基于無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究

信敬科，張 鵬

（江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院，江蘇 徐州 221011）

1 兩種電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的對比

1.1 有線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)

有線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)是一項(xiàng)較為傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，一般由有線通信的錄制設(shè)施構(gòu)成。它主要是借助有線通信的攝像頭收集影像信息，并經(jīng)由有關(guān)的線路傳輸至設(shè)施中，以記錄的形式來展示和存儲。但是，由于線路的局限性，它只能夠展開近距離的監(jiān)視。從裝置情況來說，有線通信的電梯視頻監(jiān)測系統(tǒng)需要大量的布線工作，因此具備較低的拓展性。從信號品質(zhì)來說，有線通信的電梯視頻信號會受所需線路長短的影響，在傳遞時可能會出現(xiàn)干擾、遞減以及消失等現(xiàn)象，從而降低了傳輸至設(shè)施圖像的品質(zhì)，增大了后期影像處理的難度[1]。

1.2 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)是伴隨科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展而出現(xiàn)的新型系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由專項(xiàng)影像設(shè)施收集影像信息，再以無線通信的方式傳輸至有關(guān)設(shè)施中。無線通信借助有關(guān)的無線科技使一切監(jiān)控設(shè)施能夠與操作中心連接。從裝置情況上來看，無線通信的電梯視頻監(jiān)測系統(tǒng)布線工作比較簡單，能夠保持以往的環(huán)境與設(shè)施，拓展能力較強(qiáng)。從信號品質(zhì)來說，無線通信的電梯視頻信號具備更好的抗干擾性能，不會發(fā)生傳遞信號降低的現(xiàn)象，保證了數(shù)據(jù)的存儲、壓縮、研究以及處理工作的順利展開[2]。

2 無線視頻通信的原理與設(shè)置

2.1 無線視頻通信的原理與構(gòu)成

無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)借助相關(guān)的軟件、硬件以及無線技術(shù)，將數(shù)字化控制、影像采集以及無線通信等功能合為一體。無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)借助信號接收技術(shù)與檢測技術(shù)傳遞信號，具備高品質(zhì)的抗干擾影像傳送性能。設(shè)施的安裝和維護(hù)較為便捷，避免了煩瑣的工作流程。無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由微處理器和相關(guān)設(shè)施組成，其中重點(diǎn)涵蓋了監(jiān)控探頭、無線訪問點(diǎn)、無線網(wǎng)卡以及計(jì)算機(jī)等設(shè)施。

2.2 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置

智能化無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)利用嵌入式系統(tǒng)和無線收發(fā)系統(tǒng)完成影像信息的收集與無線傳送，以實(shí)現(xiàn)電梯的監(jiān)測與操控。電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用無線通信的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在4個方面。首先，速度方面。該系統(tǒng)最高信息傳送效率可達(dá)54 Mb/s，不需要有線傳送。其次，有較強(qiáng)的可靠性。該系統(tǒng)應(yīng)用和以太網(wǎng)相似的協(xié)議傳輸無線視頻信息，高效地應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)帶寬。再次，具有漫游支持技術(shù)，使得電梯在運(yùn)行時能夠無縫銜接。最后，不要求任何布線工作就可以保障單梯和群梯的安全。嵌入式系統(tǒng)和無線接收傳輸系統(tǒng)的意義是完整地記錄電梯中的影像信息，并將其有效傳送出去。語音通話板塊將設(shè)置于電梯轎箱中的麥克風(fēng)和收音設(shè)施，與智能化無線通信的電梯視頻監(jiān)測設(shè)施連接，構(gòu)建電梯轎箱內(nèi)部與外部的語音通信。在通話銜接系統(tǒng)中，智能化無線通信的電梯視頻監(jiān)測系統(tǒng)借助無線網(wǎng)絡(luò)和外部實(shí)現(xiàn)通話。此外，安全保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)一般用于電梯中的暴力行為監(jiān)控。記錄設(shè)施監(jiān)測系統(tǒng)用于記錄與監(jiān)測電梯的運(yùn)營狀態(tài)，并與一般情況下運(yùn)營電梯的作業(yè)參變量進(jìn)行對比，進(jìn)而檢查出電梯的安全隱患。服務(wù)中心聯(lián)結(jié)系統(tǒng)將記錄設(shè)施監(jiān)測系統(tǒng)中檢查出來的電梯安全漏洞和意外情況傳輸至綜合服務(wù)控制中心，從而能夠第一時間維修維護(hù)電梯[3]。

3 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 嵌入式Linux操控系統(tǒng)的植入

3.1.1 內(nèi)核調(diào)整

找到官方網(wǎng)址獲得Linux 2.6.14內(nèi)核，調(diào)整小部分的代碼，然后將內(nèi)核安裝到S3C2410處理器上，并改正內(nèi)核源碼對應(yīng)信息，增添對USB驅(qū)動和CS8900A網(wǎng)卡驅(qū)動的支撐。

3.1.2 內(nèi)核編譯載入

因?yàn)長inux 2.6.14內(nèi)核會依據(jù)本地系統(tǒng)裝置展開初始設(shè)定，所以恰當(dāng)?shù)嘏渲脙?nèi)核是要求較高的操作。導(dǎo)進(jìn)內(nèi)核源碼初始S3C2410的裝置信息，便于載入內(nèi)核基礎(chǔ)配置，進(jìn)而選取需要的項(xiàng)目和編輯內(nèi)核生成zImage的內(nèi)核映像。

3.1.3 制造文件系統(tǒng)

Linux適用于很多文件系統(tǒng)。此次系統(tǒng)應(yīng)用的是CRAMFS版本的只讀源文件系統(tǒng)。Flash內(nèi)的User區(qū)應(yīng)用能夠支持讀寫的YAFFS信息系統(tǒng)版式，便于增加自身的應(yīng)用系統(tǒng)。運(yùn)用BusyBox只要求構(gòu)建一部分必須的附錄，能夠便捷地制作源文件系統(tǒng)。增加必要的裝置文件，如fstab和inittab等文件，進(jìn)而加入必需的實(shí)時函數(shù)庫，最終運(yùn)用mkyaffsimage操作將整體的源文件系統(tǒng)調(diào)整為映像文件[4]。

3.1.4 燒錄內(nèi)核映像文件與源文件系統(tǒng)

運(yùn)用串口聯(lián)結(jié)線串聯(lián)通用PC機(jī)的串口與S3C2410處理器的端口，運(yùn)用Windows系統(tǒng)內(nèi)的超級終端（處于Linux環(huán)境中，可以運(yùn)用Minicom）進(jìn)行需要的調(diào)整后，開啟嵌入式板的Bootloader。在vi的啟示符下，運(yùn)用“l(fā)oad flash kernel x”操作，將內(nèi)核映象燒錄至NAND Flash內(nèi)。

3.2 視頻服務(wù)器的架構(gòu)

此次系統(tǒng)運(yùn)用中星微301芯片的攝像裝置，依據(jù)芯片規(guī)格獲取對應(yīng)的Linux驅(qū)動系統(tǒng)，然后運(yùn)用交叉編輯程序編輯成驅(qū)動模塊?？蛻舳巳粢h(yuǎn)程查看攝像裝置中的視頻信息，可以運(yùn)用Spcaview程序載入流媒體服務(wù)裝置的視頻信息。因?yàn)檫\(yùn)用Spcaview程序來操作較為復(fù)雜，所以添加了BOA技術(shù)、Web服務(wù)器以及視頻服務(wù)系統(tǒng)，使客戶端可以借助IE瀏覽器查看攝像裝置的視頻信息。嵌入式操作系統(tǒng)啟用時會使用rcS初始化腳本。只要在rcS內(nèi)增加插入無線網(wǎng)卡驅(qū)動紫銅板塊與攝像裝置應(yīng)用系統(tǒng)模塊的命令，系統(tǒng)啟用時就能自行插入無線網(wǎng)卡與攝像裝置應(yīng)用程序。在rcS初始化腳本內(nèi)增加操作程序，系統(tǒng)啟用時就可以自行執(zhí)行對應(yīng)的命令。

3.3 USB攝像頭的驅(qū)動植入、系統(tǒng)硬件的聯(lián)結(jié)和無線電梯視頻監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

把USB集線器插進(jìn)嵌入式板子的接口，USB監(jiān)控探頭與USB無線網(wǎng)卡插進(jìn)至USB集線器，為嵌入式Linux系統(tǒng)與USB集線器提供電源，然后啟用程序。在電腦上點(diǎn)開IE瀏覽器，就能夠觀看到監(jiān)控探頭所收集的影像信息。假如AP的IP地址或者服務(wù)集標(biāo)識（Service Set Identifier，SSID）發(fā)生改變，需要調(diào)整嵌入式系統(tǒng)的USB無線網(wǎng)卡的有關(guān)參變量和電腦的有關(guān)參變量。

嵌入式系統(tǒng)安裝在電梯轎廂上，其中USB攝像系統(tǒng)安裝在電梯轎廂中，USB無線網(wǎng)卡安裝在電梯轎廂外，AP安裝于樓宇的中間層且位于電梯井道周圍。如此，嵌入式系統(tǒng)的USB無線網(wǎng)卡與AP二者之間幾乎不存在障礙物，能提升無線傳送的有效距離。

4 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用與應(yīng)用

4.1 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的作用

電梯在我國的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要作用。人們對電梯的使用率逐漸提升，因此許多領(lǐng)域?qū)﹄娞莸陌踩褂锰岢隽烁叩臉?biāo)準(zhǔn)。目前，我國正在逐漸推進(jìn)電梯的智能化管理，而電梯監(jiān)控系統(tǒng)就是其中較為主要的方面。傳統(tǒng)的電梯線路存在許多安全漏洞，不規(guī)范使用等原因會導(dǎo)致其發(fā)生各種意外和故障。采取無線通信監(jiān)控系統(tǒng)后，不僅能夠及時發(fā)現(xiàn)安全隱患將其迅速排除，還能夠簡化布線，便于日后的維護(hù)和管理。電梯監(jiān)控系統(tǒng)通過無線通信技術(shù)能夠有效傳輸攝像頭所收集的視頻信息，可以利用終端計(jì)算機(jī)監(jiān)控與管理電梯，滿足了人們對電梯的各種要求。因此，無線通信技術(shù)在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中的作用不可替代。

4.1.1 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠迅速傳送信息

電梯的運(yùn)行情況需要實(shí)時監(jiān)控。如果收集設(shè)施所采集的信息無法迅速傳送給終端設(shè)備，那么相關(guān)工作者就不能及時獲得電梯的運(yùn)行狀態(tài)信息，進(jìn)而難以對其進(jìn)行有效管理。因此，電梯監(jiān)控系統(tǒng)對信息傳遞速度的要求較高。無線通信技術(shù)的信息傳輸速度極快，能夠滿足終端設(shè)備實(shí)時操控電梯的需求。

4.1.2 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠提升工作效率

電梯監(jiān)控系統(tǒng)能夠提升電梯運(yùn)維部門的工作效率，使其在電梯出現(xiàn)故障后可以快速排除故障。應(yīng)用無線通信技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)可以及時給出正確的反應(yīng)和維修對策，促使相關(guān)工作者快速找到故障部位，做出正確的處理，最大程度上避免造成更大的損失。

4.1.3 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠控制系統(tǒng)構(gòu)建成本

有線通信在電梯監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建過程中會使用較多的經(jīng)費(fèi)，且在完成電梯改造后要再次構(gòu)建有線通信系統(tǒng)，造成了資金浪費(fèi)。無線通信技術(shù)能夠避免這一現(xiàn)象，不僅可以順利完成通信工作，還能夠節(jié)省一部分經(jīng)費(fèi)，因此大大促進(jìn)了電梯領(lǐng)域的發(fā)展。隨著無線通信技術(shù)的進(jìn)步，它在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用更加深入和普遍，獲得了顯著成果[5]。

4.2 無線通信的電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

4.2.1 設(shè)備維修

電梯視頻數(shù)據(jù)傳送可靠性依賴于信號傳輸設(shè)施，因此信號傳輸設(shè)施維護(hù)的實(shí)時性和可靠性會影響電梯視頻傳送的速率。以往工作人員需要借助電話來描述現(xiàn)場的故障情況，但在故障應(yīng)對方面難以起到顯著的成果。應(yīng)用無線通信技術(shù)可以精準(zhǔn)讀取電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)，為相關(guān)工作人員提供操作依據(jù)，使其能夠迅速處理故障問題。

4.2.2 緊急處理意外事件

電梯使用環(huán)境、情況的復(fù)雜性和人為原因的損壞，對電梯的抗風(fēng)險性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。在意外事件應(yīng)對方面，決策者往往無法第一時間出現(xiàn)在現(xiàn)場。此時，可借助無線通信傳輸技術(shù)第一時間對意外事件作出反應(yīng)，突破時間和空間的局限性。

4.2.3 監(jiān)察特別環(huán)境

特殊環(huán)境一般包含地理方位的特殊性和作業(yè)環(huán)境的特殊性。電梯的應(yīng)用范圍較廣，可以借助無線傳輸技術(shù)實(shí)時監(jiān)控一些特殊環(huán)境，將安全隱患扼殺在萌芽中，有效提升了電梯使用的安全性。

5 結(jié) 論

無線通信傳輸技術(shù)能夠與視頻采集有機(jī)融合，傳送音頻和影像數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成一種新的模式?；跓o線通信技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)，突破了線纜的限制。無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)傳送的安全性，完善了電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的操作流程。