基于Zigbee技術的電梯遠程監控系統實現

摘要：本文利用zigbee無線傳輸技術實現電梯監控設備的遠程組網，實現電梯運行狀態參數的采集與監控，在保證信號穩定傳輸的前提下，提出來一種系統運營費用較低的電梯遠程監控系統實施方案

關鍵詞：Zigbee 電梯 遠程監控

中圖分類號：TM937 文獻標識碼：A 文章編號；1674-098X(2012)01(c)-0027-02

1 引言

隨著社會的進步，經濟的快速發展，我國電梯的保有量呈現爆發式增長的局勢。截至2010年底，我國電梯的數量達到160萬臺左右，并且還在以每年20％以上的速度快速增長。電梯作為特種設備之一，在人們日常生活中發揮著越來越重要的作用。但由于種種原因，電梯的安全事故不斷發生，如北京“7.5”北京地鐵自動扶梯事故，使得電梯安全問題越來越受到社會各方面的廣泛關注。作為電梯的監管部門，如何找到經濟有效的技術手段，對電梯實施安全監管，成為擺在監管部門面前的一個重要課題。

2 Zigbee技術簡介

ZigBee技術是一種近距離、低復雜度，低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數據傳輸以及典型的有周期性數據、間歇性數據和低反應時間數據傳輸的應用。

簡單的說，Zigbee是一種高可靠的無線數傳網絡，類似于CDMA和GSM網絡。Zigbee數傳模塊類似于移動網絡基站。通訊距離從標準的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴展。zigbee是一個由可多到65000個無線數傳模塊組成的一個無線數傳網絡平臺，在整個網絡范圍內，每一個Zigbee網絡數傳模塊之間可以相互通信，每個網絡節點間的距離可以從標準的75m無限擴展。與移動通信的CDMA網或GSM網不同的是，Zigbee網絡主要是為工業現場自動化控制數據傳輸而建立，因而，它必須具有簡單，使用方便，工作可靠，價格低的特點。而移動通信網主要是為語音通信而建立，每個基站價值一般都在百萬元人民幣以上，而每個Zigbee“基站”卻不到1000元人民幣。每個Zigbee網絡節點不僅本身可以作為監控對象，例如其所連接的傳感器直接進行數據采集和監控，還可以自動中轉別的網絡節點傳過來的數據資料。除此之外，每一個Zigbeo網絡節點(FFD)還可在自己信號覆蓋的范圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點(RFD)無線連接。

Zigbee網絡通常由三種節點構成：Coordinator：用來創建一個Zigbee網絡，并為最初加入網絡的節點分配地址，每個Zigbee網絡需要且只需要一個Coordinator；Router：也稱為Zigbee全功能節點，可以轉發數據，起到路由的作用，也可以收發數據，當成一個數據節點，還能保持網絡，為后加入的節點分配地址；End Device：終端節點，通常定義為電池供電的低功耗設備，通常只周期性發送數據，不接收數據。

3 Zigbee技術在電梯遠程監控中的應用

如上圖1所示，電梯遠程監控選用串口轉無線的Zigbee數據傳輸模塊DRF1605H，其無線傳輸視距最大可達1.6公里。該模塊可以自由設置為從模塊或主模塊，從模塊用于從電梯終端設備采集數據并通過Zigbee方式發送至主模塊，主模塊用于接收數據。主模塊接收的數據通過RS232轉TCP/IP模塊進入互聯網，監控中心通過互聯網訪問聯網電梯設備狀態信息，從而實現電梯的遠程監控。

4 監控數據的傳輸

電梯遠程監控的信息由電梯運行信息、層站信息，安全回路狀態信息。故障狀態信息、消防狀態信息等。Zigbee的數據傳輸有透明傳輸和點對點傳輸兩種方式，這里選擇用點對點傳輸方式。此方式適用于任意節點間數據傳輸：數據傳輸的格式為：OxFD+數據長度+目標地址+數據。如發送：FDOA14 3E01 02 03 04 05 06 0708 09 10

其中，FD：數據傳輸指令

0A：數據區數據長度，共10個字節

14 3E：目標地址

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10：數據

接收數據格式：0x FD+長度+目標地址+數據+源地址

如接收到的數據為：FDOA14 3E01 0203 04 05 06 07 08 09 1050 F5

其中，FD：數據傳輸指令

0A：數據區數據長度，共10個字節

14 3E：發送方的目標地址，接收方本身地址

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10：數據

50 F5：發送方源地址

5 結語

隨著物聯網技術應用的日益普及，Zigbee已經成為一種廉價可靠的無線傳輸技術，每臺無線傳輸的硬件成本在100-150元之間。zigbee無線傳輸技術組網方案，可將一個小區的所有電梯運行狀態參數匯聚到一條有線寬帶上傳輸到互聯網，從而將整個小區的電梯遠程監控運行費用降到很低的水平，且小區的電梯數量越多，平均到每臺電梯上的運營費用越低。通過本文所述方案，可以實現電梯運行狀態參數的低成本有效遠程監控。