【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根據(jù)需要靈活設(shè)置待梯層站。 （ 3）實(shí)時存 儲電 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)然利用好這個時代的產(chǎn)物是我們與時俱進(jìn)的必然趨勢。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，電梯內(nèi)的乘客可以根據(jù)出現(xiàn)的故障在電梯內(nèi)部按下相對應(yīng)的故障按鈕，這有助于維修和監(jiān)控人員及時的做出故障診斷，并在最少時間內(nèi)做出有效的解XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 決措施，減少了損失的程度。 （ 4）監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)品市場化 未來電梯監(jiān)控系統(tǒng)的研究將側(cè)重于商品系統(tǒng)的開發(fā)，即面對需求面向市場。 （ 3）用單片機(jī)構(gòu)成一個獨(dú)立的采樣通信單元，形成一個二級監(jiān)控系統(tǒng)，此類監(jiān)控在初期的開發(fā)成本包括軟硬件，開發(fā)成本較高，但形成系統(tǒng)后，再銷售的成本就很低了。 （ 4） 適用電梯種類少，或者是不能兼容不同類型的電梯。以上這些電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相對來說都具有一些代表性，是國外的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控比較常見的方式，這些系統(tǒng)普遍的特點(diǎn)就是專用性很強(qiáng)，開放性、通用性與其功能發(fā)展程度不相匹配，無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)不能滿足時代的發(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 2 第 1 章 緒論 國內(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，隨著單片機(jī)技術(shù)和自動控制理論的迅速發(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。顯然，傳統(tǒng)的相對落后的監(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。并且由于不能及時地提供對電梯日常運(yùn)行的記錄和監(jiān)測資料，增加了分析與排除故障的難度，延長了維修的時間和費(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，它可以對多個電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并且能自動檢測故障目標(biāo)，并對故障目標(biāo)進(jìn)行分類及報警，從而利用電腦來完成人工監(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到達(dá)電梯事故現(xiàn)場；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，自然也就延長了維修所需要的時間。 KNOE 公司的 EMC 監(jiān)控指令系統(tǒng)通過 MODME 和標(biāo)準(zhǔn)電話線實(shí)現(xiàn)電梯和自動扶梯的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控，具有較好的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫管理分析功能，可以將指定時間段內(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，有助于故障查詢診斷。 （ 3）界面簡單、單一，監(jiān)控信號量少；只能對電梯狀態(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 的價格不斷下降，也不失一個好方法。 （ 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)控中心平臺部分。據(jù)研究測試 ， 如果在靜止或高速移動的環(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 記錄及勾畫數(shù)據(jù)的歷史趨勢曲線，并根據(jù)其與閥值大小的比較進(jìn)行報警 。 （ 8）待梯層的任意設(shè)定功能：所謂待梯層即當(dāng)電梯在無司機(jī)狀態(tài)下，若 1 分鐘內(nèi)既無內(nèi)選也無外呼服務(wù)，電梯自動運(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)是一門較為 容易掌握的普及技術(shù)，學(xué)習(xí)起來簡單方便，容易上手 。具體整個軟件流程圖如圖 23 所示 ： 系 統(tǒng) 初 始 化開 始 偵 聽有 無 連 接 請 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 始YN 圖 23 電梯監(jiān)控終端設(shè)計流程圖 （ 2） 數(shù)據(jù)采集終端控制器軟件設(shè)計部分 系統(tǒng)中數(shù)據(jù)釆集終端的主要軟件設(shè)計思想如下圖所示，本系統(tǒng)為了提高數(shù)據(jù)處理效率，因此選用了前后臺處理系統(tǒng)，即在前后臺系統(tǒng)中，利用優(yōu)先級來判斷異常事件的中斷級別，當(dāng)沒有數(shù)據(jù)接收的狀態(tài)下，后臺就一直運(yùn)行系統(tǒng)任務(wù)，即進(jìn)行無限循環(huán)，當(dāng)有不同的異常來中斷系統(tǒng)程序的時候，就按照任務(wù)的優(yōu)先級進(jìn)行中斷處理，先處理優(yōu)先級高的任務(wù)，后處理優(yōu)先級低的任務(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 和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51 是一種高效微控制器。 P0 口 ： P0 口為一個 8 位漏 極 開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。 當(dāng) P2 口被寫 “ 1” 時，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，因?yàn)橛袃?nèi)部的上 拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸出一個電流。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 ALE 脈沖。 EA /Vpp：當(dāng) EA 保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件， 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。這兩種方法可以說各有利弊，前者效率高于后者，但是其成本高，且對外有 電磁福射；后者的電路簡單，干擾小，成本低，但是轉(zhuǎn)效率低于前者，正所謂 “ 魚和熊掌不可兼得 ” ，經(jīng)過比較學(xué)習(xí)，本文運(yùn)用了 DC 轉(zhuǎn) DC 的開關(guān)電源電路，一般在小電流的供電電路中，使用線性穩(wěn)壓電路就可以滿足需求，如下圖 33 所示的按電壓分批的多級電源結(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，低電平則無效。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 （ 3）最高支持 8bit RGB raw data、 YUV422 數(shù)據(jù)輸入；軟件設(shè)計符合實(shí)際需求，有利于提高產(chǎn)能，可以在 AP 打開時 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)生有效的像素時鐘信號，在有效像素時鐘信號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)字信號處理電路，模擬信號處理電路和時序電路。 指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F： 低電平時顯示 57 的點(diǎn)陣字符，高電平時顯示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：為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正極電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度） RS：為寄存器選擇，高電平 1 時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時選擇指令寄存器 RW：為讀寫信號線，高電平 1 時進(jìn)行讀操作，低電平 0 時進(jìn)行寫 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 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 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(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，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)房內(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，置位無效。 ALE/ PROG ：當(dāng)訪問外部存儲器時，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，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P1 口 ： P1 口是一個內(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 TTL 門電流?？臻e方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時 /計數(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（論文） 11 第 3 章 多電梯數(shù)據(jù)終端控制器的硬件 設(shè)計 論文中所設(shè)計的多電梯遠(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)的功能有以下幾個方面：用通用輸入輸出口進(jìn)行實(shí)時地采集電梯發(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、判定故障種類；對于不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類存儲，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、計算或控制。 電梯處于駐停狀 態(tài)，一旦接通駐停開關(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 ， 通過串口上連接的 3G 傳輸模塊 SIM5218 將整個數(shù)據(jù)包發(fā)出去 ； 該數(shù)據(jù)包將通過 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)程的客戶端通過瀏覽器進(jìn)行監(jiān)控 ， 如果有電梯的報警信息后 ， 就會立即通過 3G 網(wǎng)絡(luò)將各個電梯具體位置、電梯發(fā)生的故障信息發(fā)送給維修中心 ， 以便及時排除故障 ， 同時 ， 對于一些需要緊急停XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 車的情 況 ， 我們可以通過上位機(jī)將控制信息及時的發(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 向慢車爬至平層位置后開 門。 XX：基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的終端設(shè)計 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越重要，它是電梯廠商對系統(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) ，同時更是電梯所面臨的發(fā)展趨勢，當(dāng)然，這種趨勢也為解決遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)所存在的問題提出了更高要求。它使被監(jiān)控對 象從單個的現(xiàn)場監(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，因此，目前較為先進(jìn)的多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是一個集監(jiān)控、管理、決策支持等功能于一體的自動化控制系統(tǒng)。因此，多電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢為： （ 1）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議開放化 采用統(tǒng)一開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，可以在同一系統(tǒng)中采用多種品牌的電梯，并對其進(jìn)行監(jiān)控，無須二次開發(fā)轉(zhuǎn)換協(xié)議。 目前電梯的監(jiān)控系統(tǒng)大約分