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1.引言温湿度控制已被广泛应用于纺织工业、林业、化工、以及各种机房中,传统温湿度控制多采用现场总线技术,传输速率低,兼容性差,价格昂贵。
嵌入式远程监控系统是信息网络与工业控制网络结合的产物,与传统的各种监控系统相比具有巨大的优势,一方面实现了远程监控,另一方面也具有高速的数据传输与处理能力(10M B/s)。
并且随着网络技术的发展,嵌入式网络也会得到飞速发展。
本文采用T M S320L F2407控制网卡芯片,同时设计简化的嵌入式T CP/IP协议,将其应用于温湿度监控系统中。
2.系统设计TM S320L F2407A在TI公司的多款DSP芯片中具有很高的性价比,同时十分适合控制领域,执行速度达40M IPS,指令周期缩短到25n s,内置32K字的FL ASH程序存储器,2.5K字的数据存储器,同时可扩展外部64K字程序存储器,64K字数据存储器和64K字I/O寻址空间,非常适合处理T CP/IP协议[1]。
RT L8019AS是台湾Realtek公司生产的以太网控制器,兼容NE2000的l0M bps ISA总线接口,支持8/16位数据总线,内置16KB 的SRAM,全双工方式下收发可同时达l0M bps,支持AUI、UT P和B NC 自动检测[2]。
系统构成如图1所示。
图1系统框图Fig.1Configur ation of the system本系统主要部分是以DSP和RT L8019AS为核心的网络传输系统,RTL8019AS与DSP之间通过5V—3.3V双向电平转换芯片74L VC16245A实现数据总线连接,同时提供RS232接口和AD采样接口。
RS232接口模块采用MAX232A和电平转换芯片74L VTH245A实现和DSP串口的连接,DSP通过RS232接口和现场设备连接实现数据的传递。
现场测量仪表测得的信号通过AD信号处理电路后送入DSP的AD口,采用过采样技术,即以更高的采样频率对输入信号进行采样,将采样数据经数字低通滤波处理后,再通过抽取来降低采样频率的技术。
嵌入式系统在监控系统应用领域技术现状及发展趋势一、嵌入式系统的定义及分类嵌入式系统被定义为：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。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌入式微控制器，嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，正如前所述它与通用计算机应用不同：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。
目前根据其发展现状，嵌入式计算机可以分成下面几类：（1）嵌入式微处理器：嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。
在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。
为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
（2）嵌入式微控制器：嵌入式微控制器又称单片机。
嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时计数器、Watchdog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM等各种必要功能和外设。
为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。
这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。
和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。
（3）嵌入式DSP处理器：DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。
电梯智慧监管调研报告一、引言电梯作为现代城市生活中不可或缺的交通工具，其安全性和运行状态的监管显得尤为重要。
为了提高电梯监管的智能化水平，本次调研报告对电梯智慧监管进行了深入研究和探讨。
二、现状分析1. 电梯智慧监管的意义和必要性电梯智慧监管可以大幅提升电梯运行的安全性和效率，减少事故发生的概率，保障人员和财产的安全。
2. 目前电梯监管的问题目前电梯监管存在以下问题：监管手段落后、信息传递不畅、人为因素干预等。
三、相关技术与应用1. 传感器技术通过安装传感器来获取电梯运行状态，如速度、负载、故障等信息，实现实时监测和数据采集。
2. 物联网技术利用物联网技术，将电梯与互联网连接，建立智慧电梯系统，实现远程监控和故障预警。
3. 大数据分析利用大数据分析技术，对电梯监管数据进行挖掘和分析，为监管部门提供决策支持。
四、电梯智慧监管的优势和挑战1. 优势电梯智慧监管可以提高监管的准确性和效率，降低事故发生风险，为用户提供更便捷的乘梯体验。
2. 挑战实施电梯智慧监管面临着技术、成本和隐私保护等挑战，需要克服相关问题。
五、国内外案例分析1. 国内案例：上海电梯智慧监管系统上海市政府在电梯监管方面实施了智慧化管理，并通过智能化系统提供了实时监控、故障预警等功能。
2. 国外案例：日本电梯智能监管平台日本通过智能监管平台实现了对电梯的实时监控，并且可以根据电梯情况进行远程维修和管理。
六、结论和建议电梯智慧监管为提升电梯运行安全性和效率提供了新的解决方案。
建议在推动电梯智慧监管的同时，加强相关技术研发、监管标准制定和隐私法规保护。
最终实现安全、智能、高效的电梯运行管理。
电梯智能化监控系统的研究与应用在日常生活中，电梯已经成为人们生活中重要的一部分。
在城市中的高楼大厦中，几乎每一个楼层都有电梯，可以满足人们的出行需求。
然而，电梯也会存在一些安全隐患，例如故障、卡人、坠落等等。
因此，为了提高电梯的安全性和便利性，电梯监控系统日益被广泛地应用。
一、电梯监控系统的作用与意义电梯监控系统是指对电梯进行智能化、远程化、安全化、可视化操作管理的一种系统。
该系统可以通过监测电梯运行情况、故障等信息，快速地响应并解决电梯故障等问题。
同时，电梯监控系统还可以提供电梯的实时运行情况、维修记录、故障预警等信息，为电梯管理和维修提供依据。
其次，电梯监控系统对提高电梯的安全性也十分关键。
通过科学合理地分析电梯运行数据，可以发现和排除电梯可能带来的隐患，减少电梯突发故障的发生，保证人们的出行安全。
同时，电梯监控系统还可以为电梯管理人员提供便利的管理手段。
可以实现通过手机、电脑等设备进行实时监控，轻松地对电梯进行操作和管理，极大地提高了电梯管理的工作效率。
二、电梯智能化监控系统的研究发展历程随着科技的不断发展，电梯智能化监控系统也经历了多次改进和升级。
在电梯智能化监控系统的早期发展过程中，主要是机电结构、自动控制等技术手段的应用，如机电一体化电梯控制系统、智能电梯反馈系统等。
后来，随着网络技术和物联网技术的应用，电梯智能化监控系统也得到了革命性的升级。
电梯监控系统可以借助物联网技术实现电梯用户的远程监控、管理等功能，大大提升了电梯的可维护性和便利性。
三、电梯监控系统的应用案例电梯监控系统的应用广泛，在医院、商场、写字楼、公共场所等都有应用。
以下是电梯监控系统的一些应用案例：1、医院电梯监控系统。
医院是一个需要时刻保证安全、便捷的场所。
医院电梯监控系统可以实时监控电梯的运行情况，可以在发生故障时及时报警，快速地解决电梯故障问题，保证医院的正常运行和安全。
2、商场电梯监控系统。
商场是一个众多人群涌动、需要频繁使用电梯的场所。
———————————— 收稿日期：2003－10－10 作者简介：王超（1977－），男，硕士研究生，研究方向：机电一体化系统和设备远程监控系统等。
嵌入式电梯远程监控系统的研究与应用
王超，王冰
（上海交通大学 机械工程设计与自动化研究所，上海 200030）
摘要：在简要分析电梯远程监控系统发展现状以及嵌入式Web Server 实现方案的基础上，描述了一套电梯远程监控系统，通过该系统监控人员可以远程控制电梯的开关状态并能调整其工作模式，当电梯发生工作故障时可以自动向远程监控中心报警。
关键词：远程监控系统；嵌入式网络接口；电梯
中图分类号：TP271 文献标识码：A 文章编号：1006－0316(2004)04－0040－03
Research and application of embedded elevator remote supervisory control system
WANG Chao ，WANG Bing
(Shanghai Jiaotong University Institute of Mechanical Engineering Design & Automation ，Shanghai 200030，China) Abstract: By analyze the actuality of elevator remote supervisory control system and the realization project of embedded Web Server, this paper describe one remote supervisory control for elevator. Through the system monitoring center may control the elevator’s status and transform its work mode in the remote site. Meanwhile it can alarm the remote monitoring center automatically when failure happens.
Key words: Remote Supervisory Control System ；Embedded Network Interface ；elevator
1 问题的提出
众所周知，电梯是现代高层建筑所必需的。
它给我们出入高层建筑带来便利的同时，其故障所造成的轿厢关人和人员伤亡事故时有发生。
目前国外的大型电梯企业都有了成熟的电梯远程监控系统，就国内来说，成熟的产品还比较少。
以单片机或微处理器（MCU ）为核心的嵌入式系统完成监控任务相当成熟，其广泛应用正是因为其开销少、尺寸小、功能强的特点。
若使嵌入式系统具备Internet 功能，即将TCP/IP 协议直接写入系统，让其本身具备网关功能，这样嵌入式系统就成了嵌入式网络系统，MCU 相应成了一台微型Web Server [1]。
目前，MCU 形成嵌入式Web Server 方案有多种[2]，其中最具发展价值的是将普通8位MCU 与以太网控制芯片结合，在MCU 上嵌入TCP/IP 协议及以太网控制芯片驱动程序，根据要求对TCP/IP 协议进行“裁剪”，只保留满足功能的基本协议。
2 系统的结构组成
我们对该系统的开发思想是：电梯控制系统
模拟量和数字量等信息、图像信息和音频信息以及报警触发信息等现场数据通过网络可以及时传输给远程监控中心，从而可以远程控制电梯的开闭以及对其工作模式进行相应调整。
图1是系统的组成框图。
该系统中，数据前端预处理和接口模块一方面将采集到的原始数据进行预处理，而后通过嵌入式网络接口模块送达远程PC 机；另一方面接收来自远程监控中心的控制命令，对之解码并进行格式转换来对电梯进行相关的控制与模式调整。
嵌入式网络接口模块是现场设备和远程PC 机之间的信息传输接口，承担着信息发送和接收的任务。
此系统我们采用了当今广泛流行的C/S 模式。
在本地有一嵌入式网络接口作为网络服务器，它一方面通过网关和Internet 相连，另一方面通过数据预处理和接口模块与电梯主控制器相连，同时检测电梯工作状态的各种传感器以及信号处理板也连接到该模块。
在异地控制点PC 机也可通过网关连接到Internet 。
在这种连接形式下任何一台连接到Internet 的计算机都可作为监控PC 机，使用任何一种浏览器（如IE ），在其地址栏中键入网络服务器的IP 地址均可调出该系统的主页面，在对登录者进行身份验证后，工作人
员可进入其控制页面或监视页面。
在控制页面中，通过按键可开启和关闭电梯（前提是首先开启网络服务器）并能调节电梯的工作模式，在监视页面中可查看任何一种预先设定的关键部件的运行情况。
任何一个部件出现故障，工作人员都可以从监视页面中即时发觉，从而可以保证故障的快速诊断和排障的快速响应[3]。
控制信号
数据信号
地址信号图3 嵌入式网络接口模块的结构组成示意图
3.2 嵌入式网络接口模块的软件设计
应用程序流程图如图4所示。
支持RCM2200的软件工具包提供TCP/IP 协议和Dynamic C 系统软件。
Dynamic C 语言是Z-World 公司为基于Rabbit 2000微处理器的嵌入式系统而设计的专门的C 编译系统。
动态C 包含了所有底层的I/O 驱动函数库，大大减轻了软件开发的工作量。
它具有实时多任务内核，提供SOCKET 级TCP/IP 编程，支持各种网络协议（如HTTP 、FTP 、SMTP 、PPP 等）。
应用动态C 进行软件开发，开发成本大大降低。
另外，动态C 直接对存储器进行编译，函数及库都是动态的编译与连接的，因此具有极大的速度优势[5]。
对于Rabbit 2000用户来说，不再需要复杂的
在线仿真器以及EPROM写入器，将PC串口通过一条简单的接口电缆与基于Rabbit 2000处理器的目标系统连接起来就可以进行软件的编程、编译、调试、下载和运行。
因此，与传统的微处理器硬件与软件开发相比大大简化了。
图4 应用程序流程图
应用程序中各部分模块的功能描述如下：
①芯片初始化程序用于设置Rabbit 2000工作模式及外围芯片（SRAM、FLASH等）选择字。
②A/D及D/A转换程序用于电梯系统的数字量与模拟量之间的相互转换。
③数据采样及滤波程序用于电梯出现故障时，轿厢中人员与监控部门的语音通话。
④以太网控制器驱动程序用于设置以太网控制芯片RTL8019AS的工作状态及工作方式，分配收发数据的缓冲区。
⑤TCP/IP协议栈程序用于实现HTTP协议。
⑥系统网络配置程序用于给电梯监控系统分配IP地址及域名。
4 实验结果
经过在局域网中验证，该系统能够实现预定功能，但由于网络方面的原因，有时候系统响应比较慢，不具备远程控制的实时性。
随着网络性能的改善和网速的提高，这个问题将会得到逐步解决。
并且随着课题研究的进一步深入，我们也将从算法上和硬件结构上予以改进，以期得到满意的响应速度和更好的实时性能。
图5和图6是系统主监控界面。
图5 系统主监控界面
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图6 系统主监控界面2
5 结束语
电梯故障监控往往需要专业人员，用户难以清楚、正确地描述故障现象。
如果电梯设备具有嵌入式的监控系统，可以自动监测到各个关键参数信号，并通过嵌入式系统直接接入到Internet 网络，设备维修人员可以在网上监控这些参数的变化情况。
当出现异常时，及时给用户以帮助和维修信息，大大降低了电梯维护费用，提高了电梯的利用率。
参考文献：
[1] 杨志红，等．基于嵌入式网络技术构建远程监测系统[J]．测控技术，2002，8．
[2] 王勇．嵌入式系统接入Internet的技术研究[J]．计算机工程与应用，2002，4．
[3] 李信江，等．远程监控技术在信息家电领域的研究与应用[J]．计算机工程与应用，2003，17．
[4] Z-World Inc. RCM2200 User’s Manual. 2002.
[5] Z-World Inc. Dynamic C User’s Manual. 2002.。
