電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張立紅,,

（1.河北聯(lián)合大學(xué)；2.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所,河北 唐山 063000）

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

張立紅1,張瑞成1,馬希旺2

（1.河北聯(lián)合大學(xué)；2.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)所,河北 唐山 063000）

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)我國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，該系統(tǒng)通過(guò)獨(dú)立的感應(yīng)器，采集電梯相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，經(jīng)由3G、GPRS等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，由中心服務(wù)器進(jìn)行綜合處理，實(shí)現(xiàn)電梯故障報(bào)警、困人救援、日常管理等功能的綜合性電梯管理平臺(tái)。

電梯物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)測(cè)；電梯數(shù)據(jù)采集

近年來(lái)電梯安全事故頻發(fā)，電梯如何做到有效監(jiān)管維護(hù)的問(wèn)題越來(lái)越受到公眾的關(guān)注。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，電梯物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)運(yùn)用將有效解決目前面臨的監(jiān)管維護(hù)難題。

1 電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體框圖見(jiàn)圖一。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由四部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)傳輸層，、數(shù)據(jù)處理層及數(shù)據(jù)使用層。

數(shù)據(jù)感知層：電梯數(shù)據(jù)采集儀采集各個(gè)獨(dú)立傳感器的狀態(tài)信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)處理和故障邏輯判斷，判斷電梯是否在正常運(yùn)行。例如：上極限傳感器動(dòng)作，電梯發(fā)生沖頂事故。

數(shù)據(jù)傳輸層：通過(guò)GPRS（3G）/Internet將電梯實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆?wù)器。

數(shù)據(jù)處理層：由C#和SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的基于B/S架構(gòu)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)網(wǎng)站，在中心服務(wù)器上部署IIS并發(fā)布網(wǎng)站。實(shí)現(xiàn)只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過(guò)有效的授權(quán)，打開(kāi)瀏覽器即可通過(guò)訪問(wèn)網(wǎng)站，查看電梯的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和報(bào)警信息。同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)把報(bào)警信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，以便對(duì)每臺(tái)電梯進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)收到電梯數(shù)據(jù)采集儀傳輸過(guò)來(lái)的報(bào)警信息后，給特定人員發(fā)送報(bào)警短信，以便快速的去處理。

數(shù)據(jù)使用層：通過(guò)對(duì)各個(gè)使用對(duì)象的不同授權(quán)，使之能查看電梯的狀態(tài)和報(bào)警信息，以便能及時(shí)的響應(yīng)，做出處理。

2 電梯數(shù)據(jù)采集儀的軟硬件設(shè)計(jì)

2.1 軟件設(shè)計(jì)

軟件流程圖見(jiàn)圖二，電梯數(shù)據(jù)采集儀一上電，系統(tǒng)自檢，硬件初始化，包括MCU的IO口、看門(mén)狗、計(jì)時(shí)器、串口通信等，從fash存儲(chǔ)器中讀取系統(tǒng)的整體配置參數(shù)，初始化系統(tǒng)的全局變量。驅(qū)動(dòng)GPRS模塊（或3G模塊）撥號(hào)上網(wǎng)，登陸到中心服務(wù)器。完成前期準(zhǔn)備工作后，采集各個(gè)傳感器的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)邏輯推理判定，判斷出電梯的運(yùn)行狀態(tài)。如果電梯發(fā)生故障，及時(shí)把故障信息上傳中心服務(wù)器，同時(shí)抓拍轎廂內(nèi)的情況，存儲(chǔ)到SD卡，收到中心的命令后，播放安撫語(yǔ)音；若沒(méi)有發(fā)生故障，等待中心要實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)，收到中心服務(wù)器的命令后，將電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行的數(shù)據(jù)回傳到中心服務(wù)器。

2.2 硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖三，電梯數(shù)據(jù)采集儀硬件以MCU為中心，檢測(cè)開(kāi)關(guān)經(jīng)過(guò)光電隔離進(jìn)入MCU的IO口進(jìn)行采集，提高了抗干擾能力，同時(shí)配備豐富的外圍模塊，SD卡可以本地存儲(chǔ)報(bào)警數(shù)據(jù)。GPRS模塊或3G模塊可通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接Internet，將數(shù)據(jù)傳輸給中心服務(wù)器。攝像頭模組可實(shí)時(shí)監(jiān)控轎廂情況，發(fā)生故障時(shí)可以抓拍，為事故分析提供了證據(jù)。語(yǔ)音播放模組可以播放語(yǔ)音，以便故障發(fā)生時(shí)對(duì)乘客播放安撫語(yǔ)音。

3 總結(jié)

由于各個(gè)電梯廠家的通訊協(xié)議不公開(kāi)，設(shè)計(jì)了依靠獨(dú)立傳感器的電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。今后的發(fā)展趨勢(shì)，需要政府部門(mén)對(duì)電梯通訊協(xié)議進(jìn)行監(jiān)管，使電梯通訊協(xié)議統(tǒng)一化，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將進(jìn)一步簡(jiǎn)化和功能加強(qiáng)。

圖2 軟件流程圖

圖3 硬件設(shè)計(jì)框圖

[1] GB 24476-2009[S].電梯、自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道數(shù)據(jù)監(jiān)視和記錄規(guī)范.

[2]GB 24475-2009[S].電梯遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng).