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基于3G网络的智慧电梯远程监控系统摘要：随着高层楼宇的增加，电梯已经成为人们工作和生活的重要运载工具，智慧电梯远程监控系统，使用3G网络来进行视频及电梯实时运行数据的传输及告警，为实现电梯的有效监管、及时维保、智能预警和快速救援，确保监控、监管人员第一时间获悉电梯运行及轿厢内部的情况提供了一整套的解决方案。
关键词智慧电梯 3G网络视频采集数据采集1 智慧电梯需求背景随着国家经济和城市建设的快速发展，大型商务中心、高层住宅迅速增多，电梯保有量也飞速增长。
电梯在生产经营、百姓生活中扮演着越来越重要的角色，已成为人民群众工作和生活中重要的运载工具。
为实现电梯的有效监管、及时维保、智能预警和快速救援，利用先进的电子数据采集技术、无线通信和计算机网络技术，对电梯安全状态进行动态的远程监控已成为发展趋势。
2 智慧电梯技术背景目前国外大型电梯公司几乎都可以提供与自己系统配套的远程监控系统，把自己负责维修保养的电梯置于监控网络之中，但是这些系统在中国的实际应用过程中存在着很大局限性，如结构不能通用（中国现有电梯有继电器控制，PLC控制、电脑板控制等），而且对网络的要求较高，产品价格高。
因此，国外产品在国内的应用有很大的局限性。
国内各电梯提供商开发的电梯产品其管理系统各自独立，所有电梯运行没有乘客预警系统，各个厂家协议不兼容，电梯监控局限于某栋建筑或小范围区域，形成了一个个监控“孤岛”，缺少一个统一的电梯产品综合网络管理系统，这对政府部门公共安全监控造成很大的困难，不能及时有效的对整个城市或地区进行安全监控。
因此，急需开发智慧电梯远程监控系统，实现电梯安全管理的各种功能，帮助电梯安全管理部门、维护单位和使用单位实现电梯安全的信息化管理，提高电梯运行管理和安全水平，保障人民的生命财产安全。
3 智慧电梯功能实现智慧电梯远程监控系统，使用3G网络来进行视频及电梯实时运行数据的传输及告警。
确保监控、监管人员第一时间获悉电梯运行及轿厢内部的情况。
基于GPRS的电梯远程监控系统的开题报告一、项目背景电梯是现代城市中不可缺少的交通设施之一，其安全性和可靠性一直是人们关注的重点。
近年来，电梯事故频发，如何保障电梯的安全运行成为了一个重要的问题。
电梯远程监控系统是一种先进的监控技术，可以对电梯进行定时监测，远程控制和数据分析，实现对电梯设备的全方位监管。
随着通信技术的不断发展，基于GPRS的电梯远程监控系统已成为一种新技术，其拥有传输速度快、精度高、成本低等优点。
二、项目内容本项目旨在设计一种基于GPRS的电梯远程监控系统，可实现对电梯运行状态、故障预警以及安全状况等数据的实时监测和远程控制。
具体包括以下内容：（1）系统硬件设计：根据电梯不同类型和需求设计相应的硬件平台，包括数据采集模块、通信模块等。
（2）系统软件设计：采用C++/Java等语言对系统进行程序设计，实现数据的采集、存储、传输和处理等功能。
（3）系统测试和优化：对系统进行实际应用测试和不断优化，确保系统稳定性和可靠性。
三、技术路线本项目采用基于GPRS的电梯远程监控技术路线，具体包括以下几个环节：（1）数据采集：将传感器采集的各种电梯运行状态数据转换成数字信号，通过模数转换器将模拟信号转换成数字信号。
（2）数据传输：采用GPRS模块作为通信接口，将采集的数字信号通过无线网络传输至后台数据中心。
（3）数据处理：将传输过来的数据进行预处理，并根据设定的阈值进行判断，对异常情况进行预测和提醒。
（4）远程控制：根据处理结果对电梯进行远程控制，保证电梯的安全运行。
四、项目意义本项目完成后，实现了对电梯运行状态的实时监测和预测，可有效避免电梯故障和事故的发生，提高电梯安全性和可靠性。
此外，基于GPRS的电梯远程监控系统还可以为日后的电梯管理工作提供参考和借鉴。
关于“大学生创新性实验计划”相关事宜的通知各学院（系）：根据大学生创新性实验计划总体安排，现将大学生创新性实验计划相关事宜通知如下：一、2010年度大学生创新性实验计划申报近期，我校将启动2010年度大学生创新性实验计划的申报工作，具体申报条件为：1、非毕业班、学有余力的在校本科生，项目执行时间1-2年。
2、申请者可以是个人或团队，团队人数不超过5人。
3、一名学生只能参加一个项目，鼓励学科交叉和年级交叉的项目小组。
4、指导教师应具副教授以上职称，须在近一学年内给本科生上课。
5、2009-2010学年项目优秀指导教师可指导两项。
请各学院（系）积极组织此项工作，并于2010年9月3日前将推选出的项目申报书（见教务处主页-资源下载-教学研究、成果【02】02-07-005）一式三份、汇总表一份（资源下载-【02】02-07-006）及相应的电子文档提交教务处教研科。
二、2009-2010学年大学生创新性实验计划优秀项目及优秀指导教师评选结果按照项目执行情况，我校于2010年3月份、5月份分别举行了2009-2010学年大学生创新性实验计划结题答辩会，共有48个项目参加了答辩。
经综合评定、学校审核，评选出大学生创新性实验计划优秀指导教师5名、优秀项目9个。
学校将对评选出的优秀指导教师（附件一）和优秀项目（附件二）进行表彰、奖励。
三、2009年度大学生创新性实验计划中期检查我校2009年度立项的大学生创新性实验计划项目中，应有56个项目进行中期检查。
请各学院通知项目参与学生于2010年9月10日前将中期检查申请表及汇报ppt.（见教务处主页-资源下载-教学研究、成果【02】02-08-009、02-09-003）提交教务处教研科。
具体信息见附件三。
教务处2010年7月2日附件一：2009-2010学年大学生创新性实验计划优秀指导教师附件二：2009-2010学年大学生创新性实验计划优秀项目附件三：2009年度大学生创新性实验计划中期检查项目。
1.2.2 国外电梯远程监控技术发展现状电梯远程监控是指某个区域的大楼中安装了多部电梯,对这些电梯进行远程监控,数据管理,维护,统计,分析,故障报警及救援[14]。
随着高层建筑的日益增多和建筑设计档次的不断提高,使得人们对电梯的要求也越来越高。
目前已不仅限于要求电梯搭乘快捷、舒适,安全可靠,装演考究,人们对电梯的智能化,人性化及多功能性正提出越来越高的要求,电梯控制系统之间的信息传递正朝着智能化的方向发展,以便实时监视电梯的运行状态及故障诊断情况,及时采取相应措施,减少或避免事故的发生。
国外比较大型的电梯公司都拥有成熟的远程监控系统。
例如德国蒂森克虏伯电梯集团的TE-E (TELE-SERVICE 型电梯远程监控系统、日立电梯远程监控系统、OTIS公司的REMS (Remote Elevator Monitoring System系统等[15]。
但是由于各个公司是针对自己的电梯产品开发出来的监控系统,所以具有各自的功能特点,下面将国外各电梯公司不同的远程监控系统进行介绍和比较:1德国蒂森克虏伯公司的远程监控系统具有控制电梯的功能,能检测和识别误操作紧急呼救功能;能显示电梯的运行状态,并进行分析与处理,转化为两个图表来显示行驶方向和每层楼的呼叫次数、呼叫与处理时间曲线等;自动故障报警。
该公司研制的TE-E型电梯远程监控系统,监控中心通过公共电话网(PSTN拨号连接某一台电梯监控其运行状态,当发生严重故障时,电梯将自动对报警电话拨号报警,提醒值班人员。
但是这些监控系统仅适用于蒂森克虏伯公司生产的电梯和自动扶梯。
2日立电梯远程监控系统24小时监控用户电梯的运行状况,为每一台电梯建立运行状态数据档案,定期进行检查保养,有效防止电梯故障的发生,大大延长电梯的使用寿命。
当电梯发生故障时,信号自动接通监控中心,监控装置显示电梯的故障资料并立即向电梯故障发生地的维修人员发出指令,确保第一时间赶到现场。
3 KONE公司的EMC监控指令系统通过MODEN和标准电话线实现电梯和自动扶梯的远程实时监控,具有较好的运行数据库管理分析功能,可以将指定时间段内的数据转化为直观形象的图表;具有独特的运行记录回放功能,有助于故障查询诊断[16]。
基于GPRS技术的电力生产设备远程监控系统【摘要】GPRS是一种无线数据传输技术，利用GPRS进行远程诊断具有不受地域条件限制、数据传输速率快、性能稳定等特点。
整个系统包括装置客户端、服务器端、监控客户端三个部分。
装置客户端负责设备数据的采集与发送，服务器端负责数据的接收与管理，监控客户端负责数据的图像还原与处理。
本文介绍了系统的总体构架以及总体设计，对每一个模块的功能给与了详细的描述。
随着我国国民经济的高速稳定增长，对电力能源的需求不断增加，如何利用先进的信息技术来促进电厂客户的生产效率及生产安全性，这一直是设备供应商所关心的课题。
我公司研发的电厂生产设备具有客户数量众多、分布广泛，维护工作量大等特点，如何实时掌握产品运行状态、及时对设备使用中出现的故障进行判断并对用户提出使用指导、提高我公司的售后服务质量，一直是一个棘手的难题。
远程监控系统成功地解决了这一问题。
该系统实时采集设备运行数据，利用GPRS无线通信将数据传回监控中心；监控中心根据传回的数据还原成运行状态图，对设备运行情况进行判断。
当发现问题后，立刻反馈给电厂客户，及时解决问题，将可能出现的损失减少到最小，提高了设备运行的稳定性、安全性和高效性。
一、基于GPRS的远程监控远程监控是管理人员在异地通过计算机网络（WAN）和异地拨号或双方都接入Internet等手段，连接目标计算机（产品设备），通过本地计算机对远程计算机（设备）进行管理维护的行为。
远程监控软件实际上是一种客户机/服务器程序。
两台机器建立连接，通过TCP/IP协议进行通信。
关于远程监控的数据通信方案，我们考虑了以下几种：(1) 公司提供Web Service，电厂设备通过与电厂内网连接的公司网上访问服务器提供的服务，达到远程监控的目的；(2) 通过Modem拨号连接的方式连接到公司的服务器，进行数据传输，实现远程监控；(3) 通过GPRS无线通信的手段，实现远程监控。
第一种方案需要得到客户电厂的支持，配置相应的网关、防火墙，但是出于政策、安全性、便捷性的考虑，电厂一般不允许采取这种方案。
关于“大学生创新性实验方案〞相关事宜的通知各学院〔系〕：根据大学生创新性实验方案总体安排，现将大学生创新性实验方案相关事宜通知如下：一、2021年度大学生创新性实验方案申报近期，我校将启动2021年度大学生创新性实验方案的申报工作，具体申报条件为：1、非毕业班、学有余力的在校本科生，工程执行时间1-2年。
2、申请者可以是个人或团队，团队人数不超过5人。
3、一名学生只能参加一个工程，鼓励学科交叉和年级交叉的工程小组。
4、指导教师应具副教授以上职称，须在近一学年内给本科生上课。
5、2021-2021学年工程优秀指导教师可指导两项。
请各学院〔系〕积极组织此项工作，并于2010年9月3日前将推选出的工程申报书〔见教务处主页-资源下载-教学研究、成果【02】02-07-005〕一式三份、汇总表一份〔资源下载-【02】02-07-006〕及相应的电子文档提交教务处教研科。
二、2021-2021学年大学生创新性实验方案优秀工程及优秀指导教师评选结果按照工程执行情况，我校于2021年3月份、5月份分别举行了2021-2021学年大学生创新性实验方案结题辩论会，共有48个工程参加了辩论。
经综合评定、学校审核，评选出大学生创新性实验方案优秀指导教师5名、优秀工程9个。
学校将对评选出的优秀指导教师〔附件一〕和优秀工程〔附件二〕进展表彰、奖励。
三、2021年度大学生创新性实验方案中期检查我校2021年度立项的大学生创新性实验方案工程中，应有56个工程进展中期检查。
请各学院通知工程参与学生于2010年9月10日前将中期检查申请表及汇报ppt.〔见教务处主页-资源下载-教学研究、成果【02】02-08-009、02-09-003〕提交教务处教研科。
具体信息见附件三。
教务处2021年7月2日附件一：2021-2021学年大学生创新性实验方案优秀指导教师2021-2021学年大学生创新性实验方案优秀工程2021年度大学生创新性实验方案中期检查工程内容总结（1）关于“大学生创新性实验方案〞相关事宜的通知各学院〔系〕：根据大学生创新性实验方案总体安排，现将大学生创新性实验方案相关事宜通知如下：一、2021年度大学生创新性实验方案申报近期，我校将启动2021年度大学生创新性实验方案的申报工作，具体申报条件为：1、非毕业班、学有余力的在校本科生，工程执行时间1-2年（2）3、一名学生只能参加一个工程，鼓励学科交叉和年级交叉的工程小组（3）具体信息见附件三。
本文采用日本欧姆龙公司的E3Z-G82型号的光电开关来检测楼层、运行方向、速度，以及冲顶、蹲底信号。
主要参数如表4.1所示。
表4.1 E3Z-G82主要参数
Table4.1 E3Z-G82 main parameters
参数名称参数值
检测方式凹槽对射型
～ 30mm
检测距离 0
标准检测物体不透明物体: 1.5 mm dia. 以上
光源红外线发光二极管 (940nm)
～ 24 VDC ±10％(（p-p）10％波动以下)
电源电压 12
40mA以下
消耗电流 DC
控制输出（负荷电流）0 ～ 100 mA
运行模式入光时ON／遮光时ON开关切换式
门状态的检测我们采用欧姆龙公司的TL-M5C2型号的接近开关来检测门的开关状态。
主要参数如表4.2所示。
表4.2 TL-M5C2主要参数
Table4.2 TL-M5C2 main parameters
参数名称参数值
检测距离 5mm±10%
设定距离 4mm
检测物体磁性物体
标准检测物体铁18×18×1mm
电源电压 12
～ 24 VDC ±10％(（p-p）10％波动以下)
响应频率 500Hz以上
显示灯检测显示（红）
消耗电流 10mA以下
光电开关和单片机的连接我们采用光电耦合的方式。
光耦的基本结构是将光发射器和光敏器(硅光电探测敏感器件)的芯片封装在同一外壳内，并用透明树脂灌封充填作光传递介质，通常将光发射器的管脚作输入端，光敏器的引脚作为输出
端，当输入端加电信号时，光发射器发出的光信号通过透明树脂光导介质投射到光敏器后，转换成电信号输出，实现了以光为媒介的电光电信号转换传输，并在电气上是完全隔离的。
光耦的主要性能特点如下：
①隔离性能好，输入端与输出端完全实现了电隔离，其绝缘电阻RISO一般均能达到1010Ω以上，绝缘耐压VISO在低压时都可满足使用要求，高耐压一般能超过lkV,有的可达10kV以上。
②光信号单向传输，输出信号对输入端无反馈，可有效阻断电路或系统之间的电联系，但并不切断他们之间的信号传递。
④抗共模干扰能力强，能很好地抑制干扰并消除噪音。
⑤光发射和光敏器件的光谱匹配十分理想，响应速度快，传输效率高。
⑥易与逻辑电路连接。
⑦无触点。
寿命大。
体积校耐冲击。
⑧工作温度范围宽，符合工业和军用温度标准。
在本设计中采用的光耦型号是TLP181，连接电路如图4.5所示。
图4.5光耦电路图
Fig.4.5 Photoelectric coupling circuit
本设计还用到了红外人体探测器，配合门光电开关来检测关人故障。
选用的红外探测器为深圳海曼科技有限公司的HM-812R无线智能红外探测器。
它的主要技术参数为：
1）工作电压：DC 3V 2节“AA”碱性电池；
2）静态电流：≤25uA；
3）报警电流：≤15mA；
4）电池寿命：1年；
5）工作温度：-10℃～+50℃；
6）安装方式：壁挂；
7）安装高度：2m左右；
8）探测距离：12m ；
9）探测角度：110度；
10）发射频率：315MHZ；
11）发射距离：200m（空旷无阻碍）；
4.2.2 射频电路的设计
控制柜数据传输模块和轿顶数据采集器的通信我们选择普通射频来实现。
我们选择上海桑博公司的STR-30模块来实现射频通信。
① STR-30系列微功率无线数传模块特点
1）微功率发射，最大发射功率10mW。
2）ISM频段,无需申请频点。
载频频率433MHz，也可提供868/915MHz 载频。
3）高抗干扰能力和低误码率。
基于GFSK 的调制方式，采用高效前向纠错信道编码技术，提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力，在信道误码率为10-3时，可得到实际误码率10-6～10-7。
4）传输距离远。
在视距情况下，天线高度>2米,可靠传输距离可达800m(BER=10-3/1200bps)。
6）多信道。
STR-30标准配置提供8个信道，如果用户需要，可扩展到16/32信道。
满足用户多种通信组合方式。
7）双串口，3种接口方式。
STR-30 提供2个串口3 种接口方式，COM1 为TTL 电平UART 接口。
COM2 由用户自定义为标准的RS-232/RS-485口(只需要拔插1位短路器再上电即可定义)。
8）大的数据缓冲区。
接口波特率为1200/2400/4800/9600/19200/38400bps，格式为8N1/8E1用户自定义，可传输无限长的数据帧，用户编程更灵活。
9）智能数据控制，无需编制多余的程序。
即使是半双工通信，也无需编制多余的程序，只要从接口收/发数据即可，其它如空中收/发转换，控制等操作，STR-30自动完成。
10）低功耗及休眠功能。
+5V供电情况下，接收电流<30mA，发射电流<40mA，休眠电流<5uA。
+3.3V供电情况下，接收电流<22mA，发射电流<33mA，休眠电流<5uA。
11）高可靠性，体积小、重量轻。
采用单片射频集成电路及单片MCU，外围电路少，可靠性高，故障率低。
12）多种天线配置方案，满足不同的结构需要。
13）看门狗实时监控。
MCU内部看门狗除了监控自行运行状况外，还监控射频芯片，即使射频芯片被干扰（如雷电干扰）也可重新启动。
改变了目前无线通讯行业的致命问题，使该产品永不死机。
② STR-30 系列微功率无线数传模块的应用
STR-30系列微功率无线数传模块适用于：无线抄表、工业遥控、遥测、自动化数据采集系统、楼宇自动化、安防、机房设备无线监控、门禁系统、POS系统、无线键盘、鼠标、交通，井下定位、报警。
③ STR-30 系列微功率无线数传模块的使用方法
STR-30系列微功率无线数传模块提供标准RS-232，RS-485和UART/TTL电平3种接口方式，可直接与计算机、用户的RS-485设备、单片机或其它UART 器件连接使用。
1）电源：
STR-30使用直流电源，电压+3.3~5.0V，根据需要，可以与其它设备共用电源，工作时发射电流≤40mA,接收电流≤30mA，休眠电流≤20uA。
2）STR-30 连接端子的定义：
STR-30提供1个9针的连接器(JP1),一个天线接口(ANT)，一组跳线短路器(JP2)。
3）STR-30与终端设备的连接示意图如图4.6所示：
图4.6 STR-30与MCU的连接示意图
Fig.4.6 Connect schematic diagram of STR-30 and MCU
4）数据格式设定
使用STR-30 之前，需要对根据自己的需要进行简单配置，以确定信道、接口方式和数据格式。
STR-30的右上角有一组5位的短路跳线组(JP2),分别定义为ABCDE，假设跳线开路(不插短路器)为状态1，跳线短路(插入短路器)为状态0，则配置方法如下：
a.信道配置：
JP2的ABC三位跳线提供8种选择，用户可以通过ABC3位跳线选择使用0～7号信道，在1个通信小网中，只要ABC的跳线方式相同，就可相互通信。
b.接口方式选择：
STR-30 提供两个串口，COM1(JP1 的Pin3、Pin4)固定为TTL电平的UART串行口。
COM2(JP1 的Pin6、Pin7)可通过JP2的D位来选择接口方式：D=1 (不插短路器) COM2 = RS-485
D=0 (插入短路器) COM2 = RS-232
STR-30提供的两个串口，在使用时需注意如下事项：
i.对于空中接收的数据，STR-30 通过串口转送给终端设备时，COM1 和COM2 同时输出，即用户如果在COM1和COM2各连接了1 个设备，它们都可同时收到数据。
ii.对于由终端设备送来，准备向空中发射的数据，STR-30 只能接收COM1 或COM2 其中1个串口送来的数据，不能同时接收2个串口送来的数据。
c.校验方式选择：
STR-30 可支持串行通信UART 的无校验和偶校验2种校验方式，即8N1/8E1。
可通过JP2的E位来选择校验方式：
E=1 (不插短路器) 校验： 8E1(偶校验)
E=0 (插入短路器) 校验： 8N1(无校验)
5）低功耗(休眠)功能：
为进一步降低能耗，STR-30支持休眠功能，进入休眠后，电流消耗<5uA。
a.休眠功能的使用:
JP1第8脚SLP(SLEEP)是休眠控制信号，该信号保持高电平时，STR-30 保持休眠状态，由空闲转换为休眠可在上升沿后10us内完成。
如果休眠信号到来时，STR-30正在接收空中数据或正在接收串口数据发射到空中，则当接收完该组数据后，STR-30才进入休眠状态。
在SLEEP 保持低电平则STR-30 持续工作，由休眠转换为工作状态，至少需要下降沿后约20ms 的时间，以保证CPU 的时钟重新稳定工作。
如果STR-30具有休眠功能而不使用时，SLEEP 应可靠接0或地。
另外，电阻R16 是跨接在SLEEP 与地之间的电阻，如果在R16处焊接一个1MW的电阻，。
