程浏览画面清晰、逼真。 .4 安全与安全与智能管理智能管理 电梯安全网关的工作模式是无人值守型的，这就要求设备工作稳 定、可靠。因此系统具备自检和终端管理模式，在自检模式中设备能 对外围传感器及其它接入模块进行实时检测， 并把检测到的数据通过 系统内分析软件对数据进行分析，从而发现传感器、接入模块是否工 作正常，以保证系统的日常正常运行。同时，终端设备自身的 Linux 操作系统和自带的丰富网络管理工具， 对外部的网络攻击具备一定的 抵抗能力，防止了设备遭受外部入侵和敏感数据外泄。设备还能对自 身收发的网络数据进行监视，分析数据合法性并统计数据流量，用于 后续分析处理。 3.33.3 电梯接入服务器平电梯接入服务器平台台 电梯接入服务器平台用来保持监控中心和前端监控设备的连接， 保证电梯发生故障时， 前端监控设备能够及时将故障信息传递到监控 中心平台。平台主要包括电梯网关接入服务器、报警服务器、流媒体 服务器、存储管理服务器、短信服务器等。 电梯接入服务器：电梯接入服务器： 用来保持前端设备与服务器平台的连接，保持转发和接受指令的 通路。 流媒体服务器：流媒体服务器： 视频流转发模块，在多用户并发访问同一个电梯视频时，通过流 媒体服务器可以实现在设备端取一条流， 就可以支援多个客户端同时 访问。 告警告警/状态服务器：状态服务器： 该服务器是传递电梯实时信息的通道，对于电梯异常进行主动实 时的告警。 存储服务器：存储服务器： 用于保存电梯的监控录像，录像文件存储与中心服务器上，保证 数据的安全，用户可以通过账号在线进行预览和下载。 短信服务器：短信服务器： 当电梯发生故障时，可以通过短信服务器给维保单位或是物业人 员发送短信提醒。 电梯接入服务器部署于监控中心，各个区域的电梯可以通过有线 或是无线的方式与平台进行连接。 这样系统只要架设一个服务器就能 支援上千台的电梯接入， 对于更多电梯，系统支持分布式部署，将 服务器平台部署在多地或是多台服务器上提供支持。 3.43.4 电梯运行安电梯运行安全物联指挥管理系统全物联指挥管理系统 电梯系统基于 B/S 架构，用户可以通过浏览器在任何能够上网的 地方， 通过账号和密码进行访问。 系统主要包括系统基本资料的设置， 电梯资料的管理， 电梯运行的实时监控和告警，以及电梯发生故障 后的整个处置流程和相关的数据统计。 .1 功能结构功能结构 下图是整个电梯系统的功能结构图： .2 系统资料管理系统资料管理 系统资料是提供整个系统的基础资料， 包括用户管理， 角色管理， 权限管理等，控制用户访问的权限以及系统的基础信息。 .3 电梯管理电梯管理 电梯管理包括电梯基本资料的录入， 电梯注册 （包括服务器管理， 电梯参数配置等） ，电梯网关参数远程配置，电梯上下线日志，电梯 在线一览表，电梯维保记录，电梯年检管理，电梯终端管理等。 电梯基本资料：电梯基本资料： 提供电梯信息的录入， 比如电梯的使用单位， 生产厂家，维保单位，型号，用途等。 电梯信息注册：电梯信息注册： 注册电梯，提供电梯网关注册时的服务器地 址（接入服务器，报警服务器等）以及电梯的业务信息，比如 电梯的最底层，语音版还是视频版本，网络通信线路等。 电梯远程配置：电梯远程配置：对设备参数进行配置，比如：实时状态上传的 周期，视频的分辨率、码率，视频显示信息等，也支持远程对 设备软件进行升级，重启等。 电梯上下线日志：电梯上下线日志：记录每台电梯的上下线情况，在这里可以看 到电梯上下线历史、上线 IP 等信息。 电梯在线一览表：电梯在线一览表：记录当前系统中所有电梯的实时状态。 电梯维保记录：电梯维保记录： 针对维保单位在对电梯进行维保的时候， 维 保人员必须通过打卡或是其他方式告知监控中心， 维保人员抵 达现场并对该电梯进行了维保， 中心平台会记录本次维保记 录，并针对性的进行统计，比如电梯最近的维保时间，哪些电 梯长时间未进行维保等。 电梯年检管理：电梯年检管理： 记录电梯年检的功能，并推算出下次电梯年 检的时间，针对到期要进行年检的电梯，进行提醒。 电梯终端管理：电梯终端管理：包含电梯流量统计、电梯自检管理等，电梯设 备可以通过一段时间的状态，判断出各个设备的工作状态。 .4 电梯电梯监控监控 电梯监控包括电梯状态实时信息，视频采集，语音安抚，电梯困 人事件录像取证及回放等。 实时监控：实时监控： 页面展现当前电梯的实时运行参数信息 （运行状态、 运行方向、运行速度、当前楼层、轿门开关、是否有人等） ， 电梯是否处于异常故障（门区外停梯、冲顶、蹲底、运行中开 门、超速等）等信息，并在同一个页面， 用户可以查看当前 电梯轿厢内的实时视频。 分屏监控：分屏监控：分屏监控提供多画面（1、4、9、16）进行预览， 用户可以同时查看多台电梯的实时视频画面。 电梯模拟运行：电梯模拟运行： 提供图片模拟的方式，模拟电梯的实时运行 情况，楼层、轿门开关、运行方向等，让状态信息更加直观。 语音语音安抚安抚： 发生困人事件时，监控人员可以开启语音对讲功 能，这样救援指挥人员，可以通过平台跟电梯中的被困人员直 接进行通话和安抚。 困人事件录像困人事件录像取证取证：发生困人事件时，监控人员可以实时进行 录像，保存救援过程中的录像画面以及通话记录。 困人事件录像回放：困人事件录像回放：对发生故障及困人事件，可以启动图像取 证功能，将此时间段的视频录下来，支持在线回放和下载。 .5 故障处理故障处理 故障处理是整个系统的核心，包括电梯的自动告警、人工接警以 及整个故障处理流程。 人工告警：人工告警： 人工告警是指电梯发生故障时，被困人员会电话 到处置中心， 处置中心的接线人员会启动一个故障的处理程序， 这个主要针对尚未安装监控设备的电梯。 自动告警：自动告警： 自动告警是指安装了监控设备的电梯，在判断电 梯发生故障时，会给中心告警，包括可能的电梯故障原因，是 否有困人，楼层等信息，接线人员在收到告警后启动故障处理 程序。 故障列表：故障列表： 故障列表显示电梯的当前以及历史故障记录，用 户可以在这里查看电梯的故障历史。 故障处理：故障处理： 故障处理是指接线人员在收到告警后，启动救援 程序，通知维保单位人员赶赴现场，记录告警，出发，抵达， 完成救援等时间，提供完整的事故记录明细。 .6 电子地图电子地图 在地图上体现各个电梯的地理位置分布， 并用不同的颜色标记， 直观显示当前电梯的工作状态是否处于故障中等信息， 用户还可以 点击对应的图标查看电梯的详细信息，进行更多的后续操作。 .7 统计报表统计报表 统计报表是最后的输出内容，主要统计类似在指定时间段，故障 告发的电梯，主要的故障类型等，提供决策人员针对性的对电梯进行 保养和预防。 故障分类统计：故障分类统计： 用户可以通过系统把某个时间段内的各类故障 进行统计，用于分析各种故障的发生率，便于提高维保工作效 率。 故障电梯统计：故障电梯统计： 用户可以通过系统把某个时间段内的全市电梯 进行故障及困人事件统计， 用于分析故障原因及监督维保工作， 提高维保工作质量。 四、四、 产品介绍产品介绍 4.14.1 产品功能产品功能 采用高性能的 32 位嵌入式处理器，可高速处理协议和大量数 据； 支持多种协议：TCP/IP、UDP、ICMP、SMTP、HTTP、FTP、 POP3、TELNET 等； 支持 D1、4CIF(6Fps)、DCIF(12Fps)、2CIF(15Fps)、CIF(全帧率) 等分辨率图像网络传输； 内置防火墙、NAT、DDNS、DMZ 功能； 设备永远在线，支持自动上线和断线检测 支持移动运营商的 VPN 专网 支持远程管理平台固定 IP 地址或固定域名地址 电梯信息可配置，电梯状态上报周期和心跳维护周期可配置 支持专用的手持机，方便配置和维护 支持无线传输，无需随行电缆即可与机房通讯 内置的后备电源，断电后支持至少两小时正常工作 支持 100 条故障记录，记录时间与系统同步 支持 8 路电平信号输入和 3 路干触点信号输入 支持 4 路电平信号输出 支持 RS232/RS485 接口，可支持电梯控制板通信协议方式 支持维保工作刷卡记录功能 支持外置手动 SOS 报警呼救 支持维保/正常两种工作模式手动切换功能 支持 1 路语音输入和输出 支持 1 路视频输入 多种工作模式选择，使用方便、灵活 软硬件看门狗设计，保证系统稳定 多路指示灯输出，设备状态一目了然 支持传感器自检功能 支持本地和中心平台统一远程软件升级 自动连接相应移动网络，智能防掉线、支持在线检测与断线自 动重拨； 支持 WEB 管理，全中文图形配置界面方便用户配置； 4.24.2 产品详细参数产品详细参数 型号 型号 EG1000-1CC1PB-N 名称 电梯安全网关（视频版） 传感器 门传感器类型 接近传感器 信号系统 DC 12V 平层传感器类型 霍尔/光电传感器 信号系统 DC 12V 人体传感器类型 红外传感器 信号系统 DC 12V 维保读卡器类型 ID 卡 压缩标准 视频压缩标准 H.264 视频码率 32K2M（可调） 音频压缩标准 OggVorbis 网络功能 支持协议 IEEE802.3、IEEE802.3u； IEEE802.11g、IEEE802.11b； 通讯方式 3G/Wi-Fi 无线速率 TD-SCDMA：384Kbps Wi-Fi：54Mbps 安全 VPN、防火墙 端口转发 NAT、DMZ 其它 DDNS、流量统计、远程 WEB 管理、配置导入与导出 接口 传感器 8 路电平信号输入，3 路开关量输入 视频输入 1 路，BNC 接口 音频输入 1 路，3.5 寸接口 音频输出 1 路，3.5 寸接口 通讯接口 1 路 RS232，1 路 RS485，2 路 LAN 电源输出 4 路，12V 稳压电源输出接口 其它 电源输入 AC 180240V 后备电源 内置锂电池（2 小时） 故障存储 100 条故障记录 设备自检 传感器自检、设备自检、网络自检 设备功耗 9W 工作温度 -1055 工作湿度 1090 尺寸 300mm X 210 mm X 58mm 4.34.3 电梯电梯运行安全运行安全指挥指挥管理管理中心中心平台平台 一级一级 功能功能 二级功能二级功能 功能说明功能说明 系 统 管 理 维保人员信息 管理维保人员的信息， 派单处理的时候可以 选择。 登陆账号管理 管理允许登录平台的用户名和密码等用户 信息 账号权限管理 设定账号的可以访问和操作的功能。 企业资料管理 对物业单位、维保单位等企业资料进行维 护。 操作日志管理 记录系统日志 电 梯 管 理 电梯资料管理 电梯基本信息管理 设备注册管理 电梯注册，提供前端设备的相关服务器地 址，视频流信息以及其他电梯业务信息。 服务器信息管理 各服务器的 IP 地址和端口号。 视频远程配置 远程控制设备的视频相关参数， 码率， 分辨 率等。 网关远程配置 远程控制电梯参数信息上报相关功能 短信提醒配置 当电梯发生故障时， 自动短信提醒， 配置接 收人，触发时机等。 设备上下线日志 记录设备上线和下线的详细列表 设备在线一览表 统计并列出所有电梯实时在线情况 电梯维保记录 显示电梯的维保历史情况， 最近一次维保时 间，维保单位，维保人等信息 电梯年检管理 记录电梯的最近年检信息， 针对年检到期的 电梯进行预提醒 电梯终端管理 包含电梯自检功能，终端设备流量信息等， 电梯自检可以根据一系列的状态信息， 分析 设备是否正常工作。 视 频 监 控 状态模拟监控 根据实时电梯运行参数， 动画模拟显示电梯 动态运行情况 视频状态监控 显示电梯的实时运行信息以及电梯实时视 频画面 视频分屏监控 多画面显示多个电梯的视频图像，支持 1,4,9,16 分屏显示 视频录像 视频录像， 并可以对查询的录像进行在线回 放和下载