摘 要電梯的安全管理關(guān)系著人們的生產(chǎn)生活安全，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，其在電梯安全管理中得到有效應(yīng)用。文章介紹了電梯綜合安全管理的發(fā)展?fàn)顩r，從硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩個方面分析物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)的綜合架構(gòu)，詳細(xì)的分析物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用效益，以期促進(jìn)我國電梯綜合安全管理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng) 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)

1 電梯綜合安全管理發(fā)展?fàn)顩r

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與進(jìn)步，人們生活水平的不斷提升，電梯在社會生產(chǎn)生活中作用越來越重要。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，其應(yīng)用也越來越廣泛，物聯(lián)網(wǎng)、云中心技術(shù)的出現(xiàn)有效的促進(jìn)了電梯綜合安全管理方式的發(fā)展與進(jìn)步，在新技術(shù)的支持下，管理部門以及維護(hù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯狀態(tài)的有效監(jiān)控，從而確保電梯能夠得到及時的維護(hù)與修理。

2 綜合安全管理系統(tǒng)總體架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中綜合互聯(lián)網(wǎng)+、云存儲、物聯(lián)網(wǎng)、GIS、GPS等一系列先進(jìn)技術(shù)，通過便攜式的移動終端來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的對接，并且實(shí)現(xiàn)對云數(shù)據(jù)的及時更新與接收，管理維護(hù)人員通過便攜式終端能夠在第一時間了解電梯的實(shí)際狀況，與電梯應(yīng)急處置平臺進(jìn)行無縫對接。通過系統(tǒng)之間的對接能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時互通，進(jìn)一步確保電梯的安全使用。系統(tǒng)總體框架圖如圖1所示。

2.1 硬件部分設(shè)計(jì)

2.1.1 紅外傳感器檢測模塊

在進(jìn)行紅外傳感器檢測模塊設(shè)計(jì)的過程中，考慮到模塊對于光線感應(yīng)的要求，設(shè)計(jì)安裝了一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管能夠發(fā)射固定頻率的紅外線，紅外線發(fā)射出以后在遇到反射面時會反射回接收管被接收管所吸收，再經(jīng)過比較器電路的處理與分析，綠色的指示燈與亮起來，并且信號的輸出結(jié)果會同步輸出數(shù)字信號。通過電位器旋鈕能夠調(diào)節(jié)檢測的距離，紅外傳感器檢測模塊的有效檢測范圍在2～30cm之間，工作時的規(guī)定電壓保持在3.3V～5V。紅外傳感器檢測模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如圖2所示。

2.1.2 速度傳感器模塊

速度傳感器模塊主要是通過步進(jìn)電機(jī)模塊以及旋轉(zhuǎn)編碼模塊來實(shí)現(xiàn)對速度的測量，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中首先由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電梯運(yùn)行，然后由旋轉(zhuǎn)編碼器來對電梯的運(yùn)行速度進(jìn)行測量，并且通過測量出的速度來測出準(zhǔn)確的加速度。旋轉(zhuǎn)編碼器是由機(jī)械傳動、檢讀器、光源以及光柵等幾個部分組成的，在旋轉(zhuǎn)編碼器的軸帶動光柵盤旋轉(zhuǎn)時，模塊內(nèi)的發(fā)光元件會發(fā)射出光線，光線在經(jīng)過光柵盤時會被光柵盤分割成多個連續(xù)的光線，這些光線會被接受元件接收到，并且產(chǎn)生初始信號。產(chǎn)生的初始信號在繼電路處理后會轉(zhuǎn)變成計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)脈沖的脈沖個數(shù)就能夠用來表示具體的位移大小。旋轉(zhuǎn)編碼器在轉(zhuǎn)動時會持續(xù)的輸出脈沖，計(jì)數(shù)裝置能夠通過記數(shù)來獲得旋轉(zhuǎn)編碼器的具體位置，當(dāng)編碼器處于靜止?fàn)顟B(tài)時，系統(tǒng)內(nèi)部的存儲器會進(jìn)行數(shù)據(jù)的緩存。在系統(tǒng)再次接受到電信號以后，根據(jù)之前的脈沖信號數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會計(jì)算出電機(jī)運(yùn)行的角速度，并且能夠根據(jù)角度與線量之間的關(guān)系來計(jì)算出電梯運(yùn)行的實(shí)時速度與加速度，從而準(zhǔn)確的得出電梯的運(yùn)行速度數(shù)據(jù)。

2.1.3 無線通信模塊

紅外傳感器檢測模塊以及速度傳感器模塊將實(shí)時信息通過串口傳輸給電梯黑箱中的ATMEG128單片機(jī)，單片機(jī)對信息進(jìn)行匯總并通過串口轉(zhuǎn)Wi-Fi模塊轉(zhuǎn)化為Wi-Fi信號傳輸?shù)骄W(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)將對所有的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器。PC端對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，通過相應(yīng)的算法，可以得出電梯的各種參數(shù)，實(shí)時顯示在后臺服務(wù)器上。GSM模塊與單片機(jī)相連，可以定期把電梯運(yùn)行狀態(tài)及時發(fā)送給工程師，極大提高了工作效率。

2.2 軟件部分設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的具體過程來進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在電梯系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，首先要選擇目標(biāo)樓層，在乘坐人員上電梯后關(guān)閉廂門，然后向目標(biāo)樓層移動，到達(dá)目標(biāo)樓層后打開廂門。在這一過程中，軟件系統(tǒng)首先要做的便是目標(biāo)樓層的選擇，然后在人員進(jìn)入電梯后對于電梯門的關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保電梯廂門正常的關(guān)閉。在電梯運(yùn)行的過程中，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)時刻監(jiān)視好電梯的運(yùn)行狀態(tài)，如果檢測到系統(tǒng)的運(yùn)行速度異常應(yīng)當(dāng)及時的將收集的速度信息發(fā)送到電梯安全管理中心，由管理中心采取相應(yīng)的應(yīng)急制動措施。在電梯到達(dá)目標(biāo)樓層后，應(yīng)當(dāng)及時的打開廂門，軟件如果檢測到廂門一直不打開應(yīng)當(dāng)自動的報(bào)警，通知管理中心進(jìn)行處理。

2.3 后臺監(jiān)控服務(wù)器實(shí)現(xiàn)

該系統(tǒng)的后臺服務(wù)器設(shè)計(jì)使用C++語言，采用Windows Sockets API編程方式，基于TCP/IP協(xié)議，提供面向連接的服務(wù)，并在MicrosoftVisualStudio10.0下編譯通過，實(shí)現(xiàn)可靠的通信。在網(wǎng)絡(luò)通信的雙方，均有各自的套接字，并且該套接字與特定的IP地址和端口號相關(guān)聯(lián)。通常，套接字主要有兩種類型，分別是流式套接字（SOCK_STREAM）和數(shù)據(jù)報(bào)套接字（SOCK_DGRAM）。其中，流式套接字專用于使用TCP協(xié)議通信的應(yīng)用程序，而數(shù)據(jù)報(bào)套接字則是專門用于使用UDP協(xié)議通信的應(yīng)用程序。使用流式套接字時，需要配置兩端的端口號和IP地址使其一致，這樣單片機(jī)就可以和PC端實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信，實(shí)時地把電梯運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示在后臺服務(wù)器上。

3 應(yīng)用效益

3.1 對政府部門的價值

利用物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)政府管理部門能夠?qū)Σ煌放频碾娞葙|(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)督與統(tǒng)計(jì)，通過這一系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確檢測統(tǒng)計(jì)出不同地區(qū)不同品牌的電梯發(fā)生故障概率及維修次數(shù)，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠建立有效的電梯質(zhì)量排行榜。根據(jù)這一排行榜，相關(guān)的管理人員能夠制定相應(yīng)的安全準(zhǔn)入門檻，從而有效提高地區(qū)電梯的安全生產(chǎn)指標(biāo)，確保電梯使用的安全。

3.2 對維保單位的價值

維保單位在日常的電梯維修保養(yǎng)中能夠通過物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電梯運(yùn)作狀態(tài)的有效檢測，系統(tǒng)能夠?qū)崟r的傳遞電梯運(yùn)行過程中的具體數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀態(tài)，由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對維保人員的統(tǒng)籌安排。

物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用能夠有效的提高維保人員的管理效率，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能夠根據(jù)相關(guān)的電梯地理位置以及維修人員的位置來合理的安排維保人員的維修路線，確保維修人員能夠及時到達(dá)電梯所在位置，實(shí)現(xiàn)維修線路的科學(xué)規(guī)劃。

3.3 對物業(yè)公司的價值

物業(yè)公司能夠及時的掌握小區(qū)內(nèi)電梯的運(yùn)行狀況，并且對于電梯的故障與維修進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄。當(dāng)小區(qū)業(yè)主對電梯的運(yùn)行情況產(chǎn)生疑問時，物業(yè)公司可以通過記錄的數(shù)據(jù)來提供相應(yīng)的證明，回應(yīng)業(yè)主的質(zhì)疑。此外，通過物聯(lián)網(wǎng)電梯綜合安全管理系統(tǒng)物業(yè)部門能夠及時的對電梯的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時的了解電梯故障的維修狀況，質(zhì)監(jiān)部門也可以通過這一系統(tǒng)及時的對物業(yè)電梯的投訴處理流程進(jìn)行全面的監(jiān)督與管理，進(jìn)一步確保了電梯的安全高效運(yùn)行。

4 結(jié)束語

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是未來發(fā)展的重要技術(shù)，其將會推動世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下開發(fā)的電梯綜合安全管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對電梯運(yùn)行狀態(tài)的有效監(jiān)控，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時交互，形成了一個高效的管理系統(tǒng)，確保了電梯系統(tǒng)能夠得到全面的優(yōu)化與監(jiān)管，進(jìn)一步確保了我國電梯的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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[2]廖志雄.探析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電梯監(jiān)測報(bào)警管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，11（01）：48-49.

作者簡介

王央央（1984-），女，浙江省溫州市蒼南縣人。工程師，研究生，從事特種設(shè)備檢驗(yàn)管理工作。

作者單位

浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 浙江省杭州市 310000