CN100385472C - 基于Internet网络的电梯远程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Internet网络的电梯远程监测系统，由电梯控制器、终端、监测中心以及终端和监测中心之间的通讯子系统组成，终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH、数据存储器SDRAM、FPGA，外扩SOCKET MODEM模块、以太网通讯模块、RS422串口通讯模块和RS232串口通讯模块，各模块上设有相应的接口与外部通讯；终端采用嵌入式Linux操作系统；通讯子系统由Internet网络组成或由PSTN电话网和Internet网络组成，终端通过RS422串口通讯接口采集电梯控制器数据并接入Internet网络或通过PSTN电话网络接入Internet网络与接入Internet网络另一端的监测中心通讯。本发明可广泛适用于电梯监测系统，实现科学化管理，经济可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于网络的监测系统，特别是指一种基于Internet网络通讯的电梯远程监测系统。
背景技术
电梯远程监测，是指电梯远程监测中心通过一种通讯方式对运行与现场的电梯进行监测，收集电梯的运行数据和报警状态。图1所示为一个典型电梯远程监测系统的拓扑结构，包括终端采集子系统、通讯子系统、监测中心子系统，具体包括电梯控制器1、终端2、通讯电路3、监测中心4以及数据库服务器5。
其中，终端是一种监测多个距离较近电梯控制器的设备，它是终端采集子系统中的重要组成部分。终端实时采集多个电梯控制器的状态，在采集数据显示异常时，通知监测中心做相应处理；同时，终端接收监测中心的命令，即时采集监测中心关心的数据。终端直接采样电梯控制器的关键电信号实现对电梯控制器的数据采集。终端通过通讯子系统把数据准确传送到监测中心，终端装置必须精确快速地完成信息获取和准确无误地信息传输。
监测中心子系统基于客户/服务器架构，运行一个业务应用软件于PC机上，通过通讯电路与终端装置通讯。监测中心可以即时给终端发送命令，通过终端对电梯控制器的数据进行采集；也可以等待终端在发生异常时连接报告异常数据。采集的数据包括：电梯错误日志、电梯状态字、当前楼层、电梯运行方向、电梯启动时间、伺机状态、独立状态、消防状态、锁梯状态等。采集数据后，在界面上显示采集结果，并存储到数据库服务器。电梯维保部门可以方便地利用该数据库进行电梯运行情况分析和异常统计。
通讯技术在电梯远程监测系统中起了关键作用，目前电梯远程监测的通讯方式远程呼叫时大都只是通过串行口，采用modem拨号的形式通过公用电话网拨通中心端系统，话费较高，楼宇内的管理中心一般无法获得电梯的运行状态信息，即使能够获得一些信息也是通过CAN、RS-232、RS-485等总线将微处理器组网，但这种网络的有效半径比较有限，有关的通信协议也比较少，并且一般是孤立于Internet以外的。
嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。从功能应用特征上定义，嵌入式系统则是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统接入INTERNET是一种必然的发展趋势。嵌入式系统连接到Internet上面，可以方便、低廉地将信息传送到几乎世界上的任何一个地方。利用该技术，能够将Internet延伸到嵌入式系统，并实现基于Internet的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传/下载数据文件、自动发送e-Mail等功能，为电梯远程监测的应用与发展提供了技术保证。
发明内容
本发明提供了一种利用嵌入式系统技术和Internet通讯网络技术的高效可靠、通讯费用低的电梯远程监测系统，采用Internet通讯网络作为电梯远程监测系统的数据传输网络平台，监测各电梯控制器的运行数据，实现科学化管理。
一种基于Internet网络的电梯远程监测系统，由电梯控制器、终端、监测中心以及终端和监测中心之间的通讯子系统组成，所述的终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH、数据存储器SDRAM、FPGA，外扩SOCKET MODEM模块、以太网通讯模块、RS422串口通讯模块和RS232串口通讯模块，各模块上设有相应的接口与外部通讯；终端采用嵌入式Linux操作系统；所述的通讯子系统由Internet网络组成或由PSTN电话网和Internet网络组成，终端通过RS422串口通讯接口采集电梯控制器数据并接入Internet网络或通过PSTN电话网络接入Internet网络与接入Internet网络另一端的监测中心通讯。
所述的嵌入式处理器还外扩有系统复位模块、实时时钟以及各种按键和指示灯。
所述的监测中心还连有数据库服务器。
所述的终端采用RS422协议与电梯控制器调试端口通讯；终端与电梯控制器之间接入终端前置器。
所述的终端通过Internet网络实现软件的自动更新，监测中心将新的终端版本文件按固定大小分包，并加上校验码打包，通过与终端建立的TCP/IP Socket连接传输给终端，终端接收到所有的数据包后重组，核对校验码正确后，自动覆盖原有文件并重启运行新的版本文件。
本发明利用遍布全球的Internet网络，解决了原有电梯监测物理距离上的限制；利用Internet进行通讯，具有可靠性高、成本低廉、安装配置方便等优势。
终端结合嵌入式系统软硬件技术，利用开源嵌入式操作系统；监测中心和终端之间使用TCP/IP协议通讯，网络设计简单可靠，降低了维护成本。监测中心采用了成熟的客户/服务器架构，软件维护和容量扩展方便。
本发明通过RS422协议与电梯控制器调试端口通讯，避免了直接对电梯控制器进行电信号采集。在与不同厂商、不同型号的电梯控制器进行通讯时，使用相同的通讯协议。避免了直接采集电信号时复杂的连线和配置，具有可靠性高、成本低廉、安装配置方便等优势。在应用于不支持调试端口电梯控制器时，可使用一台终端前置器进行电信号采集，并转换为RS422协议数据与终端通信。
附图说明
图1是典型电梯远程监测系统的拓扑结构示意图；
图2是本发明的拓扑结构示意图；
图3是终端与终端前置器连接示意图；
图4是本发明的终端硬件部分的连接示意图；
图5为本发明终端与电梯控制器通讯的流程图。
其中，1-电梯控制器，2-典型终端，3-典型通讯系统，4-典型监测中心，5-数据库服务器，6-电梯控制器，7-终端，8-Internet网络，9-监测中心，10-数据库服务器，11-PSTN电话网，12-终端前置器。
具体实施方式
如图2所示，一种基于Internet网络的电梯远程监测系统，由电梯控制器6、终端7、监测中心9以及监测中心9与终端7之间的通讯子系统组成，其中，一个监测中心9对应多个终端7，一个终端7监测若干个电梯控制器6，通讯子系统由Internet网络8组成或由PSTN网络11和Internet网络8组成，终端7通过RS422串口通讯接口采集电梯控制器6数据并接入Internet网络8或通过PSTN电话网络11接入Internet网络8与接入Internet网络8另一端的监测中心9通讯。电梯监测中心9还连有数据库服务器10。
PSTN网络11仅作为数据传输通讯的备选网络。
Internet网络8仅提供数据传输通讯的网络平台，有关命令及数据的解析皆由终端系统的应用程序完成。
网络中数据流的走向：终端7通过PSTN电话网11连接Internet网络8或直接通过Internet网络8接收到监测中心9的数据采集命令或参数设置命令，利用终端7应用程序中采用的中心-终端通讯协议进行命令解析进行相应操作；终端7根据监测中心9命令采集电梯控制器6数据，并按照中心-终端通讯协议进行数据包组合，数据包通过PSTN电话网11传输给Internet网络8或者直接通过Internet网络8发送给具有公网IP的监测中心9。
终端7采用RS422协议与电梯控制器6调试端口通讯，避免了直接对电梯控制器6进行电信号采集。在与不同厂商、不同型号的电梯控制器进行通讯时，使用相同的通讯协议，避免了直接采集电信号时复杂的连线和配置，具有可靠性高、成本低廉、安装配置方便等优势。如图3所示，在应用于不支持调试端口电梯控制器6时，可在终端7和电梯控制器6之间接入一台终端前置器12，通过终端前置器12对电梯控制器6进行电信号采集，并转换为RS422协议数据与终端7通讯。
具体实施中，终端是一个独立的工作单元，如图4所示，以MOTOROLA公司的POWER PC系列嵌入式处理器MPC850为核心，外接程序存储器FLASH、数据存储器SDRAM和FPGA，外扩SOCKETMODEM模块、以太网通讯模块、RS422串口通讯模块和RS232串口通讯模块，各模块设有相应的接口与外部通讯。嵌入式处理器还外扩有系统复位模块、实时时钟以及各种按键和指示灯。
终端通过以太网接口接入Internet网络或者拨号连入Internet网络与监测中心进行交互，同时通过RS422串口通信接口对若干个电梯控制器进行参数设置和数据采集。
终端使用大容量的非易失性存储器件FLASH，存储参数及指定的电梯控制器数据。
RS232串口通讯接口用于嵌入式Linux操作系统的程序调试信息的打印，该串口可以连接到PC机上，通过串口打印调试信息，方便终端系统的维护。
终端采用嵌入式Linux系统，包括操作系统、驱动程序和应用程序，其中应用程序包含有：与电梯控制器的RS422通讯协议、与监测中心的TCP/IP Socket通讯协议；与电梯控制器的通讯协议具有可扩展性，可以不断添加协议内容。终端通过PSTN网络连接Internet网络或直接连接Internet网络与连接于Internet网络的监测中心进行Socket通讯，采用TCP/IP协议，保证了数据传输的可靠性，终端与监测中心之间的通讯符合一套规定的通讯协议，终端使用统一的接口处理来自监测中心的命令，使终端的独立性加强。
终端通过RS422协议与电梯控制器通讯，当所连接的电梯控制器不支持此RS422协议时，可在终端与电梯控制器直接连接终端前置器，完成电信号采集并转换为RS422协议。
监测中心位于Internet网络，具有公网IP。监测中心应用软件基于Windows平台，并连接数据库服务器。
监测中心的功能包括：1、管理终端和电梯控制器，包括终端的添加、删除、属性修改，电梯控制器的添加、删除、电梯属性修改——控制器类型、通讯地址、电梯楼层数等；2、与终端的数据组包和发送，以及数据的接收和解包，提供数据校验，并能监测通讯链路；3、数据的存储、分析、报表打印输出等。监测中心软件设计基于TCP/IP技术，人机界面友善，可扩展性能好。
图5所示为终端与电梯控制器通讯的流程图，如图所示，终端依据具体的电梯控制器协议采集电梯状态数据并解析处理。终端通过422串口实时向电梯控制器发送电梯监控命令M-1-1-1，该命令可用来监控电梯轿厢状态、操作模式、运动状态、门状态、内外呼的数目以及负载状态。终端首先判断读取数据是否有效，对有效的状态数据依照电梯控制器协议进行解析，得到电梯当前的状态信息，其中操作模式是非常重要的电梯参数，依据该参数判断电梯的当前状态是否正常，若为异常，则根据异常状态的不同级别通过通讯子系统向监测中心发送报警，监测中心对报警事件作相应处理，并可根据需要通过终端向电梯控制器发送电梯控制器命令，读取电梯控制器的返回数据，达到对电梯状态进一步监测分析的目的。
Claims (5)
1.一种基于Internet网络的电梯远程监测系统，由电梯控制器、终端、监测中心以及终端和监测中心之间的通讯子系统组成，终端以嵌入式处理器为核心，外接程序存储器FLASH、数据存储器SDRAM、FPGA，外扩SOCKET MODEM模块、以太网通讯模块、RS422串口通讯模块和RS232串口通讯模块，各模块上设有相应的接口与外部通讯；终端采用嵌入式Linux操作系统；所述的通讯子系统由Internet网络组成或由PSTN电话网和Internet网络组成，终端通过RS422串口通讯接口采集电梯控制器数据并接入Internet网络或通过PSTN电话网络接入Internet网络与接入Internet网络另一端的监测中心通讯，其特征在于：所述的终端与电梯控制器之间接入终端前置器用于支持任意控制器协议。
2.如权利要求1所述的基于Internet网络的电梯远程监测系统，其特征在于：所述的嵌入式处理器还外扩有系统复位模块、实时时钟以及各种按键和指示灯。
3.如权利要求1所述的基于Internet网络的电梯远程监测系统，其特征在于：所述的监测中心还连有数据库服务器。
4.如权利要求1所述的基于Internet网络的电梯远程监测系统，其特征在于：所述的终端采用RS422协议与电梯控制器调试端口通讯。
5.如权利要求1所述的基于Internet网络的电梯远程监测系统，其特征在于：所述的终端通过Internet网络实现软件的自动更新，监测中心将新的终端版本文件按固定大小分包，并加上校验码打包，通过与终端建立的TCP/IP Socket连接传输给终端，终端接收到所有的数据包后重组，核对校验码正确后，自动覆盖原有文件并重启运行新的版本文件。
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