1、1.2.2 國外電梯遠程監控技術發展現狀電梯遠程監控是指某個區域的大樓中安裝了多部電梯,對這些電梯進行遠程監控,數據管理,維護,統計,分析,故障報警及救援14。隨著高層建筑的日益增多和建筑設計檔次的不斷提高,使得人們對電梯的要求也越來越高。目前已不僅限于要求電梯搭乘快捷、舒適,安全可靠,裝演考究,人們對電梯的智能化,人性化及多功能性正提出越來越高的要求,電梯控制系統之間的信息傳遞正朝著智能化的方向發展,以便實時監視電梯的運行狀態及故障診斷情況,及時采取相應措施,減少或避免事故的發生。國外比較大型的電梯公司都擁有成熟的遠程監控系統。例如德國蒂森克虜伯電梯集團的TE-E (TELE-SERVICE

2、 型電梯遠程監控系統、日立電梯遠程監控系統、OTIS公司的REMS (Remote Elevator Monitoring System系統等15。但是由于各個公司是針對自己的電梯產品開發出來的監控系統,所以具有各自的功能特點,下面將國外各電梯公司不同的遠程監控系統進行介紹和比較:1德國蒂森克虜伯公司的遠程監控系統具有控制電梯的功能,能檢測和識別誤操作緊急呼救功能;能顯示電梯的運行狀態,并進行分析與處理,轉化為兩個圖表來顯示行駛方向和每層樓的呼叫次數、呼叫與處理時間曲線等;自動故障報警。該公司研制的TE-E型電梯遠程監控系統,監控中心通過公共電話網(PSTN撥號連接某一臺電梯監控其運行狀態,當

3、發生嚴重故障時,電梯將自動對報警電話撥號報警,提醒值班人員。但是這些監控系統僅適用于蒂森克虜伯公司生產的電梯和自動扶梯。2日立電梯遠程監控系統24小時監控用戶電梯的運行狀況,為每一臺電梯建立運行狀態數據檔案,定期進行檢查保養,有效防止電梯故障的發生,大大延長電梯的使用壽命。當電梯發生故障時,信號自動接通監控中心,監控裝置顯示電梯的故障資料并立即向電梯故障發生地的維修人員發出指令,確保第一時間趕到現場。3 KONE公司的EMC監控指令系統通過MODEN和標準電話線實現電梯和自動扶梯的遠程實時監控,具有較好的運行數據庫管理分析功能,可以將指定時間段內的數據轉化為直觀形象的圖表;具有獨特的運行記錄回

4、放功能,有助于故障查詢診斷16。4 OTIS公司的電梯遠程監控中心。由OTIS公司自行研發的電梯監控系統,具有分級報警的功能,監控系統自動發出電梯服務中斷的信號,顯示地點和問題,其結構如圖1.1所示。 Fig.1.1 OTIS companys EMS architecture國外各公司的電梯遠程監控系統成本較高,一般只有高檔電梯產品才配置遠程監控系統,且只能監控本公司生產的電梯,無法與其他公司同類型的電梯產品相兼容。還有價格和產品定位等原因,國外的電梯遠程監控系統在國內的實際使用有一定的局限性。1.2.3 國內電梯遠程監控技術發展現狀隨著高樓大廈的不斷崛起,使得我國的電梯業發展迅速。目前國內

5、對電梯的維護與管理主要采用的是定期上門保養,發生故障時電話召修的傳統方式,但這種方式越來越不適應時代的發展要求,原因有:電梯的數量增多,維修人員少,不能及時趕到故障電梯的現場。電梯內缺乏有效的通信工具,維修部門既不了解故障現狀又不能提供必要的安撫,使被困人員承受著巨大的身心壓力。不能及時地提供對電梯日常運行的記錄和監測資料,增加了分析與排除故障的難度,大大延長了維修的時間。電梯的遠程監控技術正是基于以上原因而出現的,電梯遠程監控技術是隨著計算機控制技術和網絡通信技術的發展而產生的電梯控制領域的前沿技術17。在國內,已經有了關于這方面的研究,但起步較晚,具有自主版權的成熟的產品也比較少18。由于

6、這樣一個系統是涉及到電梯控制、計算機控制、現場總線網絡通訊、多媒體技術、數據庫技術以及WINDOWS平臺下面向對象的高級語言編程等多個專業的較大的系統工程,技術難度較大,同時還需考慮到與各個廠家的電梯控制系統的接口問題等諸多因素,因此,現在國內的這些電梯監控系統的同類產品中在開放性、統一性和實時性等方面存在著很大的不足19?？偨Y下來,主要有以下問題:1功能簡單,如只能進行簡單的電梯運行狀態監控,同時監控的電梯數量少,不能進行電梯故障的早期預警。2界面簡單、單一,監控信號量少。3適用電梯種類少,或者是不能兼容不同類型的電梯。4多采用RS-232或RS-485總線傳輸,或采用兩級結構的Modem傳

7、輸,系統的實時性與可靠性非常差。5只能對電梯狀態進行監控,而不能采集電梯轎廂中的圖像與聲音。國外的電梯遠程監控系統大多具有故障診斷功能,大多可以進行可靠的遠程操控。國外的遠程監控產品很重視遠程操控的功能,這與其當地的人工成本較高、電信網絡質量較好有著直接的關系,而國內一般注重的是監視功能。國內外的電梯遠程監控系統在表1.1內作了一些對比20。Table1.1 The Comparison of Elevator Remote Monitoring at home and abroad發達國家我國1 希望節省人工勞動力市場大2 電話網絡發達,誤碼率極低不可能每部電梯安裝一部直撥電話,誤碼率高,通

8、話質量有限3 注重運行效率更注重運行時的安全與可靠4 有一定規模的管理系統網絡還未形成健全體系5 電梯故障率低有大量舊電梯需更新改造6 重視日常的故障診斷以及早期預報在故障發生后希望盡快排除故障縮短停梯時間,減少損失7 將遠程調試電梯、遠程設置有關數據現場調試、設置數據,遠程監視與管理作為較重要的功能1.3 本文要解決的問題根據對國內外電梯遠程監控系統的分析,本文要解決以下主要問題:系統的通用性。針對電梯品牌多樣化,接口不統一的特殊情況,電梯監控系統要求具有通用性,這也決定了該系統能不能產品化。降低成本。國外電梯遠程監控系統不適合在國內使用的原因之一就是成本太高,一般用戶難以承受。擴大監控范圍

9、。由于電梯分布存在點散、面廣的特點,所以該系統需要擴大它的監控范圍。縮短建設周期。由于電梯使用量急劇增加,電梯事故的發生越來越頻繁,所以電梯監控系統的建設具有迫切性,需要縮短建設的周期。1.4 論文的組織結構本文設計了一種基于GPRS的電梯運程監控系統,該系統由檢測終端、遠端服務器和通信網絡三部分構成。它以中國移動通信公司提供的GSM/GPRS移動通信網絡為依托,解決了大范圍、長距離、多分布的數據傳輸問題。將檢測終端安裝在電梯里,即可將電梯的運行狀態信息和部分故障信息通過GSM/GPRS網絡實時地傳輸到遠端服務器,進而實現對其進行遠程監控。用戶可以使用PC機通過Internet網絡實時查詢電梯

10、的運行狀態。當電梯發生故障,如沖頂、蹲底等,檢測終端會自動發送短信到負責人員手機上,及時告知發生故障的地點、類型等,極大的縮短了電梯故障的排除周期,保障了人們的安全。論文內容的安排:第一章,緒論。主要介紹了課題的研究背景和意義,國內外監控系統的發展歷史和動態以及本文要解決的主要問題。第二章,系統總體設計思想。本章主要是系統的總體概述和設計過程中的一些設計思想。第三章,系統關鍵技術研究。本章主要介紹了近距離無線通信技術,GPRS通信技術,以及M2M平臺等系統中用到的關鍵技術。第四章,系統硬件設計。本章介紹硬件各個部分的設計。第五章,系統軟件設計。本章介紹前端機軟件設計和實現以及管理平臺的設計。第

11、六章,總結和展望。2 系統總體設計2.1 電梯遠程監控系統概述遠程監控系統作為對電梯進行監控的一種手段,在電梯的日常運行中顯得日益重要。它是電梯能夠安全高效的運行的前提和基礎,是電梯企業對產品原有控制系統的延伸和發展,是根據原有監控系統所存在的缺陷以及電梯行業所面臨的問題和提出的要求,融合多種技術所提出的一個電梯監控系統21。該系統的應用,將使得電梯生產企業能夠通過該系統對已銷售在各地的電梯產品進行適時的、準確的監控,一方面方便了企業和用戶對電梯運行情況的維護,另一方面也加強了企業對產品資料和數據的收集和處理功能。同時政府部門也可以通過該系統了解到電梯發生故障的真實情況,監督相關部門對電梯進行

12、保養和維修,防止電梯故障瞞報等。2.1.1 系統結構概述本文所介紹的電梯遠程監控系統由前端機、傳輸信道、遠端服務器三部分組成。前端機分為兩個部分:轎頂數據采集器和控制柜數據傳輸器。轎頂數據采集器安裝在轎廂頂部隨著轎廂移動,主要負責采集電梯的運行數據和故障信息。采集的方式是外接傳感器的方式。采取這種方式有兩個好處,一是解決了采集終端的通用性問題,二是避免了采集器自身的故障給電梯運行帶來影響?？刂乒駭祿鬏斀K端安裝在井道頂部的控制柜里,主要負責數據的打包和傳輸。轎頂數據采集器和控制柜數據傳輸模塊的通信采用無線射頻這種短距離無線通信的方式。采用無線的方式可以省去布線帶來的麻煩,縮短安裝時間,從而減少安裝成本。同時還可以避免布線給電梯運行帶來影響?？刂乒駭祿鬏斀K端和遠端服務器的通信主要是通過無線GSM網絡的GPRS(General Packet Radio Service,通用無線分組業務技術實現的22-24。用戶可以用PC機通過Internet查詢該用戶監控的電梯運行狀況,也可以通過手機WAP的方式訪問。該系統通過移動通信