用于电梯控制器的软件远程升级方法及系统与流程

本发明涉及网络通信，尤其涉及一种用于电梯控制器的软件远程升级方法及系统。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快和高层建筑的普及，电梯已经成为现代建筑中不可或缺的垂直交通工具。电梯控制系统作为电梯运行的核心组件，其性能和稳定性直接关系到电梯的安全性和乘客的舒适性体验。电梯控制器的功能越来越强大，集成了更多智能化功能，如自动诊断、远程监控、能源优化等，极大提高了电梯的运行效率和服务质量。与此同时，软件系统也变得更加复杂，需要频繁进行软件更新和升级，以修复安全漏洞、优化系统性能、增加新功能等。然而，传统的电梯控制器的软件升级方法通常是工作人员现场拆卸每台电梯控制器，通过有线连接方式(如串口或调试口)将升级软件包下载至控制器中，这个过程操作繁琐，而且需要逐一升级每台控制器，效率极低，尤其是对于大型楼宇中的大量电梯而言；升级时间选择也往往没有科学依据，存在电梯高峰期或频繁使用时进行，这些不仅影响了升级的效率和安全性，还增加了运营和维护成本。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种用于电梯控制器的软件远程升级方法及系统，以解决至少一个上述技术问题。

2、为实现上述目的，一种用于电梯控制器的软件远程升级方法，包括以下步骤：

3、步骤s1：利用监控中心服务器对电梯控制器进行网络拓扑分析，得到控制器网络拓扑结构数据；根据控制器网络拓扑结构数据进行端点认证处理，得到安全验证令牌数据；根据安全验证令牌数据进行软件升级请求处理，得到升级请求反馈数据；

4、步骤s2：根据升级请求反馈数据进行控制器状态矩阵构建，得到控制器状态矩阵数据；根据控制器状态矩阵数据进行状态差异化处理，并进行电梯运行状态数据绑定，生成红色设备运行状态数据；

5、步骤s3：根据红色设备运行状态数据进行运行模式智能识别，得到电梯运行模式特征数据；根据电梯运行模式特征数据进行可升级时间窗口分析，得到可升级时间窗口数据；对可升级时间窗口数据进行升级窗口优化处理，生成最佳升级时间窗口数据；

6、步骤s4：通过最佳升级时间窗口数据以及控制器网络拓扑结构数据对电梯控制器进行软件传输调度任务制定，生成软件传输调度任务数据；基于软件传输调度任务数据进行软件升级操作，生成软件升级结果数据。

7、本发明通过对电梯控制器网络的全面了解，可以精确掌握各个控制器的位置和连接关系。根据控制器网络拓扑结构数据进行端点认证处理，确保每个控制器的身份真实性，提升了系统的安全性，防止未经授权的设备接入网络，保护系统免受潜在的网络攻击。通过验证和处理升级请求，可以有效筛选和确认哪些控制器需要进行软件升级，确保升级请求的合法性和必要性，避免不必要的升级操作，提升系统资源的利用效率。通过构建控制器状态矩阵，可以全面了解每个控制器当前的运行状态，方便进行系统状态监控。根据控制器状态矩阵数据进行状态差异化处理，可以精准识别出运行异常或需要关注的控制器(标记红色的电梯控制器)，及时进行针对性维护和处理，提升电梯系统的整体运行可靠性。通过智能识别电梯的运行模式，可以准确了解电梯的工作特性和使用情况。根据电梯运行模式特征数据进行可升级时间窗口分析，可以找到电梯运行相对空闲的时段，尽量避免在高峰期或繁忙时段进行升级操作，从而减少对电梯正常运行的影响。通过优化升级时间窗口，可以进一步细化和优化升级时间安排，确保升级操作在最合适的时间段进行，最大限度地减少对用户的干扰。根据最佳时间窗口和网络拓扑数据制定传输调度任务，可以确保软件升级过程高效、顺畅，减少传输过程中的延迟和错误。通过精确执行调度任务进行软件升级，可以确保升级过程的成功率和准确性，提高系统的稳定性和安全性，确保电梯系统在升级后的高效和可靠运行。因此，本发明的一种用于电梯控制器的软件远程升级方法通过监控中心服务器自动进行网络拓扑分析和端点认证，确保设备和数据的安全，并实时更新网络拓扑结构数据；根据升级请求反馈数据构建控制器状态矩阵，全面监控电梯控制器的运行状态数据，实时处理和分析状态数据，精准绑定设备运行状态；同时进行运行模式智能识别和分析，科学分析和优化升级时间窗口，制定灵活的升级计划，减少对电梯正常运行的影响；通过最佳升级时间窗口数据以及控制器网络拓扑结构数据，进行高效的软件传输调度任务制定和升级操作，确保升级过程的可靠性和升级效率。

8、优选地，步骤s1包括以下步骤：

9、步骤s11：利用监控中心服务器对电梯控制器进行设备端口扫描，生成设备端口列表数据；根据设备端口列表数据进行ip地址分配查询，得到ip地址分配表；

10、步骤s12：根据ip地址分配表以及设备端口列表数据进行网络协议识别，并进行网络拓扑分析，得到控制器网络拓扑结构数据；

11、步骤s13：通过控制器网络拓扑结构数据对电梯控制器进行通信链路状态分析，并进行路径权重计算，得到通信路径权重数据；根据通信路径权重数据进行综合通信指标评估，得到最优通信路径数据；

12、步骤s14：通过最优通信路径数据对电梯控制器进行端点认证处理，得到安全验证令牌数据；

13、步骤s15：利用sha-256算法对安全验证令牌数据以及预设的软件升级请求指令进行请求包加密处理，得到远程升级请求包数据，其中，远程升级请求包数据包括软件升级请求指令、错误请求效验码、请求时间戳以及安全验证令牌数据；

14、步骤s16：监控中心服务器将远程升级请求包数据分发至电梯控制器进行升级请求解析，并对监控中心服务器进行解析结果反馈处理，得到升级请求反馈数据。

15、本发明利用监控中心服务器对电梯控制器进行设备端口扫描，可以全面了解电梯控制器的开放端口情况，根据设备端口列表数据进行ip地址分配查询，得到ip地址分配表，通过查询和整理ip地址分配表，可以明确各设备在网络中的位置和地址分配情况，避免ip地址冲突，提升网络管理效率。通过识别网络协议和分析拓扑结构，可以详细了解电梯控制器之间的连接关系和通信协议，构建完整的网络拓扑图。通过分析通信链路状态和计算路径权重，可以评估各路径的可靠性和通信质量，找到最优的通信路径，可以显著提升数据传输的效率和稳定性，确保关键数据的及时和可靠传输。使用最优通信路径进行端点认证，可以确保认证过程的高效和准确，防止未经授权的设备接入网络，提高系统的整体安全性。使用sha-256算法进行加密处理，可以保证请求包数据的完整性和安全性，防止数据在传输过程中被篡改或非法截取。通过将加密的升级请求包数据分发至电梯控制器，并对解析结果进行反馈，可以确保升级请求的准确传递和处理，及时获取反馈信息。

16、优选地，步骤s16包括以下步骤：

17、步骤s161：电梯控制器对远程升级请求包数据进行错误请求效验码解析处理，得到解析原始效验码数据；

18、步骤s162：根据解析原始效验码数据进行数据包完整性检查，得到完整性校验数据；

19、步骤s163：基于完整性校验数据对请求时间戳进行请求有效性验证，得到请求有效性验证数据；

20、步骤s164：通过请求有效性验证数据对软件升级请求指令进行请求指令解析，生成解析请求指令数据，其中解析请求指令数据包括版本升级比较指令数据以及实时状态采集指令数据；

21、步骤s165：利用安全验证令牌数据对解析请求指令数据进行权限验证处理，得到请求权限验证数据；

22、步骤s166：基于请求权限验证数据通过版本升级比较指令数据进行版本号差异分析，并进行升级必要性评估，得到升级必要性评估数据；

23、步骤s167：根据升级必要性评估数据进行升级必要性判断，当目前软件版本等于升级软件版本，将该电梯控制器标记为版本同步电梯控制器，生成设备版本同步状态数据；当目前软件版本低于升级软件版本，将该电梯控制器标记为需同步电梯控制器，利用实时状态采集指令数据对电梯控制器进行电梯运行状态采集，得到周期电梯运行状态数据；

24、步骤s168：根据周期电梯运行状态数据以及需同步电梯控制器进行运行状态数据整合，生成设备版本需同步状态数据；

25、步骤s169：将设备版本需同步状态数据以及设备版本同步状态数据传输至监控中心服务器进行请求反馈处理，得到升级请求反馈数据。

26、本发明通过解析错误请求效验码，可以确保请求包在传输过程中未被篡改或损坏，保证数据的完整性和可靠性。通过完整性检查，可以进一步确认数据包在传输过程中未发生数据丢失或损坏。通过对时间戳的有效性验证，可以确认请求包是在预设的时间窗口内生成和传输的，防止重放攻击和过期请求，提升系统的安全性。通过解析请求指令，可以准确识别和分解升级请求的具体内容。通过对请求指令数据进行权限验证，确保只有授权的升级请求能够被执行，防止未经授权的操作，提高系统的安全性和管理效率。通过版本号差异分析，可以准确判断当前软件版本与目标升级版本之间的差异，评估是否有必要进行升级，避免不必要的升级操作，节约系统资源。通过将同步状态数据传输至监控中心服务器，可以实现对升级过程的集中管理和监控，及时获取反馈信息。

27、优选地，步骤s2包括以下步骤：

28、步骤s21：对电梯控制器进行id标识符提取，得到电梯控制器id数据；

29、步骤s22：根据升级请求反馈数据进行升级状态评估量化处理，并利用电梯控制器id数据进行控制器状态矩阵构建，得到控制器状态矩阵数据；

30、步骤s23：根据控制器状态矩阵数据进行状态颜色标记，得到控制器颜色标记数据，其中，版本同步电梯控制器标记为绿色，需同步电梯控制器标记为红色，正在升级的电梯控制器标记为黄色；

31、步骤s24：对黄色标记控制器进行升级进度监控，当软件升级成功后，将黄色标记控制器标记为绿色；当软件升级失败后，将黄色标记控制器标记为红色；对绿色标记控制器不进行升级操作，定期监测控制器状态；

32、步骤s25：利用升级请求反馈数据中设备版本需同步状态数据对红色标记控制器进行电梯运行状态数据绑定，生成红色设备运行状态数据。

33、本发明通过提取电梯控制器的id标识符，可以唯一标识每个电梯控制器，确保在后续操作中能够准确识别和管理各个控制器。通过对升级状态的评估和量化处理，可以全面了解每个电梯控制器的当前状态，并将这些状态信息整合到控制器状态矩阵中。通过颜色标记，可以直观地展示各电梯控制器的状态，以区分不同升级状态的控制器。对不同颜色的控制器进行不同的处理策略，可以保证所有电梯控制器都能实现软件升级。通过将需同步的控制器的运行状态数据进行绑定，可以全面掌握这些控制器的实时运行情况，这样可以在保证电梯正常运行的前提下，选择合适的时机进行升级操作，减少对用户使用的影响，提高升级操作的成功率和效率。

34、优选地，步骤s3包括以下步骤：

35、步骤s31：对红色设备运行状态数据进行归一化处理，得到标准电梯运行状态数据；

36、步骤s32：根据标准电梯运行状态数据进行运行模式智能识别，得到电梯运行模式特征数据；

37、步骤s33：根据标准电梯运行状态数据进行电梯状态评估指标提取，生成电梯状态评估指标数据，其中，电梯状态评估指标数据包括电梯运行频率、电梯故障率、电梯负载率以及电梯停运时间；

38、步骤s34：基于电梯状态评估指标数据以及电梯运行模式特征数据进行可升级时间窗口分析，得到可升级时间窗口数据；

39、步骤s35：根据可升级时间窗口数据进行可执行时长优化处理，生成优化升级时间窗口数据；

40、步骤s36：通过预设的升级风险影响系数矩阵对优化升级时间窗口数据进行升级窗口风险系数求和，得到升级窗口风险数据；根据升级窗口风险数据将最小升级窗口风险的可升级时间窗口数据标记为最佳升级时间窗口数据。

41、本发明对红色设备运行状态数据进行归一化处理，可以将不同来源和格式的运行状态数据转换为统一标准的数据格式，消除数据之间的差异。通过智能识别电梯的运行模式，可以准确了解电梯的工作特性和使用情况，识别出不同电梯在不同时间段的运行规律。根据标准电梯运行状态数据进行电梯状态评估指标提取，可以全面评估电梯的运行状况和健康状态。基于电梯状态评估指标数据以及电梯运行模式特征数据进行可升级时间窗口分析，可以找出电梯在运行中相对空闲或影响最小的时间段，确定出适合进行软件升级的时间窗口，减少升级操作对电梯正常运行的影响，提高用户满意度和系统运行的连续性。通过对可升级时间窗口进行时长优化处理，可以进一步细化和调整升级时间窗口，确保在最佳的时间段内完成升级操作，最大限度地提高升级操作的效率和成功率，减少对电梯服务的中断时间。根据升级窗口风险数据将最小升级窗口风险的可升级时间窗口数据标记为最佳升级时间窗口数据，通过计算和分析升级窗口的风险系数，可以评估每个时间窗口内进行升级操作的潜在风险，选择风险最小的时间窗口进行升级，确保升级操作的安全性和可靠性，降低因升级操作带来的系统风险。

42、优选地，步骤s4包括以下步骤：

43、步骤s41：对电梯控制器进行版本升级逻辑分组处理，生成控制器分组配置数据；

44、步骤s42：通过最佳升级时间窗口数据以及控制器网络拓扑结构数据对控制器分组配置数据进行软件传输调度任务制定，生成软件传输调度任务数据；

45、步骤s43：基于软件传输调度任务数据利用监控中心服务器向电梯控制器传输新版本软件文件，在电梯控制器接收到新版本软件文件时，电梯控制器进入升级准备状态；

46、步骤s44：当电梯控制器为最佳升级窗口时间的开始时间时，监控中心服务器发送加密升级授权指令，并进行软件完整性验证处理，得到文件完整性验证数据；

47、步骤s45：基于文件完整性验证数据进行软件升级操作以及重新启动软件，电梯控制器向监控中心服务器发送升级成功信号，生成软件升级结果数据。

48、本发明通过逻辑分组处理，将电梯控制器按照其特定的升级需求或者功能特性进行分类，有助于将相似的控制器分配到同一组内，提高升级任务的执行效率。通过结合升级时间窗口数据和网络拓扑结构，有效地规划和安排控制器的升级任务，确保在最佳的时间窗口内完成升级操作，最大程度地降低对电梯运行的干扰，提高升级操作的成功率。通过传输新版本软件文件，使得电梯控制器能够获取最新的软件更新，进入升级准备状态，为后续的升级操作做好准备，确保升级操作的顺利进行。通过发送加密升级授权指令和进行软件完整性验证处理，确保升级操作的安全性和可靠性。通过进行软件升级操作和重新启动软件，确保新版本软件文件正确地被应用到电梯控制器中，使其能够正常运行。

49、本发明还提供一种用于电梯控制器的软件远程升级系统，执行如上所述的用于电梯控制器的软件远程升级方法，该用于电梯控制器的软件远程升级系统包括：

50、拓扑认证模块，用于利用监控中心服务器对电梯控制器进行网络拓扑分析，得到控制器网络拓扑结构数据；根据控制器网络拓扑结构数据进行端点认证处理，得到安全验证令牌数据；根据安全验证令牌数据进行软件升级请求处理，得到升级请求反馈数据；

51、升级状态分析模块，用于根据升级请求反馈数据进行控制器状态矩阵构建，得到控制器状态矩阵数据；根据控制器状态矩阵数据进行状态差异化处理，并进行电梯运行状态数据绑定，生成红色设备运行状态数据；

52、智能升级窗口计算模块，用于根据红色设备运行状态数据进行运行模式智能识别，得到电梯运行模式特征数据；根据电梯运行模式特征数据进行可升级时间窗口分析，得到可升级时间窗口数据；对可升级时间窗口数据进行升级窗口优化处理，生成最佳升级时间窗口数据；

53、软件传输升级模块，用于通过最佳升级时间窗口数据以及控制器网络拓扑结构数据对电梯控制器进行软件传输调度任务制定，生成软件传输调度任务数据；基于软件传输调度任务数据进行软件升级操作，生成软件升级结果数据。