一種非開放式的RFID電梯物聯網監控系統的製作方法

2023-07-22 04:20:46

本發明屬於電梯監控技術領域，尤其涉及一種非開放式的rfid電梯物聯網監控系統。

背景技術：

長期以來，電梯運行監管部門缺乏有效的監督與管理手段，無法對電梯產品質量和維保單位的服務水平進行統一考核，也無法對電梯從業單位的產品質量和服務質量做出合理的評價。

應用物聯網技術的電梯監測管理系統，可為電梯主管部門統一考核電梯產品質量、維保單位的服務水平提供可靠、詳實、實時的數據；為電梯生產企業及時了解故障息、及時組織搶修提供了先進的技術手段，為市民放心地、安全乘坐電梯提供充分技術保障。

目前電梯物聯網產品基本都是用傳感器接arm處理器完成數據採集功能，這種方式雖然簡單易實現，但是有很多缺陷，例如不能記錄電梯的維修保養狀態、在遇到電梯事故的時候不能及時反映電梯樓層信息等。rfid電子標籤已廣泛應用於物聯網的其他領域，但是在電梯物聯網領域應用的較少，將rfid技術應用於電梯物聯網中，充分彌補了上述缺陷。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

現有技術中，由於現有的電梯物聯網技術中才用的arm處理器存儲能力有限，並且讀取數據較慢，因此系統不能更加有效的記錄電梯保養、維護數據，維修人員也不能快捷的發現電梯的安全隱患問題。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種非開放式的rfid電梯物聯網監控系統。

本發明是這樣實現的，一種非開放式的rfid電梯物聯網監控系統，所述非開放式的rfid電梯物聯網監控系統設置有數據採集系統；所述數據採集系統包括：

電梯rfid電子標籤，用於電梯的唯一性標識及自動識別，實現與管理對象的直接交互；並通過電梯rfid電子標內嵌的電子合格證直接表面列印、防偽及儲存信息，儲存的信息記錄在電梯rfid電子標內嵌的晶片中並通過數據傳輸系統直接傳輸到信息服務系統；所述電梯rfid電子標籤還配合信息服務系統用於實現設備的快速定位，在發生事故時，使得監察、檢驗、救援人員能快速到達設備現場；

讀寫器，用於讀取並存儲電梯rfid電子標籤傳輸的rfid的信號並連接數據傳輸系統；所述讀寫器包括固定式讀寫器和可攜式讀寫器；所述固定讀寫器用於實時接收電梯rfid電子標籤傳輸的rfid標籤數據；所述可攜式讀寫器用於電梯檢修、突發情況數據採集及電梯質量監管部門實地採集設備的位置；

所述電梯rfid電子標籤通過rfid編碼規則對電梯進行標識編碼，儲存的信息分為保留存儲區、tid存儲區、epc存儲區以及用戶存儲區。

進一步，所述保留存儲區長度為64bit,用於存儲殺死及訪問口令，用戶通過口令對標籤進行鎖存或者修改；

所述tid存儲區共64bit，由標籤生產商固化於存儲區域中，內含標籤類型、廠家信息內容，具有唯一性；

所述epc區域共96bit，對該區域實行編碼以實現電梯的標識編碼；

所述用戶存儲區大小根據實際需要自行定製，用於擴展及編碼存儲。

進一步，所述讀寫器需支持iso/iec18000-6c協議，傳輸距離達到10m。讀寫器的硬體由高頻模塊、控制單元及天線組成；所述高頻模塊用於發送和接收數據；所述控制單元主要完成協議處理、防衝突算法(aloha協議)以及通信數據的編解碼和校驗(ask調製方式)；天線一般採用智能天線；

所述電梯rfid電子標籤安放在每一層的電梯機箱上；固定式讀寫器安放在每個電梯單元的第一層；所述電梯rfid電子標籤每經過一次一層樓房，所述固定式讀寫器計數一次；所述固定式讀寫器通過數據傳輸系統連接到相應的信息服務系統；所述電梯rfid電子標籤採用無源系統，同時本身帶電池，平時工作時不利用自身電源發送數據，停電時啟用電池。

進一步，所述可攜式讀寫器由電梯維修人員隨身攜帶；所述可攜式讀寫器直接配備顯示界面。

進一步，所述數據傳輸系統設置有與讀寫器連接的經固定接口，所述固定接口通過gprs網絡傳輸至信息服務系統的pc機；所述固定接口包括兩種，一種是gprs接口，用於連接無線通信網絡；另一種為usb接口，用於非開放式的rfid電梯物聯網監控系統的檢修。

進一步，所述信息服務系統用於接收讀寫器的數據及顯示電梯信息並聯網電梯監管部門實施監控；

所述信息服務系統包括兩個級別的管理用戶；第一級別的電梯的管理者，此級別的用戶除了看到電梯的實時運行情況，還需定時輸入電梯的維修時間、維修周期、電機運行參數的基本信息；第二級別的用戶設定為電梯的使用者或監管方，用於實時查看電梯的運行情況及電梯維修記錄。

進一步，所述信息服務系統的數據處理方法包括：

接收從數據傳輸系統傳來的數據後，先進行解碼操作，然後對數據進行分析；

分析過程為：先檢查檢修時間是否到日期，如果是，則返回到紅色警示按鈕，顯示需要檢修；如果否，則開始下一步檢測；

檢查單次運行時間是否異常，如果是，返回到紅色按鈕並顯示運行異常，如果否，則返回綠色指示燈並結束退出。

本發明的優點及積極效果為：

本發明數據主要採用gprs傳輸，高效的傳輸增加了系統信息的存儲效率；比較現有的arm處理系統，將rfid技術引入到電梯物聯網系統中，非接觸式的數據讀取方法能夠更快捷的發現電梯設備的問題，為檢修提供方便。

本發明rfid提供唯一的身份信息和地址信息，可更加有效的管理電梯的運行狀態。使得整個電梯系統具有控制準確、配置靈活、操作方便的特點。

本發明同時面向電梯的使用方和管理方，管理更加有效，電梯使用更加放心，從源頭上防範電梯安全事故。

本發明成本較低，系統需要rfid裝置及伺服器、pc機，一套rfid裝置的成本大約在400元左右，該系統對伺服器要求不高，造價大約2萬元左右，pc機為每個辦公室必備，可共享資源，因此按一個小區100臺電梯，每臺電梯運行30層樓，一梯兩戶計算，每戶成本大約10元左右，可實現整個小區電梯的安全監控。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的非開放式的rfid電梯物聯網監控系統示意圖。

圖中：1、數據採集系統；2、數據傳輸系統；3、信息服務系統。

圖2是本發明實施例提供的信息服務系統流程圖。

圖3是本發明實施例提供的某小區電梯監控系統示例圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

現有技術中，沒有將rfid技術引入到電梯物聯網系統中，不能使系統能更加有效的記錄電梯保養、維護數據，維修人員更快捷的發現電梯的安全隱患問題。

下面結合附圖對本發明的應用原理作詳細描述。

本發明實施例提供的非開放式的rfid電梯物聯網監控系統可實現的功能如下：日常維護中，電梯的實時信息可通過小區網絡層直接傳送到物業的固定電腦上；小區的居民也可通過下載電腦安裝軟體獲得授權了解自己搭乘的電梯日常維護情況；對於電梯質量監管部門，只需定時用rfid接收器進行巡查；當電梯發生故障時，維保人員可通過rfid電子標籤第一時間獲取電梯的位置信息及運行狀態。

rfid標籤安裝在電梯梯箱，固定式讀寫器安裝在一樓，每當電梯運行至一樓，就會觸發rfid標籤產生運行數據，數據通過讀寫器的gprs無線傳輸至pc機中的信息服務系統進行分析存儲。可攜式讀寫器用於電梯安檢人員實時監測電梯數據時使用，數據可通過usb傳輸並儲存。

如圖1所示，本實施例提供的非開放式的rfid電梯物聯網監控系統主要由數據採集系統1、數據傳輸系統2和信息服務系統3三部分組成。

數據採集系統1主要分為rfid電子標籤和閱讀器兩部分。rfid電子標籤內嵌電子合格證，可直接表面列印、防偽能力強，並可儲存信息，信息記錄在晶片中並通過傳輸模塊直接傳輸到後臺pc機上具有不易被破壞、不易磨損、不可以複製、非接觸式讀寫、讀寫速度極快等特點。並且電子標籤能夠適應電梯設備較密閉的工作環境，非常適合各電梯的唯一性標識及自動識別，實現了管理對象的直接交互。配合系統pc機顯示平臺模塊，實現設備的快速定位，在發生事故時，使得監察、檢驗、救援人員能快速到達設備現場，從而大大提高工作效率。由於本發明開發的電梯物聯網系統一般適用於小區或者商用住宅，為了節約成本，設計為非開放式rfid系統，即在同一區域網內部，只需定義標識對象、編碼格式、數據結構和代碼賦值。rfid代碼具有該區域網內的唯一性，rfid數據可以在同一區域網內的子系統間實現數據交換和信息共享。閱讀器主要用於讀取並存儲rfid的信號並連接數據傳輸系統。閱讀器設計為固定式讀寫器和可攜式讀寫器兩種，固定式讀寫器直接安裝在電梯第一層，用於定時讀取電梯數據並通過傳輸系統上傳至信息服務系統；可攜式讀寫器由電梯維修人員隨身攜帶，用於電梯檢修、突發情況數據採集及電梯質量監管部門實地採集設備的位置。

所述讀寫器需支持iso/iec18000-6c協議，傳輸距離達到10m。讀寫器的硬體由高頻模塊、控制單元及天線組成；所述高頻模塊用於發送和接收數據；所述控制單元主要完成協議處理、防衝突算法(aloha協議)以及通信數據的編解碼和校驗(ask調製方式)；天線一般採用智能天線。

數據傳輸系統2由讀寫器經固定接口通過無線通信網絡傳輸至pc機，接口設計為兩種，一種是gprs接口，用於連接無線通信網絡；另一種為usb接口，用於電梯物聯網監控系統的檢修。可攜式讀寫器直接配備顯示界面，不需再進行數據傳輸。

由pc機組成的信息服務系統3，主要功能是接收讀寫器的數據及顯示電梯信息並聯網電梯監管部門實施監控。該信息服務系統3設計為兩個級別的管理用戶，第一級別的電梯的管理者，如小區物業或電梯廠家等電梯維修維護部門，此級別的用戶除了可以看到電梯的實時運行情況，還需定時輸入電梯的維修時間、維修周期、電機運行參數等基本信息；第二級別的用戶設定為電梯的使用者或監管方，如小區住戶或政府管理部門，該界面可實時查看電梯的運行情況及電梯維修記錄，但不可以修改任何參數。

下面結合數據採集系統的rfid部分設計對本發明作進一步描述。

rfid部分設計：

本發明實施例提供的非開放式的rfid電梯物聯網監控系統中，數據標籤設計安放在每個電梯機箱上，固定的讀寫器安放在每個單元一層的位置，標籤每經過一次一層，讀寫器計數一次，讀寫器通過gprs網絡連接到相應的信息服務系統。為了滿足信號傳輸需要，rfid標籤採用無源系統，同時本身帶電池，平時工作時不利用自身電源發送數據，停電時啟用電池。頻段設定為915mhz。

讀寫器設計及算法：

讀寫器設計為兩種，一種為固定讀寫器安裝在每個樓棟一樓的位置，用於實時接收rfid標籤數據，另一種為可攜式讀寫器，用於電梯維修及安保人員實時讀取數據。

rfid編碼規則：

本系統的rfid編碼參照已有的國際標準iso/iec1800-6，其存儲區域分為四個部分：保留存儲區、tid存儲區、epc存儲區以及用戶存儲區。其中，保留存儲區長度為64bit,主要存儲殺死及訪問口令，用戶可通過口令對標籤進行鎖存或者修改。tid存儲區共64bit，由標籤生產商固化於存儲區域中，內含標籤類型、廠家信息等內容，具有唯一性。epc區域共96bit，本系統主要對該區域實行編碼以實現電梯的標識編碼目的。用戶存儲區大小可自行定製，主要功能也是用於擴展及編碼存儲。

根據epcglobal的編碼要求和標準，將本系統標籤的epc存儲區域劃分為5個主要塊區，如表1所示：

表1

標頭、濾值、分區的劃分參考epcglobal的編碼規則，未做改動。電梯信息代碼佔用44bit，其中24bit用於存儲小區名稱信息，20bit用於存儲樓棟號，小區名和樓棟號由pc及搭建的系統平臺統一資料庫，並給予唯一的碼號入庫。序列號的設計是為了滿足epc編碼唯一性的要求，將生產日期和編號分開編碼，用以標識每一臺電梯。

下面結合具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。

實施例：

本發明實施例提供的非開放式的rfid電梯物聯網監控系統中，

信息服務系統的一種信息服務系統界面：

信息服務系統界面共設當前日期輸入、故障顯示輸入兩個輸入；日期報警及電梯故障報警兩個指示燈以及故障顯示這幾個控制項。

設置電梯到期時間為2017年1月1日，當輸入日期小於此日期時，指示燈為綠色、不報警，當輸入日期大於此日期時，指示燈為紅色、報警。

當電梯故障輸入窗口沒有輸入時，電梯異常報警為綠色，當電梯故障輸入窗口有輸入時，電梯異常報警為紅色，並顯示報警內容。

本發明實施例提供的信息服務系統流程：

信息服務系統流程圖如圖2所示，系統接收從數據傳輸系統傳來的數據後，先進行解碼操作，然後對數據進行分析。分析過程為先檢查檢修時間是否到日期，如果「是」，則返回到紅色警示按鈕，顯示「需要檢修」；如果「否」，則開始下一步檢測：檢查單次運行時間是否異常，如果「是」，返回到紅色按鈕並顯示「運行異常」，如果「否」，則返回綠色指示燈並結束退出。

下面結合某小區電梯監控系統對本發明作進一步描述。

如圖3所示，電梯監控系統主要完成了電梯基本信息的採集、整理，並將信息傳達給小區物業、居民及維修人員的作用。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。