基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電梯智能監(jiān)控平臺感知層信號采集模塊的研究

何晨曦

摘要：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的縱向拓展延伸，其感知層構(gòu)架主要是利用紅外傳感器、壓力傳感器、射頻識別等各類傳感器把所需監(jiān)控的電梯部件與互聯(lián)網(wǎng)按照一定的通訊協(xié)議聯(lián)系起來，完成監(jiān)控平臺感知層所需要的智能化定位、識別和追蹤功能。本文就基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電梯智能監(jiān)控平臺感知層信號采集模塊的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行研究。

Abstract： The Internet of Things is a vertical expansion based on Internet technology. Its perception layer architecture mainly uses infrared sensors， pressure sensors， radio frequency identification and other sensors to connect the elevator components to be monitored with the Internet according to a certain communication protocol， so as to complete the intelligent positioning， identification and tracking functions required by the monitoring platform perception layer. This paper studies the design and application of the signal acquisition module of the perception layer of the elevator intelligent monitoring platform based on the Internet of Things.

關(guān)鍵詞：電梯;智能監(jiān)控;感知層

Key words： elevator;intelligent monitoring;perception layer

中圖分類號：TP277 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）08-0205-02

0 ?引言

隨著城市化的普及和國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，電梯已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的垂直交通工具，在享受電梯給日常出行帶來便利的同時，由于非人為的電梯故障導(dǎo)致的人員被困、受傷的事故數(shù)量也在逐年增長。所以說，為電梯提供一套科學(xué)化、規(guī)范化、智能化的管理監(jiān)控模式是一個不容忽視的議題，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和“5G”技術(shù)的到來恰好為這一問題提供了絕佳的解決方案[1]。

電梯智能監(jiān)控平臺可以采集電梯運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)和驗(yàn)證信息，通過精確的處理和分析，將數(shù)據(jù)信號發(fā)送到維保人員、電梯用戶、質(zhì)量監(jiān)督部門的手機(jī)或者電腦監(jiān)控終端，通知相關(guān)人員進(jìn)行及時的處理和操作。但是電梯控制系統(tǒng)體積龐大，與安全相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵數(shù)據(jù)繁多，數(shù)據(jù)采集困難，信號處理難度大等問題也是我們目前面臨的巨大考驗(yàn)。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就是使用RFID、紅外線傳感器等終端感知設(shè)備將所有必要的、需要被檢測、檢測的物體與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)內(nèi)在連接從而方便進(jìn)行智能化管理和識別的一項(xiàng)新技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)從狹義上來說是把一個物體和另外的物體聯(lián)系起來可以實(shí)現(xiàn)識別自動化并對它們進(jìn)行管理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它更偏重于對信號的感知。而這恰巧是電梯智能監(jiān)控平臺感知層構(gòu)建的重要基礎(chǔ)。所以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電梯智能監(jiān)控平臺的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手勢不可擋[2]。

1 ?基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電梯智能監(jiān)控平臺感知層系統(tǒng)構(gòu)架

本智能監(jiān)控平臺感知層終端連接電梯運(yùn)行控制器，通過電梯控制中樞實(shí)時接收運(yùn)行過程中的狀態(tài)、信息和數(shù)據(jù)，再由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并向應(yīng)用層轉(zhuǎn)存。感知層系統(tǒng)框架如圖1所示。

作為電梯智能監(jiān)控平臺中與被感知設(shè)備、元件最為接近的感知模塊，它的主要功能是獲取被測元件設(shè)備的狀態(tài)、信號以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并通過有線/無線網(wǎng)絡(luò)、RS232、RS485、藍(lán)牙、433M射頻等各類傳輸技術(shù)將所測數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)入到感知層網(wǎng)絡(luò)。在感知層層面，必須具備的特點(diǎn)有：系統(tǒng)功耗低、可靠性高、利于大規(guī)模推廣和應(yīng)用，因?yàn)樗械碾姎庠O(shè)備都是需要電源供電支持的;此外，要想快捷方便得實(shí)現(xiàn)實(shí)時數(shù)據(jù)的精確采集，感知層終端的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮到數(shù)據(jù)交換接口的兼容性問題[3]。其具體功能如圖2所示。

本研究系統(tǒng)感知層終端將傳感器模塊與電梯的控制器相連，可以進(jìn)行電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時和定時的發(fā)送、數(shù)據(jù)的采集、故障監(jiān)測和解析下行數(shù)據(jù);傳感器節(jié)點(diǎn)可以將搜集到的刷卡信息和傳感器信息打包上傳，并能夠同時進(jìn)行斷電檢測，上傳傳感器模塊數(shù)據(jù)文件至傳輸層轉(zhuǎn)發(fā)模塊以及解析數(shù)據(jù)協(xié)議。

2 ?用于數(shù)據(jù)采集的傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集模塊的組成主要包括傳感器模塊和單個傳感器節(jié)點(diǎn)兩個部分，傳感器模塊負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，發(fā)送定時和實(shí)時數(shù)據(jù)、監(jiān)測故障提示以及解析下行數(shù)據(jù);而單個傳感器節(jié)點(diǎn)可以對刷卡數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和上傳，同時進(jìn)行斷電監(jiān)測，并且還可以將傳感器模塊的數(shù)據(jù)上傳至傳輸層的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊[4]。

單個傳感器節(jié)點(diǎn)與傳輸層職教的通信主要是通過4G或者未來的5G進(jìn)行，將同一群控系統(tǒng)下的電梯的傳感器模塊搜集到的信息匯聚到一個總的傳感器節(jié)點(diǎn)，再由這個傳感器節(jié)點(diǎn)對外進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。其具體功能設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

傳感器模塊的主要功能包括對電梯控制器傳達(dá)指令、統(tǒng)籌電梯控制器上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮打包、與單個傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)施數(shù)據(jù)通信、采集電梯故障數(shù)據(jù)、按照定義下發(fā)報文解析和發(fā)送組網(wǎng)請求、進(jìn)行組網(wǎng)交互等。其功能設(shè)計(jì)圖如圖4所示。

3 ?結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)體應(yīng)用尚處于初級階段，電梯行業(yè)范圍內(nèi)，智能監(jiān)控平臺系統(tǒng)也還處在萌芽時期，但初步的應(yīng)用已經(jīng)給我們的生活、工作帶來了便捷和安全。不僅僅是感知層的設(shè)計(jì)探索，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、傳輸模塊、數(shù)據(jù)應(yīng)用層的研究探索在未來也將如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展最終一定會給電梯智能監(jiān)控平臺帶來歷史性的革命，給人們的出行帶來無窮的便捷和保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]石守印.電梯物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（15）：38-39.

[2]張晨光，苗長云，畢長浩.基于μC/OS-II的嵌入式電梯物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（29）：89-90.

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