基于CC2350的電梯維保監(jiān)管平臺(tái)的設(shè)計(jì)

巢海鯨

摘要：電梯維保監(jiān)管平臺(tái)通過硬件數(shù)據(jù)采集器完成電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，通過二維碼、人臉識別等技術(shù)實(shí)現(xiàn)維保過程信息化管理，為電梯管理部門、維保單位、電梯使用單位提供信息公共服務(wù)，實(shí)現(xiàn)維保過程可追溯。維保監(jiān)管平臺(tái)包含登記機(jī)關(guān)使用，維保公司管理，使用單位查詢以及電梯協(xié)會(huì)使用四大模塊，每個(gè)模塊都具備很強(qiáng)的交互性，界面簡潔美觀。

關(guān)鍵詞：電梯維保；監(jiān)管平臺(tái)；SC/S；CC2530

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)和市民生活水平日益提高，高層建筑大量崛起，電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具，已經(jīng)成為人們?nèi)粘９ぷ骱蜕钪幸粋€(gè)不可缺少的組成部分。電梯數(shù)量的急劇膨脹，使電梯的維保工作量越來越大，而對于頻繁運(yùn)行的特種設(shè)備而言，電梯故障預(yù)警、定期維護(hù)、及時(shí)維修是保證電梯正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在。目前的電梯維保市場存在著不能定期維護(hù)、故障維修不及時(shí)、維保人員不專業(yè)等問題。同時(shí)由于維保市場的惡性競爭，又出現(xiàn)了以犧牲維保質(zhì)量來換取低維保費(fèi)用的情況。因此為了更好地對電梯維保情況進(jìn)行監(jiān)管，設(shè)計(jì)了此平臺(tái)。

電梯維保監(jiān)管平臺(tái)作為市級區(qū)域的公共服務(wù)平臺(tái)，將為電梯管理部門（質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)單位）、電梯維護(hù)單位、電梯使用單位以及電梯生產(chǎn)單位等相關(guān)單位和企業(yè)提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電梯管理、單位管理、信息管理等多功能的公共服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源共享，提高電梯信息化管理水平，強(qiáng)化監(jiān)管、保障民生。

1設(shè)計(jì)原理

電梯維保監(jiān)管平臺(tái)由硬件數(shù)據(jù)采集器和電梯維保監(jiān)管軟件兩部分組成。監(jiān)管軟件采用B/S+SC/S模式，服務(wù)器端主要部署Web服務(wù)器（IIS5/6）和相應(yīng)的Web應(yīng)用程序，客戶機(jī)上安裝瀏覽器（Browser），瀏覽器通過Web Server同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。將系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用。

智能客戶端采用SC/S結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場使用智能手機(jī)端（安卓操作系統(tǒng)），在上面部署開發(fā)的移動(dòng)應(yīng)用軟件，移動(dòng)應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)維保數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。智能客戶端與Web服務(wù)器之間主要采用Http協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。智能移動(dòng)終端（人員現(xiàn)場記錄）采集數(shù)據(jù)，傳至服務(wù)器，然后通過WEB網(wǎng)站來顯示查詢。

2硬件數(shù)據(jù)采集器設(shè)計(jì)

硬件數(shù)據(jù)采集器主要由單片機(jī)CC2530及一些外設(shè)組成，完成數(shù)據(jù)采集、接收發(fā)送數(shù)據(jù)功能。CC2530芯片基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)置了看門狗定時(shí)器、提供一個(gè)兼容無線收發(fā)器，RF內(nèi)核控制模擬無線模塊。另外，它提供了MCU和無線設(shè)備之間的一個(gè)接口，可以發(fā)出命令，讀取狀態(tài)，自動(dòng)操作和確定無線設(shè)備事件的順序。CC2530片外設(shè)有8通道輸入并可配置的12位A/D轉(zhuǎn)換器，2個(gè)支持多種串行通信協(xié)議的強(qiáng)大USART接口。

硬件數(shù)據(jù)采集器使用兩塊CC2530單片機(jī)，一個(gè)作為節(jié)點(diǎn)放置在電梯中，與電梯控制柜進(jìn)行RS-232C串口通信，采集電梯運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過無線模塊傳輸數(shù)據(jù)至主模塊。另外一塊作為主模塊，通過無線接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送來的信息，通過RS-232C串口傳送給維保中心上位機(jī)。電梯維保監(jiān)管平臺(tái)硬件數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3電梯維保監(jiān)管軟件架構(gòu)

3.1電梯維保監(jiān)管軟件數(shù)據(jù)流

電梯維保監(jiān)管軟件首先由使用單位錄入電梯數(shù)據(jù)至服務(wù)器，生成電梯檔案，維保單位綁定電梯相關(guān)部位二維碼，由維保人員在電梯現(xiàn)場掃描二維碼，現(xiàn)場拍照上傳，暫存維保數(shù)據(jù)至智能終端，然后通過智能客戶端上傳電梯維保數(shù)據(jù)至服務(wù)器端，生成電梯維保數(shù)據(jù)，各類用戶端通過WEB網(wǎng)站查詢服務(wù)器端數(shù)據(jù)，登記機(jī)關(guān)可以完成電梯檔案與維保數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)工作，電梯協(xié)會(huì)可以查詢這些數(shù)據(jù)項(xiàng)。其數(shù)據(jù)流圖如圖2所示。

3.2電梯維保監(jiān)管軟件架構(gòu)

其架構(gòu)圖如圖3所示：

4電梯維保監(jiān)管軟件模塊設(shè)計(jì)

電梯維保監(jiān)管軟件根據(jù)功能不同分為三部分：監(jiān)管終端、智能客戶端電梯維保數(shù)據(jù)傳輸模塊和web服務(wù)器。

4.1智能客戶端電梯維保數(shù)據(jù)傳輸模塊

此模塊的主要完成電梯現(xiàn)場環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能，通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備（手機(jī)）實(shí)時(shí)通訊，對電梯維保數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。維保人員在進(jìn)行維保時(shí)，在電梯現(xiàn)場掃描二維碼，對維保現(xiàn)場拍照，暫存維保數(shù)據(jù)至智能終端，打開電梯維保監(jiān)管移動(dòng)應(yīng)用軟件，然后通過智能客戶端上傳電梯維保數(shù)據(jù)至服務(wù)器端，生成電梯維保數(shù)據(jù)。移動(dòng)應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)維保數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、與服務(wù)器端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

4.2web界面

Web界面根據(jù)電梯相關(guān)各部門、電梯維保單位、電梯使用單位，公眾三類客戶需求，分為四大模塊：登記機(jī)關(guān)使用模塊，電梯協(xié)會(huì)使用模塊，維保單位管理模塊和電梯使用單位查詢模塊。

4.2.1登記機(jī)關(guān)使用模塊

登記機(jī)關(guān)使用模塊可以對轄區(qū)內(nèi)電梯基本信息、電梯使用單位、維保單位進(jìn)行信息管理，也可以對轄區(qū)內(nèi)的電梯數(shù)量、電梯維保情況、維保記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，此模塊的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以按半月、季度、半年、年進(jìn)行。通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，可以對整個(gè)轄區(qū)內(nèi)的電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面的了解，并根據(jù)維保信息對電梯制造企業(yè)提出一些改進(jìn)措施。

此模塊還具備對維保單位進(jìn)行監(jiān)管，通過考核，可以對維保企業(yè)進(jìn)行加分、扣分，對考核不合格的維保單位給予清退。

4.2.2電梯協(xié)會(huì)使用模塊

電梯協(xié)會(huì)使用模塊具備電梯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息查詢匯總統(tǒng)計(jì)和電梯維保信息查詢匯總統(tǒng)計(jì)等功能?？梢詫^(qū)域內(nèi)的電梯故障狀況和維保狀況以及維保人員的工作狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，及時(shí)掌握相關(guān)信息，對區(qū)域內(nèi)的電梯和維保進(jìn)行有效的監(jiān)管。

4.2.3電梯維保單位使用模塊

電梯維保單位使用模塊通可以查看關(guān)聯(lián)的電梯合同單位和維保人員的資料，通過人臉識別技術(shù)對維保人員進(jìn)行身份驗(yàn)證，對維保人員的身份進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，查看維保人員維保狀態(tài)，達(dá)到維保工作進(jìn)行有效監(jiān)管的目的。維保單位還可以通過此模塊查詢電梯的歷史故障、維保記錄，以及完成維保記錄進(jìn)行添加和維護(hù)功能。

電梯維保單位使用模塊還具備電梯維保預(yù)警功能，它可以對沒有定期維保的電梯、故障未能及時(shí)處理的情況等進(jìn)行報(bào)警，及時(shí)提醒維保單位處理，避免隱患發(fā)生。

4.2.4電梯使用單位查詢模塊

使用單位查詢模塊具備電梯信息的添加、維護(hù)功能，同時(shí)還可以對電梯維保記錄進(jìn)行查詢，此模塊還具備系統(tǒng)配置功能。

此外四大模塊的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能都可以幫助用戶將已有的一些復(fù)雜數(shù)據(jù)圖形化或者以各種圖表的形式輸出，便于查看，分析和進(jìn)行有關(guān)操作。

5平臺(tái)測試

平臺(tái)測試主要完成軟硬聯(lián)調(diào)、網(wǎng)絡(luò)通信、各模塊運(yùn)行維護(hù)的測試，發(fā)現(xiàn)硬件和軟件缺陷，程序錯(cuò)誤及用戶需求矛盾的地方，對平臺(tái)性能進(jìn)行優(yōu)化處理，保證電梯監(jiān)控準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。通過大量測試后發(fā)現(xiàn)平臺(tái)功能基本符合系統(tǒng)定義的需求，網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定，性能也達(dá)到運(yùn)行要求。

6結(jié)論與展望

電梯維保監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)電梯維保過程信息化管理，實(shí)現(xiàn)維保過程可追溯，降低電梯事故發(fā)生概率。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了維保人員統(tǒng)一管理，對區(qū)域內(nèi)的電梯和維保人員的維保工作進(jìn)行有效監(jiān)管，對電梯故障和維保人員工作情況全面掌控。此平臺(tái)還可以對區(qū)域內(nèi)的電梯故障狀況、維保狀況以及維保人員的工作狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，對電梯維保單位，電梯使用單位以及國家相關(guān)部門大大提高工作效率與工作質(zhì)量具有重大意義。此平臺(tái)操作簡單，功能完備，因此，本電梯維保監(jiān)管平臺(tái)具有較強(qiáng)的應(yīng)用推廣價(jià)值和廣闊的市場前景。