一种演艺智慧云平台

技术领域

本发明属于智慧舞台管控系统领域，特别涉及一种演艺智慧云平台。

背景技术

随着大众在文化领域的消费需求不断提升，各种不同规模的剧院秀场陆续兴建，并且伴随观众审美水平的提高，人们越来越追求更加震撼宏伟的演绎效果，而为了支撑舞台呈现，剧院秀场的设备数量越来越多、设计愈加复杂，随之而来的安全问题不断凸现，剧院秀场面临的安全风险也随之提高。行业对于演艺行业的安全问题主要面临以下管控难点：

1.缺乏有效解决手段。演出安全事故频频发生，缺乏从根本上减少甚至杜绝安全风险的有效解决手段。

2.缺乏统一监管系统。演艺装备部件越来越多，涉及到的技术越来越广泛，设备与设备之间的关联操作越来越频繁，导致演出安全的风险隐患越来越多，仅靠人力排查巡检，无法保证彻底排除，缺乏一套能够对所有跨专业的设备部件进行统一监管的系统。

3.缺乏预判处置机制。演艺安全除了日常的设备维保工作外，更重要的是确保设备在演出过程中的运转安全，而通过巡检发现的设备异常数据，却常常因为专业经验的不对等而被忽视，缺乏一个主动记录、智能分析的故障预判处置机制。

传统的舞台机械控制系统具有实地控制的特征，维护效率低，成本大，一旦现场发生故障，则需暂停演出，等待维保人员到达现场处理问题，如此一来可能会对甲方造成巨大的经济损失，而乙方也需投入人员、时间、交通等成本来进行维保服务。近年来，物联网（Internet of Things）、云平台、5G等技术逐渐映入人们眼帘，使远程监控的实现成为可能，逐渐出现了智慧家居、智慧城市、智慧交通的新型服务平台，针对现有舞台机械控制系统的因地理局限性带来的多种弊端，本发明基于物联网和云计算及边缘检测技术研究设计了一种演艺智慧云平台。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有剧院秀场演艺装备存在“管理难”、“监控难”、“维保难”的实际问题，提供一种演艺智慧云平台，该云平台运用边缘计算技术、大数据和云计算技术，可将智慧边缘网关返回的数据通过可视化界面进行有效呈现，并支持在多种类型终端上进行查看，便于剧院秀场的运营方和工程方都能清楚掌握演艺装备的维保信息和运行状态，出现异常时可自动报警，及时处置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种演艺智慧云平台，包括按逻辑架构自上而下布设的终端、接口层、业务服务层、基础服务层、云服务器、数据层、网络层、本地设备，其中，

所述终端用于用户及时查询设备状态，并及时处理各类信息；

所述接口层包括API网关和负载均衡，其中API网关将各种接口聚合，充当系统唯一的出入口，提供安全、缓存、监控在内的多种API管理功能，负载均衡用于扩展网络设备或服务器的宽带，增加数据的吞吐量，加强网络数据处理能力；

所述业务服务层用于实现各类管理、服务功能的开发、部署、运行和集成；

所述基础服务层用于提供业务服务层之外的附加服务；

所述云服务器用于对网络层的边缘网关现场采集的各类数据进行分析处理；

所述数据层用于将网络层边缘网关采集到的现场数据实时传输至云服务器中；

所述网络层是通过工业以太网与本地PLC设备、各类传感检测装置进行通讯，实时获取各种状态及数据信息，并完成数据采集与边缘计算，网络层配置有多类通信接口及边缘网关服务器，通过4G、5G、WiFi、Internet在内的多种通讯方式接入云服务器；

所述本地设备包括所有需要上传至演艺智慧云平台的数据采集及存储类设备。

进一步地，所述终端包括但不限于PC端、移动客户端、小程序、数据大屏、全息投影。

进一步地，所述基础服务层提供的服务包括但不限于定时服务、工作流、附件上传、短信服务、邮件服务、消息推送。

进一步地，所述云服务器选择阿里云平台，通过运用阿里云平台的数据库技术和文件服务器进行数据的读写、缓存、存储、处理，以及文件及消息队列的传输，云服务器数据库选择MySQL和Redis配合使用。

进一步地，所述本地设备包括PLC、变频器、传感器、操作台、各类传感检测装置。

进一步地，所述业务服务层包括但不限于资源管理模块、账号管理模块、剧院/秀场管理模块、设备及部件管理模块、产品管理模块、监控管理模块、趋势分析模块、报警管理模块、故障诊断模块。

优选地，所述账号管理模块是根据面向用户的不同而设置了不同的用户管理权限，分为厂家权限和用户权限，厂家权限可实时监控任意在线用户的数据、状态、历史数据，诊断设备运行状况，快速解决设备故障，提升维修相应速度；用户权限则只能修改和查看自己的数据、设备参数、历史记录的信息。

优选地，所述剧院/秀场管理模块用于厂家对所有客户的管理，在客户列表进行客户的添加或删除，客户列表详细记录了客户名称、代码、创建时间、账号授权期限信息。

优选地，所述设备及部件管理模块包括设备管理、部件管理，设备管理由设备类型管理和设备台账两部分组成，其中设备类型管理用于按照设备的运动方式或机械构造将设备分类，设备台账则是记录剧院/秀场中的所有设备的状态、累计运行时间、质保时间、维护检修记录的详细信息；部件管理模块分为部件类型管理、部件型号管理、部件台账三个部分，部件类型管理中，用户根据舞台机械设备零部件的类型进行分类管理，包括驱动类部件、电气类部件、机械类部件，部件型号管理则详细记录零部件的厂家、型号、订货号的详细信息，部件台账用于记录部件的累计投入运行时间、质保时间、日常维护保养记录信息。

优选地，所述监控管理模块包括监控管理、实时监控，监控管理分为网关设置、部件监控设置、设备监控设置、监控配置四个部分，通过网关设置配置所需的网关设备，配置完成后即可监控与此网关关联的设备和部件，部件监控设置与设备监控设置用于监控参数和关联参数的配置，若关联的参数超出正常阈值范围，则与之关联的设备及部件将会触发报警机制，监控配置提供了个性化服务，用户根据自身喜好对监控界面进行布局；实时监控根据监控范围的不同分为剧院/秀场监控、设备监控、安全链监控、部件监控四个部分，剧院/秀场的监控侧重于对所有设备的整体监控，根据需要又划分为台上设备监控、台下设备监控、电气柜及控制系统监控；设备监控是对单台设备的监控，部件监控则是对某一设备的某一部件进行监控，安全链监控是对某一安全联锁单元中所有的设备、部件进行监控。

优选地，所述趋势分析模块包括部件趋势分析、设备趋势分析，趋势分析是通过对设备及部件的台账信息、维保信息、运行参数信息进行智能化分析，采用报表、趋势曲线形式，描述状态信息和分析结果。

优选地，所述报警管理模块中用户可自定义设置报警联系人、联系方式、报警类型、报警方式的信息，报警又分为预警和报警，预警采用基于数据的诊断技术，通过分析对设备及部件的运行状态和相关参数进行实时监测，预判即将可能发生的故障；报警则是对已经发生的故障发出紧急信号，当系统发生预警或报警时，通过发送短信的形式告知系统中设置的紧急联系人，提示进行异常或故障处理；对于已经发生的故障信息，系统将进行报警记录，生成报警日志，维修人员可通过查阅报警信息，帮助其判断设备及部件的故障类型。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明的演艺智慧云平台运用了边缘计算技术、大数据和云计算技术，提供PC端、移动端及数据大屏的多端联动管理方式，用户通过计算机或移动设备能够实时查看舞台机械设备的运行状态，并能实时存储设备的操作记录，做到数据可追溯，同时尽可能的保证系统的可维护性、可扩展性、简易性。

2、通过可视化界面实时监控各大演艺场所演艺设备的状态、位置、速度、故障等信息，能通过远程控制的手段实现软件升级，不需要工程人员现场处理，具有预警功能，通过对采集到的数据进行智能分析，对设备的状态及趋势进行专业判断，以此提供预防性的设备维保工作；具有异常报警推送机制，可通过配置报警信息短信通知或其他推送方式进行推送，并形成完整的报警记录以便查阅；还具有完善的设备全生命周期管理，通过台账记录功能，准确记载设备及部件的运行时间、维保记录、质保周期，以此提供定制化维保计划。

附图说明

图1为本发明一实施例的演艺智慧云平台的系统架构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

请参阅附图所示，本实施例的一种演艺智慧云平台，包括按逻辑架构自上而下布设的终端、接口层、业务服务层、基础服务层、云服务器、数据层、网络层、本地设备。

具体地，所述终端即最终展现在用户面前的一类设备，用户可根据需求选择不同的操作终端，PC端与移动设备端数据实时同步，用户可随时随地查询设备状态，并及时处理各类信息；终端包括但不限于PC端、移动客户端、小程序、数据大屏、全息投影。

具体地，所述接口层包括API网关和负载均衡，其中API网关将各种接口聚合，充当系统唯一的出入口，使客户端与后端的耦合性降低，提供安全、缓存、监控等API管理功能；负载均衡则可扩展网络设备或服务器的宽带，增加数据的吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。

具体地，所述业务服务层实现各类管理、服务功能的开发，根据设计需求提供包括但不限于资源管理、账号管理、剧院秀场管理、设备及部件管理、产品管理、在线监测、趋势分析、报警管理、故障诊断在内的业务，实现演艺智慧云平台的快速开发、部署、运行和集成。

具体地，所述基础服务层结合大数据处理、工业数据分析的技术提供业务服务层之外的一些附加服务，包括但不限于定时服务、工作流、附件上传、短信服务、邮件服务、消息推送，为业务服务层的开发提供有效支撑。

具体地，所述云服务器即物联网的应用层，主要是对物联网感知层，即网络层的边缘网关现场采集的各类数据进行分析处理，通过对比国内外云平台的特点，综合考量经济实用性、稳定性、可扩展性等多种因素，最终选用国内阿里云平台，通过运用阿里云平台的数据库技术和文件服务器进行数据的读写、缓存、存储、处理，以及文件及消息队列的传输，云服务器数据库选择MySQL和Redis配合使用，MySQL主要用于存放持久化数据，将数据存储在硬盘中，读取速度较慢；而Redis可将数据存储在缓存中，缓存的读取速度快，如此便能够极大的提高系统的运行效率。

具体地，所述数据层即物联网的网络传输层，主要建立感知层与应用层的数据传输系统，将网络层边缘网关采集到的现场数据实时传输至云服务器中，数据层采用OPC UA统一工业通信协议方案，OPC UA提供了传输机制和数据建模，定义了过程信息领域的信息模型，实时数据（DA）定义了自动化数据方面的特定扩展，例如模拟和离散数据建模，以及服务质量的公开；历史访问（HAD）定义了访问历史数据和历史事件的机制；报警和状态（AC）定义了一个处理报警管理和状态监视的高级模型；程序（Prog）制定了启动、操作、监视程序执行的机制。

具体地，所述网络层即物联网的感知层，它是本地设备与云服务器的纽带，主要通过工业以太网与本地PLC设备、各类传感检测装置等进行通讯，实时获取各种状态及数据信息，并完成数据采集与边缘计算，网络层包括边缘网关服务器在内的智能网关设备，主要用于平台所需监测信息的采集，配置有多类通信接口，包括Profinet、Modbus/TCP，并可通过4G、5G、WiFi、Internet在内的多种方式接入云服务器。边缘网关的作用主要有：网络隔离、协议转换、数据分发、双向兼容、多样性接口、数据存储、网络通讯。

具体地，所述本地设备包括所有需要上传至演艺智慧云平台的数据采集及存储类设备，包括但不限于PLC、变频器、传感器、操作台、各类传感检测装置。

本实施例中，所述业务服务层设有账号管理模块、剧院/秀场管理模块、设备及部件管理模块、产品管理模块、在线监测模块、趋势分析模块、报警管理模块，其中：

所述账号管理模块是根据面向用户的不同而设置了不同的用户管理权限，分为厂家权限和用户权限，厂家权限可实时监控任意在线用户的数据、状态、历史数据，诊断设备运行状况，快速解决设备故障，提升维修相应速度；用户权限则只能修改和查看自己的数据、设备参数、历史记录的信息；所述客户管理模块由剧院/秀场管理和供应商管理两部分组成，其中剧院/秀场管理用于厂家对所有客户的管理，在客户列表进行客户的添加或删除，客户列表详细记录了客户名称、代码、创建时间、账号授权期限信息，供应商管理主要记录厂家信息。

所述设备及部件管理模块包括设备管理、部件管理，设备管理由设备类型管理和设备台账两部分组成，其中设备类型管理用于按照设备的运动方式或机械构造将设备分类，设备台账则是记录剧院/秀场中的所有设备的状态、累计运行时间、质保时间、维护检修记录的详细信息；部件管理模块分为部件类型管理、部件型号管理、部件台账三个部分，部件类型管理中，用户根据舞台机械设备零部件的类型进行分类管理，包括驱动类部件、电气类部件、机械类部件，部件型号管理则详细记录零部件的厂家、型号、订货号的详细信息，部件台账用于记录部件的累计投入运行时间、质保时间、日常维护保养记录信息。

所述监控管理模块包括监控管理、实时监控，监控管理分为网关设置、部件监控设置、设备监控设置、监控配置四个部分，通过网关设置配置所需的网关设备，配置完成后即可监控与此网关关联的设备和部件，部件监控设置与设备监控设置用于监控参数和关联参数的配置，若关联的参数超出正常阈值范围，则与之关联的设备及部件将会触发报警机制，监控配置提供了个性化服务，用户根据自身喜好对监控界面进行布局；实时监控根据监控范围的不同分为剧院/秀场监控、设备监控、安全链监控、部件监控四个部分，剧院/秀场的监控侧重于对所有设备的整体监控，根据需要又划分为台上设备监控、台下设备监控、电气柜及控制系统监控；设备监控是对单台设备的监控，部件监控则是对某一设备的某一部件进行监控，安全链监控是对某一安全联锁单元中所有的设备、部件进行监控。

所述趋势分析模块包括部件趋势分析、设备趋势分析，趋势分析是通过对设备及部件的台账信息、维保信息、运行参数信息进行智能化分析，采用报表、趋势曲线形式，描述状态信息和分析结果。

所述报警管理模块中用户可自定义设置报警联系人、联系方式、报警类型、报警方式的信息，报警又分为预警和报警，预警采用基于数据的诊断技术，通过分析对设备及部件的运行状态和相关参数进行实时监测，预判即将可能发生的故障；报警则是对已经发生的故障发出紧急信号，当系统发生预警或报警时，通过发送短信的形式告知系统中设置的紧急联系人，提示进行异常或故障处理；对于已经发生的故障信息，系统将进行报警记录，生成报警日志，维修人员可通过查阅报警信息，帮助其判断设备及部件的故障类型。

本发明的演艺智慧云平台最主要的功能是用户通过计算机或移动设备能够实时查看舞台机械设备的运行状态，并能实时存储设备的操作记录，做到数据可追溯，同时尽可能的保证系统的可维护性、可扩展性、简易性。为便于演艺智慧云平台系统的线上升级，采用网页进行远程控制，通过Web网页对设备进行监控。演艺智慧云平台系统的主要操作流程为：用户通过使用计算机或移动设备在浏览器中通过互联网登录进入演艺智慧云平台，Web浏览器根据用户发出的请求命令，调用Web Service接口获取云服务器中存储的数据信息，并将信息返回到Web浏览器，从而实现对设备的远程监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。