海康电梯运行安全物联监控指挥平台技术方案

中国电子科技集团第五十二研究所电梯运行安全物联指挥平台技术方案中国电子科技集团第五十二研究所2015.4中国电子科技集团第五十二研究所第一部分概述1.1项目背景随着经济的发展和城市化进程的加快，电梯的数量增长迅速，应用范围越来越广泛。我市目前在用电梯为4.3万余台，市政府还计划为楼层高于6层的房屋改造加装电梯，估计约在2～3万部电梯，数量为全省第一，特别是近年来，我市电梯数量以每年20%以上的速度增长，已经成为发展国民经济，改善人民生活不可缺少的重要工具。电梯作为一种特殊产品，一方面主要是乘载人员，乘载人员就是操作人员，一般未经专门培训，没有电梯操作的相关安全知识和技能；另一方面广泛地应用于各类人员聚集公共场所，一旦发生困人故障，社会影响较大。因此如何持续保持电梯的安全性能和质量，提高对困人电梯应急救援的能力已成为全社会关心的问题。1.2建设目标建设本项目的目标是通过建设电梯运行安全物联指挥平台，实现对电梯日常运行、故障以及维保等记录进行跟踪，及时发现电梯隐患，对发生的电梯困人故障进行实时安抚，并配合及时高效的救援，提高维保单位的救援服务，最终达到良好的社会效益。1.3设计原则1.3.1先进性本系统设计遵循系统工程的设计准则，通过科学合理地设计，系统整体满足电梯监控和管理的需要，采用SAAS模式开发，保证系统既能够独立部署，也能中国电子科技集团第五十二研究所够适应作为统一平台进行软件运营。1.3.2实用性依照用户要求，坚持实用性为主的原则，避免使用不成熟、不兼容的技术和产品，在满足用户提出的详细技术要求的基础上，尽力充分考虑周全，给出科学合理的优化建议。1.3.3可靠性系统可靠性是系统长期稳定运行的基石，从系统设计理念到系统架构的设计，都将持续秉承系统可靠性原则。并在之前多年运营的电梯平台开发经验基础上，对系统重构，以保证系统的可靠性和扩展性。1.3.4安全性系统数据安全性是不容忽视的关键环节。在构建系统平台时，将借鉴电梯平台多年来的运行经验，对系统数据及权限进行更加细致的控制。1.3.5开放性本系统采用开放式设计，提供多种方式兼容第三方的电梯监控设备，并提供标准的API进行电梯平台间的数据交互。1.3.6高集成性本系统设计时，根据物联网特性，加强和前端电梯网关监控设备的互动，通过本系统能够对前端设备进行远程控制，包括参数设置、远程升级、远程数据交中国电子科技集团第五十二研究所互、短信唤醒等，使设备在远程一样能够被感知和控制。1.4设计依据《中国人民共和国公共安全行业标准》GA/T75-94《安全防范系统验收细则》GA308-2001《安全防范系统通用图形符号》GA/T74-2000《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94《安全防范工程技术规范》GB50348-2004《电视监控工程程序与要求》GA/T75-94《电视监控工程费用概预算编制办法》GA/T70-94《防盗报警控制器通用技术条件》GB12663-90《民用闭路电视监控系统工程技术规范》GB50198-94《电梯使用管理与维护保养规则》TSGT5001-2009《电梯制造与安装安全规范》GB7588-2003中国电子科技集团第五十二研究所第二部分总体设计2.1整体规划根据电梯运行安全物联指挥系统的业务特点和客户需求，对系统整体功能进行如下归纳：海康电梯运行安全物联指挥平台网络传输层业务管理层设备接入层视频版设备语音版设备电话版设备广告版设备网关SDK视频SDK故障同步分体式设备......宽带联通3G电信3G移动3G......WIFI中心处理层电梯接入服务器视频注册服务器视频流媒体服务器电梯状态服务器电梯存储服务器广告接入服务器......视频告警服务器......广告SDK系统管理基本资料管理账号角色管理设备资料管理设备远程管理视频监控语音对讲存储管理故障管理救援处理维保管理电子地图广告管理统计报表......中国电子科技集团第五十二研究所2.2架构设计视频监控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，系统可以采用硬盘录像机加模拟摄像机或者直接使用网络摄像机两种方式，系统拓扑图如下所示：2.2.1设备接入层设备接入层主要指安装在电梯轿顶或是机房，对电梯运行进行实施监控的主机终端，主要包括前端视音频、报警信息的采集设备、人体感应器以及音频功放设备等。2.2.2网络传输层网络传输层主要是依托各运营商的网络，通过有线（宽带/VPN）和无线（WIFI/3G）等方式，充分利用网络带宽资源传输视音频和数据信息。中国电子科技集团第五十二研究所2.2.3中心管理层中心管理层包括接入服务器、状态（告警）服务器、流媒体服务器、存储服务器、数据库服务器等模块，为整个系统的运行提供管理支撑。2.2.4业务处理层业务处理层是整个系统的最终展示，它提供了对电梯信息的管理、对故障的救援派遣、实时视音频数据的浏览以及对各种采集数据的汇总、分析、处理等功能。中国电子科技集团第五十二研究所第三部分详细设计3.1系统组成电梯运行安全物联指挥系统主要由前端设备子系统、网络传输子系统和电梯救援指挥管理平台3部分组成。前端设备子系统是系统的信息节点，电梯安装摄像机、拾音器、人体感应器、平层感应器、门开关感应器、紧急报警按钮等分别作为视频图像、音频数据、困人数据、电梯运行状态数据、紧急报警信息的采集设备，经过前端系统的组合、分析、处理之后，通过网络发送给监控中心。传输网络子系统主要包括电梯运行井道之间的通信网络以及在前端设备和监控中心之间传递视音频和数据信息的通信网络。井道之间一般采用专用的无线传输方案。前端设备和监控中心的通信可以通过电信、移动、联通等运营商的有线或是无线2G/3G传输，保证音视频和电梯实时运行数据能够及时传输。电梯救援指挥管理平台是本系统核心所在，是执行日常信息管理、救援指挥调度、音视频安抚和管理的场所。管理平台包括数据库服务模块、接入服务模块、状态（报警）服务模块、流媒体服务模块、存储管理服务模块、Web服务模块等等，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，从而保证高效及时的电梯管理、救援、处置等工作。3.2前端设备子系统设计根据系统方案的总体设计，前端子系统根据不同的设备要求，有多种不同的设计方案，主要包括：视频版本、语音版本，根据是否配备广告屏幕，又有视频中国电子科技集团第五十二研究所广告版本以及语音广告版本等。根据不同的宽带接入方式又分为有线版本、联通3G版本、移动3G版本、电信3G版本和2G版本（仅语音）等。3.3传输网络子系统设计主要包括电梯运行井道之间的通信网络以及在前端设备和监控中心之间传递视音频和数据信息的通信网络。井道之间一般采用专用的无线传输方案。前端中国电子科技集团第五十二研究所设备和监控中心的通信可以通过电信、移动、联通等运营商的有线或是无线2G/3G传输，保证音视频和电梯实时运行数据能够及时传输。无线协议电梯井道机房联通、电信、移动或是有线宽带网络3.4电梯救援指挥管理系统设计电梯系统基于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。3.4.1功能结构下面是电梯运行安全物联指挥平台的整体功能结构。中国电子科技集团第五十二研究所应急救援人工接警事故单管理救援处置......视频&网关轿梯监控扶梯监控模拟运行语音对讲电梯录像电梯信息电梯管理GIS地图注册管理服务器设置短信提醒............维保平台维保人员维保记录维保任务维保计划维保提醒......电梯运行安全物联指挥平台业务管理管理决策系统资料系统基本资料单位管理帐号权限管理......电梯在线一览表故障统计By电梯故障统计By故障......协同工作及对接网关SDK视频SDK故障同步......3.4.2系统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。3.4.3设备管理设备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：提供电梯信息的录入，比如电梯的使用单位，生产厂家，中国电子科技集团第五十二研究所维保单位，型号，用途等。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：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：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：记录当前系统中所有电梯的实时状态。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：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：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。3.4.4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：人工告警是指电梯发生故障时，被困人员会电话到处置中心，中国电子科技集团第五十二研究所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。3.4.5电梯监控根据电梯的不同版本，可以实现对电梯数据进行实时监控，包括电梯的实时状态信息，语音对讲，对视频版本，更加可以结合视频画面进行安抚，并对故障电梯进行录像及回放等。电梯实时监控：包括电梯的实时监控画面（视频版本）及电梯的参数信息（楼层，门开关，速度等）。中国电子科技集团第五十二研究所语音对讲：发生故障时，可以直接开启语音对讲，直接和前端电梯中的被困人员进行通话和安抚。电梯录像及回放：对发生故障及特殊情况，可以启动录像功能，将时间段的视频录下来，支持在线回放和下载。3.4.6地理位置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，直观显示中国电子科技集团第五十二研究所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。3.4.7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：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。中国电子科技集团第五十二研究所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。3.5电梯设备接入服务器设计电梯设备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：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。中国电子科技集团第五十二研究所流媒体服务器：视