馬媛媛 青島酒店管理職業(yè)技術(shù)學(xué)院酒店工程學(xué)院 山東省青島市 266100

0 引言

目前建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高，電梯的使用人數(shù)和頻率不斷增加，電梯的安全隱患逐漸暴露于生活中，電梯安全事故在新聞報(bào)道中屢見不鮮，預(yù)防電梯的安全隱患逐漸成為了目前諸多學(xué)者研究關(guān)注的重點(diǎn)[1]。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代背景下，通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯的監(jiān)控系統(tǒng)中，使電梯運(yùn)維人員能夠及時(shí)進(jìn)行電梯故障診斷與維護(hù)，保證電梯運(yùn)行的安全。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)物理信息的大范圍采集和控制，節(jié)約了大量人力物力資金和資源的消耗。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有電梯日常管理、故障報(bào)警等功能。

ZigBee技術(shù)的通信距離較短，屬于低速率傳輸，具有成本低的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)采取避障機(jī)制能夠避免信息傳輸過程中的沖突，具有可靠性，同時(shí)它具有無線網(wǎng)絡(luò)自愈功能，覆蓋范圍大，使用較為便捷[2]。GPRS技術(shù)適用于流量較小的傳輸業(yè)務(wù)，在一定突發(fā)情況下，還可以短暫地對(duì)大數(shù)據(jù)流量進(jìn)行輸送[3]。ZigBee及GPRS通信技術(shù)能夠在長(zhǎng)距離通訊中定位遠(yuǎn)程監(jiān)控信息，對(duì)于信息數(shù)據(jù)的輸送具有良好的效果。為此，設(shè)計(jì)了基于ZigBee及GPRS通信技術(shù)的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。

1 電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分，首先是運(yùn)用ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)電梯運(yùn)行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，其次是將采集到的信息利用處理芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，最后通過GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控模型實(shí)現(xiàn)對(duì)信息數(shù)據(jù)的輸送與監(jiān)控，具體系統(tǒng)服務(wù)器終端硬件設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 服務(wù)器終端硬件設(shè)計(jì)圖

由圖1可知，在整個(gè)電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，利用ZigBee協(xié)調(diào)器對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過SPI通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送[4]，將處理后的數(shù)據(jù)通過串口通訊到達(dá)GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行情況的監(jiān)控。

2 電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

2.1 基于ZigBee布置數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)

所提系統(tǒng)對(duì)ZigBee的傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的布置，設(shè)置源位置和目的地址，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的通道進(jìn)行輸送，初始化處理結(jié)束后將數(shù)據(jù)發(fā)送端設(shè)定為連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)，接收端進(jìn)入接收狀態(tài)，利用ZigBee通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊，在串口調(diào)試軟件中檢查接收數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)是否一致。利用溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲取溫度值并將溫度信息傳送至服務(wù)器終端顯示。協(xié)調(diào)器串口接收到信息數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)以廣播形式發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，擴(kuò)展信號(hào)源，完成對(duì)ZigBee數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的布置。

2.2 建立GPRS電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控模型

基于網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，建立新的GPRS電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控模型，將模型分為4個(gè)模塊，網(wǎng)絡(luò)接口模塊是其他模塊的基礎(chǔ)，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的管理。網(wǎng)絡(luò)模塊傳送數(shù)據(jù)包到網(wǎng)絡(luò)接口處，能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)輸入數(shù)據(jù)包的安全情況，并傳送到傳輸層模塊，除此之外還可以對(duì)路由器進(jìn)行選擇，對(duì)流量進(jìn)行一定的分析與控制。傳輸模塊中具備上文的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)傳送功能，這一模塊在輸送數(shù)據(jù)后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接收情況。應(yīng)用模塊能夠?qū)崿F(xiàn)程序之間的溝通，如電子郵件傳輸、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議等[5]。通過GPRS電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控模型，向數(shù)據(jù)中心發(fā)送電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息，并接收數(shù)據(jù)中心指令。

3 應(yīng)用效果分析

電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通過建立的GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控模型與電梯保持通訊，并將電梯現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)信息傳送到電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上，用戶能夠在電腦上隨時(shí)訪問。為了驗(yàn)證所提系統(tǒng)的有效性，對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器進(jìn)行功能測(cè)試。在登錄界面，輸入用戶信息，選擇需要查詢的電梯信息，登入監(jiān)控頁面，查看被監(jiān)控的電梯運(yùn)行信息，共選取某商場(chǎng)6部電梯進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)測(cè)電梯異常，電梯運(yùn)行情況的監(jiān)視結(jié)果如表1所示。

表1 電梯運(yùn)行監(jiān)控情況

由表1可知，所提系統(tǒng)監(jiān)控到3號(hào)電梯與5號(hào)電梯存在故障，經(jīng)電梯運(yùn)維人員實(shí)地檢查，6個(gè)電梯的監(jiān)控故障監(jiān)測(cè)信息與實(shí)際電梯運(yùn)行情況相符，數(shù)據(jù)間能夠正常通訊，電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)通過GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控模型可以準(zhǔn)確輸送至服務(wù)器中，證明所提系統(tǒng)具有實(shí)用性。由此可知，所提系統(tǒng)監(jiān)控功能診斷故障與實(shí)際情況一致，能夠有效監(jiān)控電梯運(yùn)行情況，提高電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語

將ZigBee及GPRS通信技術(shù)結(jié)合使用，二者的通信優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。采用ZigBee協(xié)調(diào)器、微處理器芯片和GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控模型，設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件部分，通過布置ZigBee傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)接口模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、傳輸模塊以及應(yīng)用模塊，構(gòu)建GPRS電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控模型，設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件部分，實(shí)現(xiàn)電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控。所提系統(tǒng)的監(jiān)控功能診斷故障與實(shí)際情況一致，電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性較高。