基于uc_os_II和物联网的电梯监控系统的设计研究_王春喜
基于物联网的电梯智能监控系统设计与实现
基于物联网的电梯智能监控系统设计与实现随着社会的快速发展和人们生活水平的提高，电梯作为重要的交通工具得到了广泛的应用。
电梯的使用方便、快捷，无疑是我们生活中不可或缺的一部分。
但是，电梯在使用过程中也存在一定的安全隐患。
因此，如何提高电梯的安全性能，保障人们的出行安全，成为当前亟待解决的问题。
本文旨在基于物联网技术设计一套电梯智能监控系统，以提高电梯的安全性能和服务质量。
一、物联网与电梯监控物联网是指互联网与各种传感器、RFID等设备的联接和互通。
物联网的应用范围非常广泛，包括智能家居、智慧物流、智慧城市、智能医疗等多个领域。
在电梯监控领域，物联网技术无疑有着得天独厚的优势。
通过将电梯系统与互联网连接，可以实现对电梯系统的远程监测、管理、控制，大大提高电梯的运行效率和安全可靠性。
此外，物联网技术还可以为电梯运营商提供实时数据，并根据数据提供精准的维保服务。
二、电梯智能监控系统设计在设计电梯智能监控系统时，需考虑以下几个方面：1.数据采集部署在电梯系统中，需要部署各种传感器设备，以采集电梯系统的各种数据。
主要包括电梯运行状态数据、门禁识别数据、图像和视频信息等。
这些数据需要通过物联网技术传输到互联网上进行智能分析和处理。
2.数据传输和处理采集到的数据需要进行传输和处理。
采用优秀的通讯协议，通过互联网传输到云服务器中进行处理和分析。
同时，实现对数据的实时监测，保证传输数据的质量。
3.智能分析和管理通过云服务器中的算法模型，对采集到的数据进行智能分析和处理，以实现对电梯系统的智能管理。
主要包括对电梯的故障预警、安全风险评估、预防性维修等。
4.用户交互体验为了方便用户的查询、监测和控制电梯运行状态，监控系统需要提供便捷的用户交互界面以及相应的APP扩展。
三、电梯智能监控系统实现在设计好电梯智能监控系统后，需要进行实际应用。
主要包括以下三个方面：1.采集与传输在测试阶段，需要先搭建好数据采集装置，包括摄像头、温度传感器、门禁识别读卡器等设备。
基于物联网技术的电梯监控系统设计
基于物联网技术的电梯监控系统设计摘要：本文根据实际需求设计了一套针对PLC的电梯物联网监控系统，将大规模的PLC监控数据传输到云端进行存储､分析和汇总，通过连网的PC监控中心或Android端APP实时监控电梯的运行，以智能高效的方式解决了电梯巡查困难､维保时间长效率低的问题｡该系统的应用不仅节省了巡查电梯的人力，使维保人员及时收到报警电话，实时进行电梯的维保，极大提高了工作效率，而且还方便厂商对电梯质量的评估，便于政府职能部门对电梯的运行进行监管，具有良好的现实意义和推广价值｡关键词：物联网技术；电梯监控系统；设计１系统总体设计1.1需求分析基于物联网技术的电梯智能监控系统主要针对各种厢式电梯的远程监控，通过对电梯运行数据的实时监测，实现对电梯数据的采集，通过通信网络将感知数据传输给云平台的服务器，在云端进行数据的存储、分析、对比和预测等，对故障电梯实现定位、确定故障类型、提供维修方案、及时报警、实时通知维修人员、维修信息的反馈登记，同时还能提供电梯的保养方案，保养信息的反馈登记，维保人员通过ＡＰＰ实时查询云平台的电梯监测信息等。
综上所述，系统的功能需求包括以下几点：（１）感知需求：系统实时监控电梯的运行状态，则需要记录电梯的平层状态、开关门状态、梯厢内人员、楼层信息、电梯运行方向、运行速度、电梯故障信息（电梯ＩＤ、电梯位置、故障原因、报警提示、通知维保人员、进行被困人员安抚、维修反馈等）。
这些数据的采集需要上下层感应器、基站感应器、冲顶感应器、蹲底感应器、门边感应器、人体感应器、重量感应器、速度感应器、音视频设备、温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器和红外传感器等，为了确保采集的数据及时传输到云平台，需要得到通信模块的支持。
（２）网络传输需求：考虑电梯监控系统中网络传输采用有线布局的方式较为繁琐，因此本系统通过无线通信模块，将感知数据传输给远程的云平台。
本系统中ＤＴＤ４３３ＭＥ－１０Ｗ和ＤＴＰ－Ｓ０９Ｆ无线传输设备代替了以前的连接线路。
基于物联网的电梯监控系统设计与实现
5、系统优化
（4）加强系统安全性，确保数据传输和存储的安全性和保密性。
6、应用前景
6、应用前景
随着物联网技术的不断发展，基于物联网的电梯监控系统将具有更加广泛的 应用前景。未来，该系统可应用于智慧城市建设、智能物业管理等领域，为实现 电梯等特种设备的智能化监控和管理提供有力支持。随着5G等新型技术的普及和 应用，基于物联网的电梯监控系统将迎来更多的发展机遇和挑战。
6、应用前景
总之，基于物联网的电梯监控系统设计与实现具有重要的现实意义和广泛的 应用前景。通过引入物联网技术实现对电梯运行状态、故障诊断、维保管理等功 能的智能化监控和管理能够有效地提高电梯的安全性和可靠性，为用户生命和财 产安全提供有力保障。
参考内容
基本内容
基本内容
随着物联网技术的不断发展，越来越多的应用场景开始受益于物联网技术的 引入。其中，温室大棚监控系统便是其中一个极具潜力的领域。本次演示将详细 介绍基于物联网的温室大棚监控系统的设计与实现，包括设计思路、硬件设计、 软件设计和实现效果等方面。
3、电源模块
3、电源模块
由于温室大棚内的环境较为恶劣，因此需要选用可靠性高的电源模块，以保 证系统的稳定运行。本系统采用太阳能电池板配合蓄电池的方式，提供可靠的电 源供应。
三、软件设计
1、数据采集和处理
1、数据采集和处理
数据采集是本系统的核心功能之一，需要通过编程实现。本系统使用Java语 言编写数据采集程序，通过串口与传感器和执行器进行通信，实时采集大棚内的 环境参数。采集到的数据需要进行处理，包括数据清洗、数据分析等，以保证数 据的准确性和可靠性。
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基于物联网的电梯监控系统 设计与实现
基本内容
基本内容
基于物联网的电梯故障监测系统的研究
基于物联网的电梯故障监测系统的研究摘要：随着我国城市现代化的快速发展，越来越多的高层建筑不断涌现，与此同时，电梯的保有量也不断增长，电梯作为垂直方向的交通工具，它的安全性以及稳定性直接关系到人们的人身安全和财产安全，所以继续发展电梯故障的检测系统的是非常有必要的，本文就基于物联网对电梯故障检测系统进行了研究和探讨，并针对我国目前电梯检测系统的现状和问题进行了简述，希望对我国相关部门提供有价值的参考信息。
关键词：物联网；电梯；故障监测系统目前我国电梯得到了广泛使用的同时，电梯故障造成人员伤亡以及经济损失也时有发生，所以不断的进行电梯设计方面的技术更新和产业结构的调整，不断的改善和改良目前我国电梯使用的现状是目前迫切需要解决的问题，在不断更新电梯方面技术的同时，发展电梯故障检测系统也是非常有必要的，电梯故障检测系统不但可以将事故防患于未然还能够通过物联网对电梯进行高效的监管，有效的预防各种电梯事故的发生。
1物联网技术的概述物联网技术就是通过物联网与物理对象的连接，通过传感器。
射频识别、二维码等技术实现信息交互的一种方式，我们称这种方式为物联网技术，物联网不但可以实现物联网与物理对象的信息交互还可以实现对物理对象的实时监控、智能化识别、智能定位、跟踪以及管理工作。
物联网在实际的应用中可以大致分为三个阶段，第一个阶段是传感网络，主要是识别特定的物理对象，第二个阶段是传输网络，通过物联网技术实现信息的交互，通过互联网将数据传输到指定的管理系统中，第三个阶段是应用网络，这一阶段主要是物理对象信息输出的控制终端。
2目前国内电梯故障检测系统的现状我国自改革开放以来，我国城市现代化飞速发展，尤其是建筑工程方面的不断发展，城市内部各种现代化高层建筑不断涌现，与此同时，电梯在高层建筑中的应用也是越来越广泛，电梯的安全性和稳定运行也是得到人们的高度重视，这也促使着我国电梯方面技术发展迅速。
但是相比其他发达国家我国电梯方面技术实力还相对薄弱，而且电梯的安全性也有待提高，目前我国电梯方面技术的不足主要体现下一些几个方面：（1）国外电梯的技术除了保证基础的功能之外，还注重高级技术的开发，所以在电梯的使用功能性方面就优于我国，并且国外电梯控制功能方面的系统采用的硬件配置都是指定的厂家来供应，所以软件的兼容性较好。
基于物联网技术的电梯监测系统
基于物联网技术的电梯监测系统随着现代技术的发展，人们对电梯的使用需求不断增加，电梯的日常运行也成为了社区、商场及其他公共场所的必要设备。
然而，电梯在使用过程中也会面临许多问题，例如电梯安全、维护与管理等等。
为此，物联网技术应运而生。
物联网技术是信息技术革命的重要成果之一，通过串联各种物体，使其实现互联互通，实现数据共享、协同工作和精细化管理。
物联网技术在电梯监测方面的发展，可以大大提高电梯的运行效率，提高安全性，更好地帮助电梯的管理和维护。
一、物联网技术在电梯监测中的应用1.智能监测物联网技术可以嵌入到电梯设备中，通过装置在电梯内部或外部的传感器设备感知电梯的状态、位置和流量等参数，并通过云端数据调度和处理技术，将数据转化为对电梯运行条件的智能分析，及时发现电梯故障、提醒并监控电梯设备安全状态，提高电梯日常维护的准确性和高效性。
2.安全管理电梯作为一种具有特殊性的设备，安全性是非常重要的。
物联网技术的应用可以帮助管理人员及时了解电梯设备运行当中存在的盲区，并能够在发生异常状况时，及时进行预警和调度，保证电梯的安全性。
3.数据传输电梯监测系统通过智能化的物联网技术平台可以实现对电梯传感器设备的数据传输，便于管理人员对电梯运行状态的实时监控和管理。
同时还可以在电梯有异常情况时，第一时间将异常信息传达到云平台上，让管理人员能够及时对电梯的运行状况进行分析并给出相应的解决方案。
4.客户服务在电梯监测系统中，物联网技术对于电梯所服务的客户都显得格外关键。
一方面，客户可以通过电梯监测系统获得电梯使用方便程度的反馈，及时得到电梯问题的解决方案。
另一方面，客户也能够通过电梯监测系统获得比以前更加有品质保障的电梯使用服务保障，避免电梯故障的发生。
二、电梯监测系统建设过程电梯监测系统的建设需要从企业规划、设计、实施、推广等多个环节入手。
具体如下：1.能上主流平台物联网技术有很多的应用平台，选择合适的平台能够有效提高电梯监测系统的效率。
基于物联网的电梯运行安全监测软件设计与实现
基于物联网的电梯运行安全监测软件设计与实现摘要：随着物联网技术的快速发展，越来越多的设备开始连接到网络中，形成了庞大的网络体系。
电梯作为一种重要的垂直交通手段，安全问题一直备受关注。
为了提高电梯运行的安全性，我们设计了一种基于物联网的电梯运行安全监测软件。
本文主要介绍该软件的设计与实现，包括软件的系统架构、数据采集与处理、安全监测和报警机制等内容。
实验结果表明，该软件能够准确、实时地监测电梯运行状态，并在发现异常情况时及时发出警报，有效提高了电梯的安全性。
关键词：物联网，电梯安全，监测软件，数据采集，报警机制正文：一、引言电梯作为一种重要的垂直交通手段，广泛应用于各种建筑物，如公寓、商业大厦、医院等场所。
然而，在电梯的运行过程中，可能会出现各种安全问题，如电梯故障、机械故障、停电等，对人们的生命和财产安全带来严重威胁。
因此，开发一种基于物联网的电梯运行安全监测软件具有重要意义。
二、系统架构设计该软件采用了分布式架构设计，将数据采集、数据传输、数据处理以及安全监测和报警机制等功能分别放置在不同的子系统中。
具体而言，包括传感器采集子系统、通信传输子系统、数据处理子系统以及安全监测和报警子系统。
三、数据采集与处理传感器采集子系统主要用于采集电梯的各种运行数据，如电梯的速度、加速度、运行时间等。
采集的数据将通过通信传输子系统，传输到数据处理子系统进行处理。
数据处理子系统主要用于对采集的数据进行处理和分析，包括数据清洗、数据筛选、数据统计和数据可视化等操作。
处理后的数据将通过安全监测和报警子系统进行监测和报警。
四、安全监测和报警机制安全监测和报警子系统主要用于对电梯运行状态进行实时监测，并在发现异常情况时及时发出警报。
具体而言，如果监测到电梯运行速度异常、异响声、摇晃等情况，系统将自动发出报警信息，通知相关人员进行处理。
五、实验结果与分析我们在实验室中建立了一个模拟电梯系统，并运行了一段时间，通过该软件监测了电梯的各种运行数据。
基于物联网的电梯保养与监控系统的设计与应用
基于物联网的电梯保养与监控系统的设计与应用随着社会的快速发展，现代化建筑中越来越普遍地使用电梯。
然而，电梯的保养与监控变得越来越重要，以确保其安全性和可靠性。
为了解决这一问题，基于物联网的电梯保养与监控系统应运而生。
本文将探讨该系统的设计与应用，以提高电梯的维护和管理效率。
首先，让我们了解一下物联网的概念。
物联网是指通过互联网，将各种设备、传感器和其他物体连接在一起。
通过收集和交换数据，物联网可以实现智能化的控制和管理。
基于物联网的电梯保养与监控系统利用这种连接技术，将电梯的各个部件和监测设备连接起来，以实现实时监控和远程管理。
该系统的设计需要考虑以下几个关键要素：1. 传感器和监测设备：为了对电梯进行监控，需要安装各种传感器和监测设备。
例如，加速度传感器用于检测电梯的震动情况，温度传感器用于监测电梯内部的温度，井道传感器用于检测电梯的位置等。
这些传感器和监测设备将实时收集各种数据来评估电梯的状况。
2. 数据传输和存储：为了使监测数据能够被远程访问和分析，需要确保数据的安全传输和存储。
可以使用安全的互联网连接，将数据从传感器传输到云服务器或中心管理系统。
同时，这些数据需要进行实时存储和备份，以便后续分析和查询。
3. 远程管理和维护：基于物联网的电梯保养与监控系统的一个重要功能是远程管理和维护。
通过对电梯的实时监测，管理人员可以随时了解电梯的运行状况和故障情况。
一旦发现问题，管理人员可以立即采取行动，例如发送维修通知、调度维修人员等。
此外，系统还可以生成报告和统计数据，以帮助改进电梯的维护计划和管理策略。
4. 数据分析和预测维护：基于物联网的电梯保养与监控系统还可以利用数据分析和预测维护技术来提高电梯的维护效率。
通过对大量监测数据的分析，可以发现电梯的潜在故障模式和隐含问题。
基于这些数据，系统可以生成预测维护计划，提前采取必要的维修和保养措施，以防止故障的发生。
基于物联网的电梯保养与监控系统的应用已经在现实生活中得到了广泛应用。
基于物联网的智能电梯监控与服务系统设计
基于物联网的智能电梯监控与服务系统设计摘要随着物联网技术的发展，智能电梯监控与服务系统成为现代城市建设的重要组成部分。
本文针对智能电梯监控与服务系统的设计进行研究，探讨其在安全监控、故障预警和用户服务方面的应用。
1. 引言智能电梯监控与服务系统是将物联网技术应用于电梯监控和管理的新一代智能化系统。
传统的电梯监控系统只能对电梯的状态进行监视，难以实现故障的实时检测与预警。
而基于物联网的智能电梯监控与服务系统通过传感器、数据传输和云计算等技术，可以实现对电梯运行状态的实时监测、故障预警和用户服务的智能化管理。
2. 智能电梯监控系统设计2.1 系统架构智能电梯监控系统包括电梯监控中心、电梯网络、电梯终端设备和用户终端设备等多个层次。
电梯监控中心负责对电梯数据的实时监测和处理，电梯网络负责传输电梯数据，电梯终端设备负责采集电梯运行状态并将数据传输到电梯监控中心，用户终端设备负责接收电梯运行状态和提供用户服务。
2.2 功能设计智能电梯监控系统的功能设计包括安全监控、故障预警和用户服务等方面。
安全监控功能主要包括电梯运行状态监测、防止非法入侵和灾害预防等。
故障预警功能主要是通过对电梯运行状态的实时监测，检测电梯故障并及时进行预警。
用户服务功能主要包括电梯使用信息查询、电梯投诉和维修服务等。
3. 智能电梯监控系统应用3.1 安全监控智能电梯监控系统可以实时监测电梯的运行状态，包括电梯的开关门情况、运行速度和负载等。
当电梯运行不正常或发生异常情况时，系统可以自动发送警报并采取相应的措施，保障乘客的生命安全。
3.2 故障预警传统的电梯监控系统难以实现对电梯故障的实时监测与预警。
而基于物联网的智能电梯监控系统通过对电梯运行状态的实时监测，可以准确地检测电梯故障并及时发送预警。
这样可以大大提高电梯的运行效率和安全性，避免因电梯故障造成的人员伤亡和财产损失。
3.3 用户服务智能电梯监控系统可以提供多种用户服务功能，例如电梯使用信息查询、电梯投诉和维修服务等。
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基于uc/os-II和物联网的电梯监控系统的设计研究
山东省联通公司聊城分公司 王春喜
聊城大学计算机学院 赵 阳
【摘要】针对电梯的安全性能和控制问题，提出了一种基于物联网的电梯实时监测系统的硬件结构和软件流程。
利用物联网技术，实时获取、分析、提交电梯运行状态数据给中心平台，实现电梯与人的实时信息交互，检测到电梯出现问题时，平台自动短信通知相应故障处理人员、监管中心人员，实现实时远程语音安抚、吓阻和视频查看。
经试验，系统运行稳定可靠，报警及时有效。
【关键词】电梯；物联网；实时；远程
1.引言
随着我国高层建筑的快速发展，对电梯安全性能和控制系统的要求越来越高，其相应的安全监视系统也要求更先进，更可靠，更容易实现与互联网对接，从而实现电梯远程联网和监管的目的。
本文提出的基于物联网的电梯监控系统是为适应我国电梯行业的发展趋势，依托质量技术监督局在特种行业监管的体系，针对近年来国内电梯安全事件频发的情况，利用先进的RFID技术、无线传输技术、传感器技术、运程视频监控技术及先进的软、硬件开发技术等，采集电梯相关运行数据，通过微处理器进行非常态数据分析，经由3G、GPRS、以太网络或RS485等方式进行数据传输，由服务器进行综合处理，实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范、多媒体传输等功能的综合性远程电梯管理平台[1,2]。
同时，随着嵌入式数字信号处理器(DSP)广泛应用于工业控制系统，嵌入式实时操作系统uc/os-II可以简化应用软件设计，确保系统任务实时性要求，提高系统稳定性与可靠性[3]。
2.系统设计
2.1 系统整体架构
电梯运行状态、监控等数据通过无线、3G或有线等方式建立的VPDN（虚拟专用拨号网）连接，确保传输数据的安全性，监控中心遇紧急情况可通过语音进行吓阻或安抚，并安排相关人员赶赴现场处理情况。
日常故障平台自动提醒监控中心并发短信通知就近相关工作人员处理。
电梯控制系统中主控制器要完成复杂的逻辑控制、实现数据通讯、数据处理、安全监测及实时响应的功能，根据电梯主控制器的特点，提出了一种新型、
高效的控制系统结构DSP+CPLD [4,5]。
图1 电梯物联网整体架构图
2.2 系统基本功能
系统实现的主要功能如下：
(1)系统角色权限分配管理功能：对软件平台进行分脚色、分权限的管理。
(2)电梯资源管理功能：以投入运行的电梯为核心，对电梯基础信息及与系统其他角色相关联的属性信息进行综合管理。
(3)电梯安全事件管理功能：对平台注册管理的电梯在运行过程中出现的安全事件进行记录、追踪管理和通知调度。
(4)电梯视频监控功能：支持本地、远端
存储，调取实时录像及规定时间内视频。
(5)维保单位及人员管理功能：对电梯维护保养单位及维保人员进行综合注册管理，对维保工作进行采集、考核与评判。
(6)电梯故障告警采集与传输功能：对平台前端设备感知、捕获的告警信息进行采集和传输处理。
(7)告警通知服务功能：对告警采集的安全事件按故障等级进行告警信息转换、发送推送通知。
(8)系统分析分析与决策支持功能：对系统运行的各业务数据和安全事件进行综合分析，生成报表。
(9)系统基础数据字典维护功能：对系统运行所需数据字典进行管理和维护。
3.系统设计与实现3.1 系统硬件的设计
(1)主控模块：采用数控系统CNC，完成信号的采集和处理。
根据捕获的电梯运行状态信号，判断处理方式。
(2)数据传输模块：模块兼容3G(CDMA/WCDMA)、GSM(EDGE)、WIFI、以太网和RS485传输方式，电路包括SIM卡电路、启动电路和串口电路。
(3)短信发送模块：实现短信通知的外
图2 远程无线短信电路图
3.2 系统软件设计与实现(1)电梯正常运行设计模块
图3 电梯正常运行总体框架结构
采用uc/os-II中任务挂起的方式，对正常工作模块的管理流程：
void Normal（）{
for（ ; ; ）{
STaskSuspend(9); ……
正常运行各部分子程序……}}
(2)电梯非正常运行模块
采用uc/os-II的消息邮箱机制实现电梯出现故障的时候与其他任务模块进行消息传递。
void Abnormal(){
for( ; ; ){
MTrouble=OSMboxPend(ABMbox,0,&err or);
Troublesignal=*MTrouble;If (Troublesignal==?){
故障处理子程序}
故障处理的其他子程序}}
4.系统运行达到的技术指标
该系统运行稳定，实现的技术指标有：(1)系统可管理电梯数量(部)：200，000(2)系统并发用户支持数(用户/秒)：500(3)电梯安全事件数量(条)：10，000，000
(4)安全事件告警时延(秒)：<=8秒(5)电梯故障等级划分：E0-E5级
(6)安全事件告警形式：短信、语音、视频
5.结束语
本文提出的基于嵌入式uc/os-II和物联网技术的电梯监控系统，可关联电梯运行维护相关的所有者、使用者、维保单位、维保人员等，并对运行安全事件进行科学、高效、综合的监管、监控、调度、考评，从而提高现代城市电梯安全监管、运行、维护、安全和及时救护工作的质量。
该系统适用于直升电梯，与互联网驳接，可组成全市，乃至全省和国家级的综合电梯监视网络，在实际中具有较高的现实意义和应用前景。
参考文献
[1]国家技术监督局.电梯使用管理与维护保养规则[M].北京:中国计量出版社,2001,4.
[2]李家骥,周薇,梁广炽.香港特种设备安全管理[M].北京:中国计量出版社,2005.
[3]JEAN LABROSSE著.邵贝贝译.uc/os-II:源码公开的嵌入式实时操作系统[M].北京:中国电力出版杜,2001:10-46.[4]王洪荣,全书海,张世星,吴格,柯跃.基于DSP和CPLD 的电梯控制系统设计[J].中国电梯,2004(9):7-10.
[5]许浚,许客平.在51系列单片机上实现1}抢先式消息驱动机制的RTOS[J].单片机与嵌入式系统应用[J].2001(5):1l-14.作者简介：
王春喜（1976—），男，山东聊城人，大学本科，工程师，研究方向：物联网应用。
赵阳（1977—），女，山东聊城人，硕士研究生，讲师，研究方向：嵌入式协同设计。