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（1.河北聯(lián)合大學(xué)；2.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所,河北 唐山 063000）

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計

張立紅1,張瑞成1,馬希旺2

（1.河北聯(lián)合大學(xué)；2.唐山市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗所,河北 唐山 063000）

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)我國電梯行業(yè)的發(fā)展趨勢，該系統(tǒng)通過獨立的感應(yīng)器，采集電梯相關(guān)運行數(shù)據(jù)，通過微處理器進行數(shù)據(jù)分析，經(jīng)由3G、GPRS等方式進行數(shù)據(jù)傳輸，由中心服務(wù)器進行綜合處理，實現(xiàn)電梯故障報警、困人救援、日常管理等功能的綜合性電梯管理平臺。

電梯物聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)測；電梯數(shù)據(jù)采集

近年來電梯安全事故頻發(fā)，電梯如何做到有效監(jiān)管維護的問題越來越受到公眾的關(guān)注。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，電梯物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的開發(fā)運用將有效解決目前面臨的監(jiān)管維護難題。

1 電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)

電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)整體框圖見圖一。監(jiān)測系統(tǒng)由四部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)感知層、數(shù)據(jù)傳輸層，、數(shù)據(jù)處理層及數(shù)據(jù)使用層。

數(shù)據(jù)感知層：電梯數(shù)據(jù)采集儀采集各個獨立傳感器的狀態(tài)信號，進行信號處理和故障邏輯判斷，判斷電梯是否在正常運行。例如：上極限傳感器動作，電梯發(fā)生沖頂事故。

數(shù)據(jù)傳輸層：通過GPRS（3G）/Internet將電梯實時的運行數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆?wù)器。

數(shù)據(jù)處理層：由C#和SQL Server數(shù)據(jù)庫開發(fā)的基于B/S架構(gòu)的監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)站，在中心服務(wù)器上部署IIS并發(fā)布網(wǎng)站。實現(xiàn)只要有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過有效的授權(quán)，打開瀏覽器即可通過訪問網(wǎng)站，查看電梯的實時運行情況和報警信息。同時，監(jiān)測系統(tǒng)把報警信息存儲到數(shù)據(jù)庫，以便對每臺電梯進行數(shù)據(jù)分析。當(dāng)收到電梯數(shù)據(jù)采集儀傳輸過來的報警信息后，給特定人員發(fā)送報警短信，以便快速的去處理。

數(shù)據(jù)使用層：通過對各個使用對象的不同授權(quán)，使之能查看電梯的狀態(tài)和報警信息，以便能及時的響應(yīng)，做出處理。

2 電梯數(shù)據(jù)采集儀的軟硬件設(shè)計

2.1 軟件設(shè)計

軟件流程圖見圖二，電梯數(shù)據(jù)采集儀一上電，系統(tǒng)自檢，硬件初始化，包括MCU的IO口、看門狗、計時器、串口通信等，從fash存儲器中讀取系統(tǒng)的整體配置參數(shù)，初始化系統(tǒng)的全局變量。驅(qū)動GPRS模塊（或3G模塊）撥號上網(wǎng)，登陸到中心服務(wù)器。完成前期準(zhǔn)備工作后，采集各個傳感器的狀態(tài)，經(jīng)過邏輯推理判定，判斷出電梯的運行狀態(tài)。如果電梯發(fā)生故障，及時把故障信息上傳中心服務(wù)器，同時抓拍轎廂內(nèi)的情況，存儲到SD卡，收到中心的命令后，播放安撫語音；若沒有發(fā)生故障，等待中心要實時運行的數(shù)據(jù)，收到中心服務(wù)器的命令后，將電梯實時運行的數(shù)據(jù)回傳到中心服務(wù)器。

2.2 硬件設(shè)計

硬件設(shè)計框圖見圖三，電梯數(shù)據(jù)采集儀硬件以MCU為中心，檢測開關(guān)經(jīng)過光電隔離進入MCU的IO口進行采集，提高了抗干擾能力，同時配備豐富的外圍模塊，SD卡可以本地存儲報警數(shù)據(jù)。GPRS模塊或3G模塊可通過無線信號連接Internet，將數(shù)據(jù)傳輸給中心服務(wù)器。攝像頭模組可實時監(jiān)控轎廂情況，發(fā)生故障時可以抓拍，為事故分析提供了證據(jù)。語音播放模組可以播放語音，以便故障發(fā)生時對乘客播放安撫語音。

3 總結(jié)

由于各個電梯廠家的通訊協(xié)議不公開，設(shè)計了依靠獨立傳感器的電梯物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。今后的發(fā)展趨勢，需要政府部門對電梯通訊協(xié)議進行監(jiān)管，使電梯通訊協(xié)議統(tǒng)一化，監(jiān)測系統(tǒng)將進一步簡化和功能加強。

圖2 軟件流程圖

圖3 硬件設(shè)計框圖

[1] GB 24476-2009[S].電梯、自動扶梯和自動人行道數(shù)據(jù)監(jiān)視和記錄規(guī)范.

[2]GB 24475-2009[S].電梯遠程報警系統(tǒng).