一種智能電梯監(jiān)控系統(tǒng)

南京科技職業(yè)學(xué)院 董泓聲 方 賡

國(guó)內(nèi)開發(fā)的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)大多采用基于專用總線和網(wǎng)絡(luò)，因此廣泛應(yīng)用的電梯監(jiān)控系統(tǒng)一般僅限于電梯信號(hào)的內(nèi)外響應(yīng)、門信號(hào)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警技術(shù)。基于Internet通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)尚處于起步的初級(jí)階段，系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集、分析、統(tǒng)計(jì)和管理電梯運(yùn)行故障和報(bào)警的各類數(shù)據(jù)。息隊(duì)列RocketMQ、消息隊(duì)列Kafka等）。微消息隊(duì)列MQTT系統(tǒng)采用分布式理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，無單點(diǎn)瓶頸，各組件之間均可以無限水平擴(kuò)展，保證容量可以隨著您的在線使用量進(jìn)行調(diào)整，并且對(duì)用戶完全透明。

1 項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容

本項(xiàng)目主要包含兩部分內(nèi)容：電梯智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、阿里云微消息隊(duì)列MQTT。

智能電梯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：可以準(zhǔn)確采集電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)層應(yīng)用的一大特色。該系統(tǒng)采用射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地采集電梯信息；其中，數(shù)據(jù)采集終端系統(tǒng)構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的傳感層。數(shù)據(jù)采集終端由傳感器、霍爾開關(guān)等元件組成，它從電梯的各個(gè)部分采集電梯運(yùn)行的各類數(shù)據(jù)。

阿里云微消息隊(duì)列MQTT：采用阿里云微消息隊(duì)列MQTT技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的可靠傳送，利用阿里云MQTT微消息隊(duì)列技術(shù)實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，要求系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，這就要求整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，盡量避免軟硬件錯(cuò)誤。MQTT消息隊(duì)列主要處理終端連接的訪問、連接管理和數(shù)據(jù)傳輸。它的作用相當(dāng)于具有無限擴(kuò)展容量的網(wǎng)關(guān)，后端數(shù)據(jù)持久化和消息存儲(chǔ)可以搭配阿里云其他消息隊(duì)列產(chǎn)品，例如傳統(tǒng)服務(wù)端消息中間件（消

2 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

本項(xiàng)目采用阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為設(shè)備提供安全可靠的通信能力，向下可以連接海量設(shè)備，支持云設(shè)備數(shù)據(jù)采集；同時(shí)，提供了云端API。服務(wù)器可以通過調(diào)用云端API向設(shè)備發(fā)送指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶端的遠(yuǎn)程控制。物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)消息通信流程圖如圖1所示。

圖1 阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)消息通信流程圖

物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)支持使用串口通信的設(shè)備，在不改變?cè)械拇趥鬏攨f(xié)議的情況下，通過DTU接入物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

電梯控制器將電梯內(nèi)所有傳感器數(shù)據(jù)上報(bào)到平臺(tái)的全流程圖，如圖2所示。

圖2 電梯數(shù)據(jù)上報(bào)流程圖

關(guān)鍵代碼如下所示：

在上位機(jī)端采用C語言開發(fā)，服務(wù)器的控制平臺(tái)系統(tǒng)采用Java語言開發(fā)。控制平臺(tái)主要采用SSM技術(shù)，具體來說就是采用Spring、SpringMVC、Mybatis技術(shù)構(gòu)建。Spring、Spring MVC是現(xiàn)在主流的軟件技術(shù)，主要利用Spring的IoC和AOP技術(shù)實(shí)現(xiàn)三層軟件基礎(chǔ)構(gòu)架。在數(shù)據(jù)庫處理上使用方便簡(jiǎn)單的ORM產(chǎn)品-Mybatis技術(shù)，該技術(shù)僅僅配置Mapper XML文件就可以實(shí)現(xiàn)Object與SQL語句的轉(zhuǎn)換，極大的方便了開發(fā)。后期，將使用Springboot技術(shù)對(duì)該系統(tǒng)做進(jìn)一步升級(jí)。

3 項(xiàng)目的結(jié)論

本項(xiàng)目采用阿里云嵌入式微型處理控制模塊。一塊基于ARM的核心板其功能主要有：提供系統(tǒng)時(shí)鐘、中斷、輸出I/O口、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能。通過CAN總線和電梯控制相連，微型處理器可以通過對(duì)電路的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯控制器發(fā)送和接受消息的功能。