■文/王金奇 李 翔 石 文

隨著高層建筑和住宅小區(qū)的增加，作為垂直運輸工具的電梯得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于電梯在不同地域分布很廣，且傳統(tǒng)的人工發(fā)現(xiàn)和處理故障的效率低下，怎樣高效地維修電梯成為人們關(guān)注的焦點。本文分析了電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求，介紹了電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框架和各個組成部分，并對電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)提出了可行性分析。

引 言

電梯是高層建筑的一種垂直交通運輸設(shè)備，隨著我國房地產(chǎn)開發(fā)進程的逐步加快，電梯成為了住宅、小區(qū)等不可缺少的一部分。現(xiàn)在大部分的電梯是由專門的維修人員上門進行維修和故障處理，但是隨著電梯的迅速增多以及在地域上的廣泛分布，傳統(tǒng)的方式很難滿足用戶的需求，為此，國內(nèi)的很多電梯制造商及科學(xué)研究所利用現(xiàn)代通訊技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)涉足電梯的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，并收到了初步的成效。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)的分析

電梯遠程監(jiān)控是指通過網(wǎng)絡(luò)或者電話線，由有關(guān)人員通過設(shè)在電梯維修服務(wù)中心的服務(wù)器對分布在各地的電梯進行遠程監(jiān)視及操作。

它的設(shè)計思路是通過網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)控異地電梯運行情況，自動記錄并存儲電梯的各種運行數(shù)據(jù)及故障情況。當(dāng)電梯發(fā)生故障的時候，系統(tǒng)的監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)出警報并通知遠程監(jiān)控系統(tǒng)中心管理員，并在控制中心的顯示器中顯示電梯的名稱、型號、位置、故障狀況等等。管理員在確認故障后通知離現(xiàn)場最近的維修人員在第一時間內(nèi)到達現(xiàn)場進行故障排除。

1.遠程監(jiān)控系統(tǒng)功能要求

電梯的遠程監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：

1）語音實時報警；

2）協(xié)助現(xiàn)場人員進行遠程的故障分析及處理；

3）遠程操作控制電梯部分功能；

4）記錄電梯正常運行參數(shù)；

5) 故障記錄與統(tǒng)計；

6）打印故障報表和維修記錄；

7）監(jiān)控系統(tǒng)還應(yīng)具備較強的抗干擾能力，并適應(yīng)中國網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不高的基本國情。

2.遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

1）可靠性

可靠性就是指系統(tǒng)無論在正常工作環(huán)境或者惡劣工作環(huán)境下都能長期連續(xù)工作，并保證系統(tǒng)運行安全可靠、性能穩(wěn)定。

2）通用性

現(xiàn)在每個電梯公司都在研究自己的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，各個系統(tǒng)互不兼容，所以在設(shè)計系統(tǒng)時要充分考慮應(yīng)用對象的共性，使系統(tǒng)具有較強的通用性，適用于各類電梯。

3）經(jīng)濟性

經(jīng)濟性就是指系統(tǒng)要造價合理，性價比高。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計

電梯監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計涉及到計算機技術(shù)、數(shù)字電路、通訊技術(shù)等方面的知識，而且還需要具備有關(guān)電梯結(jié)構(gòu)、運行以及安全保護、電梯國家標(biāo)準方面的知識。電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的主要工作原理是電梯控制系統(tǒng)PLC將自己的I/O控制狀態(tài)及其它數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成特定的狀態(tài)標(biāo)志，并將此標(biāo)志傳送給公共電話網(wǎng)絡(luò)中的前端機，然后前端機再把數(shù)據(jù)傳送給PC機，從而實現(xiàn)PC機對PLC運行狀態(tài)的監(jiān)視。以下分別介紹電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用框架和可行性研究。

1.遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用框架

電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器、公共電話網(wǎng)絡(luò)、以及向控制中心管理人員提供監(jiān)控界面的服務(wù)中心計算機四部分組成。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負責(zé)進行采集、處理電梯的運行狀態(tài)和有關(guān)數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)打包。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障的時候，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向遠程控制中心發(fā)送以下故障信息包，遠程控制中心收到這個信息包后將其展開并將信息存儲在數(shù)據(jù)庫中。

調(diào)制解調(diào)器：如圖1.1所示，MODEM實現(xiàn)了計算機數(shù)據(jù)與適合通過電話線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。MODEM從發(fā)送串行口接收數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過調(diào)制，將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后通過電話網(wǎng)絡(luò)傳送至接收方。接收方也需要通過MODEM將電話線上的信號解調(diào)，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后接收。

圖1.1 調(diào)節(jié)解調(diào)器原理

公共電話線路：在通訊線路上我們可以選擇公共電話線路或者Internet網(wǎng)絡(luò)，公共電話線路成本低，但是在國內(nèi)傳輸質(zhì)量也不高，Internet網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會受到黑客的攻擊，安全性不高。因為電梯屬于特種設(shè)備，它的安全性關(guān)系到乘客的安全和人們生活的效率，所以在實施遠程監(jiān)控服務(wù)中安全性應(yīng)該放在首位。為了防止黑客對電梯實施遠程操作和干預(yù)，所以本文選擇公共電話線路。

遠程控制中心：電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)中心向用戶提供了一個標(biāo)準化的監(jiān)控窗口，它可以實時顯示指定電梯的運行方向、位置、樓層等狀態(tài)，并動態(tài)顯示電梯的開門、關(guān)門、啟動、停止等動作。在發(fā)生故障的時候遠程監(jiān)控中心可以及時報警，使維修人員盡快到達現(xiàn)場處理故障。

圖1.2 電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)框架

如圖1-2所示，安裝在遠端各個電梯上的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要負責(zé)采集電梯的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集板接在電梯控制柜上，全天24小時不間斷從各個電梯上采集電梯運行狀態(tài)數(shù)據(jù)。一方面，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以將各個時段采集到的電梯運行狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳公共電話線路傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，保證控制中心能實時監(jiān)控遠端的電梯隱形狀況；另一方面，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠接收監(jiān)控中心發(fā)來的簡單指令，完成一些對電梯的遠程控制，包括轎廂內(nèi)電源控制、鎖梯、風(fēng)扇開關(guān)等。并將完成結(jié)果上傳，主動同電梯遠程監(jiān)控中心通信。調(diào)制解調(diào)器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號后再通過公共電話線路傳給調(diào)制解調(diào)器，調(diào)制解調(diào)器將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳遞給遠程監(jiān)控中心，并顯示給管理人員。

2.遠程監(jiān)控系統(tǒng)可行性研究

電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)是針對電梯行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和其產(chǎn)品的分布特點，為了改善企業(yè)在售后服務(wù)、產(chǎn)品資料收集和電梯設(shè)備遠程診斷等方面的技術(shù)和能力而設(shè)計的。它是傳統(tǒng)機電系統(tǒng)的發(fā)展和延伸，也是企業(yè)進行技術(shù)改造的一個重要的方面，所以系統(tǒng)在可行性方面的論證也顯得非常重要。

系統(tǒng)的可行性是系統(tǒng)設(shè)計的前提，以下是電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)的可行性分析：

1)電梯技術(shù)在國外比較成熟，我們可以借鑒國外很多成功的經(jīng)驗，從而豐富我們自己的理論研究。同時，在國內(nèi)很多高校都在研究遠程監(jiān)控系統(tǒng)，使我們在電梯控制技術(shù)上基本可以與國外保持同步。

2)隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，局域網(wǎng)的組建、維護、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸，加密等等技術(shù)都得到了很好的發(fā)展。各種數(shù)據(jù)通訊協(xié)議層出不窮，并且己經(jīng)制定出了一系列的國際標(biāo)準，如TCP/IP協(xié)議，OSI模型，IPX協(xié)議等，這對于Internet的進一步發(fā)展和壯大起到了關(guān)鍵的作用，也使得人類在數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域的技術(shù)更加成熟，為系統(tǒng)的軟件開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

3)微電子技術(shù)突飛猛進以及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展使得單片機在數(shù)據(jù)計算、處理方面有了很大的進展，同時各種系統(tǒng)外圍芯片的功能也隨之發(fā)展，為技術(shù)的二次開發(fā)提供了硬件基礎(chǔ)。

結(jié)束語

未來的建筑將是智能化、多功能的建筑，作為垂直運輸?shù)墓ぞ?，電梯就要向智能、高效、?jié)能等方面發(fā)展。智能化的電梯要與智能化大廈的所有自動化信息系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，如與消防、保安、樓宇設(shè)備控制等系統(tǒng)相互聯(lián)系，使電梯成為安全舒適、高效優(yōu)質(zhì)的服務(wù)工具。而電梯的遠程監(jiān)控系統(tǒng)也將成為智能化大樓重要的一部分。