物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

徐輝

物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

徐輝

（通力電梯有限公司南京分公司 江蘇南京 210008）

本文基于對(duì)物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究，分析了物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成，并詳細(xì)闡述了系統(tǒng)中的硬件以及軟件設(shè)計(jì)，從而為物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展提供一些參考依據(jù)。

物聯(lián)網(wǎng)；電梯；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)分析

1 物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的組成主要包括：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、無(wú)線傳輸、USB模塊、采集模塊以及主控模塊等，如圖1所示。采集模塊獲得數(shù)據(jù)通過(guò)算法處理之后，就能獲得運(yùn)行的狀態(tài)參數(shù)，如果處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，所獲得的參數(shù)就會(huì)儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)中去。如果運(yùn)行處于非正常的狀態(tài)，USB模塊就會(huì)儲(chǔ)存狀態(tài)參數(shù)，并將這一信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至終端，從而實(shí)現(xiàn)人與電梯之間的信息交互。

圖1 系統(tǒng)組成示意圖

2 物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的硬件設(shè)計(jì)

2.1 主控模塊

主控芯片主要使用的是TMS320F28335，并通過(guò)TPS767D301產(chǎn)生1.8V以及3.3V的供電，然后對(duì)信號(hào)以及控制的算法處理。①使用捷聯(lián)慣性算法來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。②根據(jù)轎廂的坐標(biāo)系向空間的慣性坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。③電梯運(yùn)行狀態(tài)判斷的算法實(shí)現(xiàn)。

2.2 數(shù)據(jù)采集

采集模塊AD采用的是8通道、14位的采集同步芯片MAX1316，其頻率為150Kb。在DSP與MAX1316的電路接口中，8路信號(hào)輸入模擬端口為AIN0-、AIN0+～AIN3-、AIN3+；而DSP接受來(lái)自AD轉(zhuǎn)換之后的14位的信號(hào)為D0～D13；而DSP中的PWM的提供的信號(hào)AD-CONVST，會(huì)啟動(dòng)并發(fā)生轉(zhuǎn)換；當(dāng)轉(zhuǎn)換一個(gè)通道結(jié)束之后，AD-RD輸出，這是有效的為低電平，而一個(gè)周期之后，高電平就會(huì)恢復(fù)，這時(shí)就會(huì)對(duì)AD轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。

2.3 USB通信

該模塊主要采用的USB2.0中的CY7C68013控制器。通過(guò)該模塊，能夠?qū)?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的狀態(tài)參數(shù)儲(chǔ)存到相應(yīng)的計(jì)算機(jī)中，這樣就能進(jìn)行進(jìn)一步的分析和查詢(xún)。在設(shè)計(jì)USB通信的過(guò)程中，F(xiàn)IFOARD0～1要與DSP中的XA7以及XA5的地址線分別進(jìn)行連接，將CY7C68013中的輸出端點(diǎn)2以及輸入端點(diǎn)6，通過(guò)一定的方式映射到DSP的Zone7的0x20FC00以及0x20FC80的地址上，這樣就能經(jīng)由總線方式XINTF達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的目的。

2.4 GPRS

該模塊主要由MC521以及SIM兩個(gè)模塊構(gòu)成，其設(shè)計(jì)的電路主要包括：串口電路、SIM卡電路以及啟動(dòng)電路。接口電路示意圖如圖2所示。

3 物聯(lián)網(wǎng)與電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)

3.1 捷聯(lián)慣性原理算法

圖2 DSP與MC521的接口電路

電梯在空間運(yùn)行的過(guò)程中，其主要是借助各坐標(biāo)系的聯(lián)系對(duì)導(dǎo)航的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)確定。在慣性捷聯(lián)系統(tǒng)中，主要使用的是機(jī)體坐標(biāo)、導(dǎo)航坐標(biāo)、地理坐標(biāo)、地球坐標(biāo)以及地心慣性坐標(biāo)等。其中地理坐標(biāo)又稱(chēng)之為慣性坐標(biāo)，在設(shè)計(jì)電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過(guò)程中，電梯運(yùn)行主要參照的是電梯運(yùn)動(dòng)。

3.2 實(shí)現(xiàn)USB通信

在開(kāi)發(fā)USB的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)的內(nèi)容主要包括DSP通信控制程序開(kāi)發(fā)以及固件開(kāi)發(fā)等。其中，固件開(kāi)發(fā)具體內(nèi)容為：在環(huán)境Keil下，對(duì)文件periph.c中函數(shù)TD-Init里的自動(dòng)指針、緩沖區(qū)大小、端點(diǎn)方向、工作方式以及時(shí)鐘等進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置。而在開(kāi)發(fā)DSP通信控制程序時(shí)，通過(guò)控制面板EZ-USB中的download鍵，將已經(jīng)編譯好的文件.HER下載到CY7C68013，這樣就能開(kāi)發(fā)程序CCS3.3。CY7C68013與DSP之間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，主要取決于讀寫(xiě)CY7C68013的內(nèi)部端點(diǎn)。而對(duì)于DSP來(lái)說(shuō)，其外部的RAM相當(dāng)于內(nèi)部的端點(diǎn)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，選用的輸出端點(diǎn)2以及輸入端點(diǎn)6，分別將其映射到DSP的Zone7的0x20FC00以及0x20FC80的地址上，這樣就能一直拉高SLOE輸出。

3.3 識(shí)別無(wú)線射頻

識(shí)別無(wú)線射頻系統(tǒng)主要有兩個(gè)部分組成，即電子標(biāo)簽以及閱讀器。該系統(tǒng)主要的作用就是完成對(duì)電梯標(biāo)志中比較特殊的信息的自動(dòng)采集，并將其提供到主控模塊的芯片上，在完成后續(xù)的相關(guān)處理。

3.4 實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信

在對(duì)無(wú)線通信進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其是在CCS3.3的環(huán)境下，對(duì)AT指令程序中的收發(fā)進(jìn)行編寫(xiě)，AT傳輸?shù)闹噶钪饕ǎ篢CP通信、APN接入GPRS服務(wù)、GPRS服務(wù)商密碼提供、DNS服務(wù)中的地址IP、以及電話號(hào)碼等。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中：①初始化模塊。在進(jìn)行通信前，需要對(duì)MC52I模塊采用AT指令進(jìn)行設(shè)置初始化，其中就包括端口、服務(wù)器地址、接入點(diǎn)名稱(chēng)、服務(wù)類(lèi)型以及連接的方式等。當(dāng)完成初始化之后，就需要將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)開(kāi)啟，這樣一來(lái)MC52I就會(huì)自動(dòng)登錄相應(yīng)的端口。②發(fā)送運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)SCITXDA串口，DSP就會(huì)將數(shù)據(jù)向MC52I中寫(xiě)入，然后通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測(cè)中心平臺(tái)發(fā)送。數(shù)據(jù)的接收主要是通過(guò)DSP中的AT-sisr命令，經(jīng)由SCIRXDA串口來(lái)讀取MC52I中的數(shù)據(jù)。

4 總結(jié)

綜上所述，在電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，并采用捷聯(lián)慣性原理你，利用MC52I的短消息、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)支持以及穩(wěn)定性能等來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，就能增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及實(shí)用性，從而促使電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠獲得更好的發(fā)展和提升。

[1]廖志雄.探析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯監(jiān)測(cè)報(bào)警管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2015，03：48～49.

[2]張敏，陳春俊，黃海蓮.基于物聯(lián)網(wǎng)的電梯實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)測(cè)試，2012，01：101～105.

TU857

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1004-7344（2016）31-0275-02

2016-10-22