【正文】 電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，綜合測(cè)量數(shù)據(jù)并以多種方式傳輸。本系統(tǒng)采用傳感器采集電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)，通過(guò)微處理器進(jìn)行非常態(tài)數(shù)據(jù)分析，經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸，局域網(wǎng)傳輸與485通訊傳輸多種方式實(shí)現(xiàn)電梯故障報(bào)警、困人救援、日常管理、質(zhì)量評(píng)估、隱患防范等功能。本文以電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控發(fā)展情況和現(xiàn)狀為課題背景，論述了運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控硬件的開(kāi)發(fā)過(guò)程，主要完成課題中設(shè)計(jì)。首先介紹了運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件框圖。其次，介紹了每一部分的電路圖的功能和電路圖。另外，本文還介紹了STM32F107VCT6對(duì)于采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、自動(dòng)存儲(chǔ)、即時(shí)顯示、即時(shí)反饋、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸。本文最后提出了設(shè)計(jì)中的一些不足之處和對(duì)今后的一些要求。關(guān)鍵詞：電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集器，STM32F107VCT6攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACTABSTRACTThe goal of the elevator is to design a data collector of remote elevator monitor system, enable it to transmit data through different methods. This topic is based on the scientific research project “remote elevator monitor system , using sensors to get data, then send them toto analyze, transmit data through , Ethernet, wireless . Users could use these data to evaluate the quality of the elevator.This thesis introduces the hardware design of wireless remote elevator monitor system with the background of measuring embedded system。 mainly plete the design of hard ware design in the subject. Firstly introduces the current development of remote elevator monitor system. Secondly, this thesis introduces the overview of the data collector and the detail of each part. Then, introduced the method of using STM32F107VCT6 to analyze, store, display and transmit realtime the end of this thesis, some suggestions and improvements are stated.Key word： The elevato runingstatus monitoring，Sdata collector，STM32F107VCT6攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目錄摘要 IABSTRACT II目錄 31 緒論 51．1 課題研究的背景與意義 5 電梯的發(fā)展 5 研究意義 6 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 71．3 研究目標(biāo)及內(nèi)容 82 電梯相關(guān)知識(shí)與傳感器選擇 92．1． 電梯主要部件及原理 9 電梯的分類(lèi) 9 電梯的基本結(jié)構(gòu) 9 電梯的四大空間 11 電梯基本工作原理 112．2 傳感器的選擇 12 轎廂加速度傳感器 12 電流電壓傳感器 12 轉(zhuǎn)矩傳感器 14 振動(dòng)傳感器 14 溫度傳感器 153 電梯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖和原理圖設(shè)計(jì) 17 系統(tǒng)硬件 18 CPU模塊 18 PL2303USB模塊 20 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 21 CAN總線模塊 21 EEPROM與JTAG模塊 22 23 244 電梯監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu) 25 系統(tǒng)子程序流程 27 系統(tǒng)初始化程序 27 I/O數(shù)據(jù)采集子程序 28 PL2303USB子程序 29 31結(jié)論 34參 考 文 獻(xiàn) 35附錄1：系統(tǒng)電路原理圖 37致 謝 3839攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論1 緒論1．1 課題研究的背景與意義 電梯的發(fā)展電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng)一百多年了。1854年，世界博覽會(huì)在紐約水晶宮上舉行，美國(guó)人伊萊沙格雷夫斯奧的斯首次向人們展示了他所發(fā)明得升降機(jī)。他站在裝滿(mǎn)貨物的升降梯平臺(tái)上，命令助手將平臺(tái)拉升到觀眾都能看得到的高度，然后發(fā)出信號(hào)，令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。令人驚訝的是，升降梯并沒(méi)有墜毀，而是牢牢地固定在半空中——奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。“一切安全，先生們?！闭驹谏堤萜脚_(tái)上的奧的斯先生向周?chē)^看的人們揮手致意。誰(shuí)也不會(huì)想到，這就是人類(lèi)歷史上第一部安全升降梯。這項(xiàng)發(fā)明徹底改寫(xiě)了人類(lèi)對(duì)使用升降工具的認(rèn)識(shí)。從那以后， “勇敢者的游戲” 不在包括搭乘升降梯了，在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用到升降梯。1889年12月，美國(guó)奧的斯電梯公司制造出了名副其實(shí)的電梯，它的動(dòng)力采用直流電動(dòng)機(jī)，卷筒上纏繞的繩索被蝸輪減速器帶動(dòng)，懸掛并升降轎廂。1892年，美國(guó)奧的斯公司開(kāi)始采用按鈕操縱裝置，傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動(dòng)繩索的操縱方式被取代，為操縱方式現(xiàn)代化打開(kāi)了歷史之門(mén)。時(shí)代在改變、科學(xué)技術(shù)在發(fā)展、電梯也在不停進(jìn)步，一百多年來(lái)，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，尤其是操縱控制上更是不斷更新——信號(hào)控制、手柄開(kāi)關(guān)操縱、集選控制、人機(jī)對(duì)話、按鈕控制等等，并聯(lián)控制還出現(xiàn)在多臺(tái)電梯上了，智能群控雙層轎廂電梯向人們展示出節(jié)省井道空間的方式，使運(yùn)輸能力不斷提升的優(yōu)勢(shì)；為變節(jié)省了行人的時(shí)間變速式自動(dòng)人行道扶梯也開(kāi)始出現(xiàn)；不同形狀——半圓形、三角形、整圓形、扇形、半菱形的觀光電梯則徹底改變身處其中的乘客的視覺(jué)感受。目前，以美國(guó)奧的斯公司為代表的各大著名電梯公司各自展自己獨(dú)特的風(fēng)姿，電梯新品的研發(fā)仍在不停地進(jìn)行，并將維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)不斷完善。主機(jī)節(jié)能、調(diào)頻門(mén)控、復(fù)合鋼帶環(huán)保、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制柜低噪音耐用——每一款都集納了人類(lèi)在光學(xué)電子、機(jī)械等領(lǐng)域最新科研成果，各種新型花樣電梯不斷問(wèn)世，冰冷的建筑也從此開(kāi)始散射出不一樣的人性的光輝，使人們的生活從此不在單調(diào)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年還以約5萬(wàn)～6萬(wàn)臺(tái)的速度增長(zhǎng)。電梯服務(wù)中國(guó)已有100多年歷史，而我國(guó)在用電梯數(shù)量的快速增長(zhǎng)卻發(fā)生在改革。開(kāi)放以后，目前我國(guó)電梯技術(shù)水平已與世界同步。100多年來(lái)，中國(guó)電梯行業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：①對(duì)進(jìn)口電梯的維保、安裝、銷(xiāo)售階段(1900～1949年)，這一階段我國(guó)電梯擁有量?jī)H約1100多臺(tái)；②獨(dú)立自主，生產(chǎn)階段、艱苦研制（1950～1979年），這一階段我國(guó)共生產(chǎn)、安裝電梯約1萬(wàn)臺(tái)；③行業(yè)快速發(fā)展階段（自1980年至今），這一階段我國(guó)共生產(chǎn)、安裝電梯約40萬(wàn)臺(tái)。目前，我國(guó)已成為世界最大電梯生產(chǎn)的市場(chǎng)和最大的新裝電梯國(guó)。 研究意義科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，迅速提高我國(guó)電梯安全水平。近年來(lái)，我國(guó)因電梯事故造成的人員傷亡穩(wěn)中有降，萬(wàn)臺(tái)電梯死亡率、萬(wàn)臺(tái)電梯事故發(fā)生率持續(xù)下降，但電梯事故仍然經(jīng)常發(fā)生。目前，全國(guó)平均每年發(fā)生的電梯事故大約有40多起。安全形勢(shì)仍不容樂(lè)觀。今后為了使電梯安全水平提高，需要電梯行業(yè)與質(zhì)檢系統(tǒng)共同努力不斷進(jìn)步，保駕護(hù)航我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)。然而，電梯的迅速增長(zhǎng)帶來(lái)了各種壓力，電梯的安全使用及管理，直接關(guān)系到人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，對(duì)電梯的安裝和使用實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、科學(xué)化管理迫在眉睫。針對(duì)電梯這一現(xiàn)代化交通工具的性能和特點(diǎn)，還要實(shí)行科學(xué)化管理。一些發(fā)達(dá)國(guó)家在十幾年前就開(kāi)發(fā)應(yīng)用了智能化電梯安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[。所謂智能化電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，集計(jì)算機(jī)控制、地理信息和遠(yuǎn)程通訊技術(shù)于一體，通過(guò)提前安裝的傳感器和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將分布在各處的故障信息和電梯運(yùn)行狀況及時(shí)傳遞并顯示到監(jiān)控中心的液晶顯示上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各處電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視和控制。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)已開(kāi)發(fā)出了多款具有遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，未來(lái)電梯肯定會(huì)普及該系統(tǒng)的應(yīng)用。這些系統(tǒng)大部分基于GPRS/GSM或3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，未來(lái)實(shí)際應(yīng)用中傳輸方式會(huì)趨于多樣化，多元化，價(jià)格更低，數(shù)據(jù)更快更可靠?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)采集功能簡(jiǎn)單，無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、無(wú)維保質(zhì)量管理監(jiān)控功能，不能進(jìn)行電梯故障的早期預(yù)警并且系統(tǒng)兼容性差只能針對(duì)少數(shù)梯種進(jìn)行布控，且不能精確地對(duì)電梯故障進(jìn)行分析、判斷，無(wú)法準(zhǔn)確給出電梯具體故障部位。因此電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)還有很大的發(fā)展空間。 研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程步伐的不斷加快，我國(guó)電梯的擁有量與日俱增，已成為全球最大的電梯市場(chǎng)。 電梯是一種非常繁忙垂直交通工具，在現(xiàn)代生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用。但在高效服務(wù)的同時(shí)，難免遇到電梯運(yùn)行中關(guān)人、夾人、蹲底、沖頂?shù)纫幌盗型蝗缙鋪?lái)的問(wèn)題，對(duì)乘客的人身安全造成極大的威脅。電梯運(yùn)行的安全性越來(lái)越成為廣大群眾關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。如何保證每臺(tái)電梯都能夠安全、可靠、舒適的運(yùn)行？一方面要通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)、提高制造、安裝質(zhì)量來(lái)解決，而另一方面已越來(lái)越需要依靠完善的維修保養(yǎng)體系和先進(jìn)的監(jiān)控手段來(lái)解決，電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)就是在這種需求下應(yīng)運(yùn)而生[3]。目前國(guó)內(nèi)有一些企業(yè)已開(kāi)發(fā)出了多款具有中國(guó)特色的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，但由于這些系統(tǒng)均是基于GPRS/GSM或3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，因此普遍存在著以下缺點(diǎn)：（1）由于中國(guó)電話網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸質(zhì)量和帶寬制約了電梯信息量傳輸，無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸所需的電梯轎廂、機(jī)房等所需音視頻信號(hào)。（2）系統(tǒng)采集的電梯實(shí)施運(yùn)行信息是通過(guò)移動(dòng)、聯(lián)通或電信等無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸，故數(shù)據(jù)流量相當(dāng)大，加之無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的收費(fèi)是按流量收費(fèi)，使這種電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本高居高不下（運(yùn)營(yíng)費(fèi)是按照手機(jī)通話時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)流量計(jì)費(fèi)），無(wú)法實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控。（3）功能簡(jiǎn)單，無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的電梯運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，無(wú)維保質(zhì)量管理監(jiān)控功能，不能進(jìn)行電梯故障的早期預(yù)警。（4）系統(tǒng)兼容性差，只能針對(duì)少數(shù)梯種進(jìn)行布控，且不能精確地對(duì)電梯故障進(jìn)行分析、判斷，無(wú)法準(zhǔn)確給出電梯具體故障部位[4]。而其發(fā)展可能會(huì)有以下兩個(gè)趨勢(shì)：（1）最高運(yùn)行速度可變：根據(jù)載重量，自決定運(yùn)行速度和加速度，以提高效率。（2）預(yù)選式群控：在乘客上電梯前，就根據(jù)乘客需要去的目的樓層分配電梯并告知乘客應(yīng)乘坐哪臺(tái)電臺(tái)，這樣可以大幅提高電梯群運(yùn)行效率，大幅節(jié)能。1．3 研究目標(biāo)及內(nèi)容本課題的研究目標(biāo)即是通過(guò)對(duì)電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，對(duì)電梯即將出現(xiàn)的故障做出預(yù)估并解決到來(lái)的故障和對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷和