【正文】 種格式的數(shù)據(jù)。 （ 3）發(fā)展迅速，前景廣闊。該功能可使電梯用戶(hù)根據(jù)需要靈活設(shè)置待梯層站。 （ 3）實(shí)時(shí)存 儲(chǔ)電 梯運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)及參數(shù)，包含了電流、電壓、電機(jī)轉(zhuǎn)速等等參數(shù) 。 所以利用 3G 來(lái)作 為網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹饕d體是本文的最佳選擇 ， 當(dāng)然利用好這個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物是我們與時(shí)俱進(jìn)的必然趨勢(shì)。具體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如下所示： 圖 像 采 集速 度 采 集A T 8 9 C 5 1C P U電 梯維 護(hù)中 心監(jiān)控中心聲 音 采 集...3 G 網(wǎng) 絡(luò)H . 2 6 4 視 頻編 碼G . 7 2 9 音 頻編 碼A / D 轉(zhuǎn) 換 圖 21 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 本文中的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是利用 AT89C51 作為主芯片組成的數(shù)據(jù)采集控制終端， 將采集到的圖像、 聲音 及其運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理 。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障時(shí)，電梯內(nèi)的乘客可以根據(jù)出現(xiàn)的故障在電梯內(nèi)部按下相對(duì)應(yīng)的故障按鈕，這有助于維修和監(jiān)控人員及時(shí)的做出故障診斷，并在最少時(shí)間內(nèi)做出有效的解XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 決措施，減少了損失的程度。 （ 4）監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品市場(chǎng)化 未來(lái)電梯監(jiān)控系統(tǒng)的研究將側(cè)重于商品系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，即面對(duì)需求面向市場(chǎng)。 （ 3）用單片機(jī)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的采樣通信單元，形成一個(gè)二級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，此類(lèi)監(jiān)控在初期的開(kāi)發(fā)成本包括軟硬件，開(kāi)發(fā)成本較高，但形成系統(tǒng)后，再銷(xiāo)售的成本就很低了。 （ 4） 適用電梯種類(lèi)少，或者是不能兼容不同類(lèi)型的電梯。以上這些電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)都具有一些代表性，是國(guó)外的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控比較常見(jiàn)的方式，這些系統(tǒng)普遍的特點(diǎn)就是專(zhuān)用性很強(qiáng)，開(kāi)放性、通用性與其功能發(fā)展程度不相匹配，無(wú)法支持其他公司的電梯系統(tǒng)。以此這種維護(hù)方法很顯然已經(jīng)不能滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展的需求，因此，誕生了遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，它的出現(xiàn)在一定程度上有效的改善了上述情況。 XX：基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)計(jì) 2 第 1 章 緒論 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電梯，作為機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品之一，其應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) REM(Remote E1evator Monitor)是當(dāng)今電梯控制領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)、分析和排除電梯故障的必要手段，是電梯的管理、維護(hù)和安全運(yùn)行的需要。s economy and people39。近些年來(lái)，隨著單片機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制理論的迅速發(fā)展，基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控已經(jīng)成為電梯發(fā)展的必然趨勢(shì)。顯然，傳統(tǒng)的相對(duì)落后的監(jiān)控手段（電梯工人的巡檢）早已跟不上城市發(fā)展的步伐。s development, its application is being widespread. However, the status of each elevator operation will directly affect the quality of life of urban residents and work efficiency, but also affect the sustainable development of the city39。并且由于不能及時(shí)地提供對(duì)電梯日常運(yùn)行的記錄和監(jiān)測(cè)資料，增加了分析與排除故障的難度，延長(zhǎng)了維修的時(shí)間和費(fèi)用。本論文提出了基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 的終端設(shè)計(jì)的研究其主要任務(wù)是提出并研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)方案，它可以對(duì)多個(gè)電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且能自動(dòng)檢測(cè)故障目標(biāo)，并對(duì)故障目標(biāo)進(jìn)行分類(lèi)及報(bào)警，從而利用電腦來(lái)完成人工監(jiān)控的任務(wù)。然而，隨著電梯數(shù)量的慢慢增多、地點(diǎn)分散，再加上維修工人數(shù)量限制，導(dǎo)致了維修工人不能及時(shí)到達(dá)電梯事故現(xiàn)場(chǎng)；除此之外，也不能提供詳細(xì)的運(yùn)行電梯日常運(yùn)行記錄及監(jiān)測(cè)的相關(guān)資 料，所以，維修工人只能憑借以往經(jīng)驗(yàn)和監(jiān)測(cè)儀器去檢查電梯故障，這樣就增加了故障分析和排除故障的難度，自然也就延長(zhǎng)了維修所需要的時(shí)間。 KNOE 公司的 EMC 監(jiān)控指令系統(tǒng)通過(guò) MODME 和標(biāo)準(zhǔn)電話(huà)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)電梯和自動(dòng)扶梯的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有較好的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理分析功能，可以將指定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀形象的圖表；具有獨(dú)特的運(yùn)行記錄回放功能，有助于故障查詢(xún)?cè)\斷。 （ 3）界面簡(jiǎn)單、單一，監(jiān)控信號(hào)量少；只能對(duì)電梯狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，而不能采集電梯轎廂中的圖像與聲音。目前隨著 PLC 的價(jià)格不斷下降，也不失一個(gè)好方法。 （ 3）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化 電梯群控系統(tǒng)將與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，用網(wǎng)絡(luò) 把各地的電梯監(jiān)管起來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。本系統(tǒng)所運(yùn)用到的外圍電路主要包括電源模塊、 報(bào)警電路模塊、視屏采集模塊、 RS485 通信模塊和 LCD 顯示模塊。 本論文中設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，多電梯遠(yuǎn)程監(jiān) 控系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，即數(shù)據(jù)采集控制終端部分、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分和上位機(jī)監(jiān)控中心平臺(tái)部分。據(jù)研究測(cè)試 ， 如果在靜止或高速移動(dòng)的環(huán)境下 ， 它可以分別支持到 2 M 以上的速碼率 ， 有的甚者可以高達(dá) 7 Mbps 的瞬時(shí)傳輸速度 。 （ 2）根據(jù)電梯的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)的 記錄及勾畫(huà)數(shù)據(jù)的歷史趨勢(shì)曲線(xiàn)，并根據(jù)其與閥值大小的比較進(jìn)行報(bào)警 。 （ 8）待梯層的任意設(shè)定功能：所謂待梯層即當(dāng)電梯在無(wú)司機(jī)狀態(tài)下，若 1 分鐘內(nèi)既無(wú)內(nèi)選也無(wú)外呼服務(wù)，電梯自動(dòng)運(yùn)行到待命的層站（通常與基站設(shè)為同一樓層）。由于單片 機(jī)技術(shù)是一門(mén)較為 容易掌握的普及技術(shù)，學(xué)習(xí)起來(lái)簡(jiǎn)單方便，容易上手 。具體整個(gè)軟件流程圖如圖 23 所示 ： 系 統(tǒng) 初 始 化開(kāi) 始 偵 聽(tīng)有 無(wú) 連 接 請(qǐng) 求連 接 成 功接 受 電 梯 運(yùn) 行 狀 態(tài) 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 格 式 轉(zhuǎn) 換狀 態(tài) 數(shù) 據(jù) 轉(zhuǎn) 換 圖 形結(jié) 束NY開(kāi) 始YN 圖 23 電梯監(jiān)控終端設(shè)計(jì)流程圖 （ 2） 數(shù)據(jù)采集終端控制器軟件設(shè)計(jì)部分 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)釆集終端的主要軟件設(shè)計(jì)思想如下圖所示，本系統(tǒng)為了提高數(shù)據(jù)處理效率，因此選用了前后臺(tái)處理系統(tǒng)，即在前后臺(tái)系統(tǒng)中，利用優(yōu)先級(jí)來(lái)判斷異常事件的中斷級(jí)別，當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)接收的狀態(tài)下，后臺(tái)就一直運(yùn)行系統(tǒng)任務(wù)，即進(jìn)行無(wú)限循環(huán)，當(dāng)有不同的異常來(lái)中斷系統(tǒng)程序的時(shí)候，就按照任務(wù)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行中斷處理，先處理優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)，后處理優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)，當(dāng)任務(wù)處理完之后再返回到系統(tǒng)任務(wù)中去執(zhí)行 。由于將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器。 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏 極 開(kāi)路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門(mén)電流。 當(dāng) P2 口被寫(xiě) “ 1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為 輸入。 P3 作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上 拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè) ALE 脈沖。 EA /Vpp：當(dāng) EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件， XTAL2 應(yīng)不接。三端是指電壓輸入端、電 壓輸出端和公共接地端。這兩種方法可以說(shuō)各有利弊，前者效率高于后者，但是其成本高，且對(duì)外有 電磁福射；后者的電路簡(jiǎn)單，干擾小，成本低，但是轉(zhuǎn)效率低于前者，正所謂 “ 魚(yú)和熊掌不可兼得 ” ，經(jīng)過(guò)比較學(xué)習(xí)，本文運(yùn)用了 DC 轉(zhuǎn) DC 的開(kāi)關(guān)電源電路，一般在小電流的供電電路中，使用線(xiàn)性穩(wěn)壓電路就可以滿(mǎn)足需求，如下圖 33 所示的按電壓分批的多級(jí)電源結(jié)構(gòu)。 LCD 顯示模塊 系統(tǒng)采用了 LCD1602 液晶顯示屏， LCD1602 液晶是一款很常用 也很易用的字符液晶。高電平表示有效，低電平則無(wú)效。 指令 10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。 （ 3）最高支持 8bit RGB raw data、 YUV422 數(shù)據(jù)輸入；軟件設(shè)計(jì)符合實(shí)際需求，有利于提高產(chǎn)能，可以在 AP 打開(kāi)時(shí) vide。如此反復(fù)，視頻數(shù)據(jù)源源不斷的被采集到 SDRAM。像素時(shí)鐘（ PCLK）與水平參考（ HREF）在處理器內(nèi)部相與后產(chǎn)生有效的像素時(shí)鐘信號(hào)，在有效像素時(shí)鐘信號(hào)的下降沿或上升沿將數(shù)據(jù)鎖定。該芯片內(nèi)部集成了數(shù)字信號(hào)處理電路，模擬信號(hào)處理電路和時(shí)序電路。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線(xiàn)，低電平時(shí)為 8 位總線(xiàn) N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F： 低電平時(shí)顯示 57 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示510 的點(diǎn)陣字符。 LCD1602 的管腳定義圖如圖 37 所示： 圖 37 LCD1602 的管腳圖 VSS：為電源地 VDD：接 5V 電源正極 VEE：為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正極電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度） RS：為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器 RW：為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平 1 時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平 0 時(shí)進(jìn)行寫(xiě) 操作 E： 為使能端 D0～ D7：為 8 位雙向數(shù)據(jù)端 XX：基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)計(jì) 18 BLA～ BLK：空腳或背燈電源， 15 腳背光正極， 16 腳背光負(fù)極 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，如表 31 所示： 表 31 LCD 的控制指令表 1602 液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。正因?yàn)槿绱耍瑥?fù)位腳由低電位到高電位，由此引起了內(nèi)部電 路的復(fù)位工作， RST 端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以后，即為低電平，單片機(jī)開(kāi)始正常工作（單片機(jī)的上電復(fù)位，也叫初始化復(fù)位）；當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，電容兩端放電，電容又回到 0V，于是又進(jìn)行一次復(fù)位工作（手動(dòng)復(fù)位）。由于該采集數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)大多數(shù)是 工作在電梯機(jī)房?jī)?nèi)，所以嘈雜聲音等一些干擾非常明 顯，因此這就要求 電源必須要有很高的穩(wěn)定性。單片機(jī) AT89C51 芯片、顯示電路等都采用 5V 電源供電。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE禁止，置位無(wú)效。 ALE/ PROG ：當(dāng)訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在給出地址 “ 1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出4 個(gè) TTL 門(mén)電流?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行通信 口及 中斷系統(tǒng) 繼續(xù)工作。 XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3 章 多電梯數(shù)據(jù)終端控制器的硬件 設(shè)計(jì) 論文中所設(shè)計(jì)的多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集終端控制器需要實(shí)現(xiàn)的功能有以下幾個(gè)方面：用通用輸入輸出口進(jìn)行實(shí)時(shí)地采集電梯發(fā)生的各種故障信息 ； 數(shù)據(jù)預(yù)處理（包括 音頻壓縮、 視頻編碼、 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換等等 ）； 支持大量數(shù)據(jù)的接收、歸類(lèi)、判定故障種類(lèi)；對(duì)于不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)，經(jīng) 3G 網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊統(tǒng)一發(fā)送。 （ 4）嵌入容易，用途廣泛。由于單片機(jī)體積小，很容易嵌入到系統(tǒng)之中，以實(shí)現(xiàn)各種方式的檢測(cè)、計(jì)算或控制。 電梯處于駐停狀 態(tài)，一旦接通駐停開(kāi)關(guān)電鎖，則電梯立即退出駐停狀態(tài)，投入正常運(yùn)行 。 （ 2）可以采集被控電梯的運(yùn)行狀態(tài) 信息。 最后 ， 通過(guò)串口上連接的 3G 傳輸模塊 SIM5218 將整個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)出去 ； 該數(shù)據(jù)包將通過(guò) 3G 網(wǎng)絡(luò) 被轉(zhuǎn)發(fā)送至具有上位機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心 ， 然而當(dāng)遠(yuǎn)程的客戶(hù)端通過(guò)瀏覽器進(jìn)行監(jiān)控 ， 如果有電梯的報(bào)警信息后 ， 就會(huì)立即通過(guò) 3G 網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)電梯具體位置、電梯發(fā)生的故障信息發(fā)送給維修中心 ， 以便及時(shí)排除故障 ， 同時(shí) ， 對(duì)于一些需要緊急停XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 車(chē)的情 況 ， 我們可以通過(guò)上位機(jī)將控制信息及時(shí)的發(fā)送給被控電梯 ，比如 在安全回路及變頻器工作正常的前提下 ， 電梯按原運(yùn)行方 向慢車(chē)爬至平層位置后開(kāi) 門(mén)。 XX：基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)計(jì) 6 第 2 章 多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)功能 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu) 遠(yuǎn)程監(jiān)控作為一種監(jiān)控手段在電梯的日常運(yùn)行中所起的作用越來(lái)越重要，它是電梯廠商對(duì)系統(tǒng)控制的延伸，也是能夠保證電梯能夠高效安全運(yùn)行的重要前提和基礎(chǔ) ，同時(shí)更是電梯所面臨的發(fā)展趨勢(shì)，當(dāng)然，這種趨勢(shì)也為解決遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所存在的問(wèn)題提出了更高要求。它使被監(jiān)控對(duì) 象從單個(gè)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控發(fā)展到了分布式的監(jiān)控，并從集中式監(jiān)控發(fā)展到和信息管理系統(tǒng)相結(jié)合的趨勢(shì)，因此，目前較為先進(jìn)的多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)集監(jiān)控、管理、決策支持等功能于一體的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。因此，多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)為： （ 1）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議開(kāi)放化 采用統(tǒng)一開(kāi)放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以在同一系統(tǒng)中采用多種品牌的電梯，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控，無(wú)須二次開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)換協(xié)議。 目前電梯的監(jiān)控系統(tǒng)大約分