電梯監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

1、電梯監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研電梯監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)究與實(shí)現(xiàn)目錄n一、本課題的背景一、本課題的背景n二、本課題的研究內(nèi)容二、本課題的研究內(nèi)容n三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)n四、系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺四、系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺n五、五、GPRS網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)n六、電梯監(jiān)控系統(tǒng)六、電梯監(jiān)控系統(tǒng)WEMP通信設(shè)計(jì)通信設(shè)計(jì)n七、電梯監(jiān)控系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)七、電梯監(jiān)控系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)n八、結(jié)論八、結(jié)論一、本課題的背景一、本課題的背景 n目前，隨著無線技術(shù)的飛速發(fā)展，對電梯的監(jiān)控手段從有線變成了無線，本課題就是在這種發(fā)展趨勢下產(chǎn)生，通過無線GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對電梯的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并借助遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷系統(tǒng)來

2、提高設(shè)備維護(hù)維修的反應(yīng)速度，減輕現(xiàn)場調(diào)試人員和維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度 。二、本課題的研究內(nèi)容二、本課題的研究內(nèi)容 n對對GPRS的網(wǎng)絡(luò)的工作原理、相關(guān)的協(xié)議進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)的工作原理、相關(guān)的協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)分析行了詳細(xì)分析 。n詳細(xì)設(shè)計(jì)了終端與電梯管理系統(tǒng)之間通信的詳細(xì)設(shè)計(jì)了終端與電梯管理系統(tǒng)之間通信的協(xié)議協(xié)議WEMP 。n在在LPC2131硬件開發(fā)平臺上完成了無線監(jiān)控硬件開發(fā)平臺上完成了無線監(jiān)控終端的軟件設(shè)計(jì)（包括底層驅(qū)動部分及上層終端的軟件設(shè)計(jì)（包括底層驅(qū)動部分及上層應(yīng)用程序的開發(fā)）應(yīng)用程序的開發(fā)） 。三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) n整個(gè)系統(tǒng)包括以下模塊：整個(gè)系統(tǒng)包括以下模塊：M2M平臺、電梯管理系

3、統(tǒng)、平臺、電梯管理系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、行業(yè)應(yīng)用網(wǎng)關(guān)、GGSN、BOSS。 四、系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺四、系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺 LPC2131LPC2131主要資源及特點(diǎn)：主要資源及特點(diǎn)： n+3.3V+3.3V單電源供電單電源供電 n使用使用EasyJTAGEasyJTAG調(diào)試，對代碼進(jìn)行調(diào)試，對代碼進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤實(shí)時(shí)跟蹤 n6 6個(gè)獨(dú)立按鍵，可用于按鍵輸入、個(gè)獨(dú)立按鍵，可用于按鍵輸入、外部中斷或者定時(shí)器捕獲外部中斷或者定時(shí)器捕獲 n8 8個(gè)獨(dú)立個(gè)獨(dú)立LEDLED（IOIO口直接控制）口直接控制） n雙串口，其中UART1包含Modem信號接口 nUSB通信接口 n雙高速I2C接口（400Kbits/

4、s） nSPI接口 nSSP（兼容SPI、SSI和Microwire） 五、五、GPRS網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn) 應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛 較高的數(shù)據(jù)速率較高的數(shù)據(jù)速率 計(jì)費(fèi)合理以及資源利用率好計(jì)費(fèi)合理以及資源利用率好 較好的實(shí)時(shí)性較好的實(shí)時(shí)性 與與IP網(wǎng)無縫連接網(wǎng)無縫連接 六、電梯監(jiān)控系統(tǒng)六、電梯監(jiān)控系統(tǒng)WEMP通信設(shè)計(jì)通信設(shè)計(jì) n協(xié)議建立在UDP協(xié)議之上，使用GPRS網(wǎng)絡(luò)承載 通過在通過在UDP的上層應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)類似的上層應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)類似TCP的包確認(rèn)和重傳機(jī)制，從而提高的包確認(rèn)和重傳機(jī)制，從而提高通信效率及可靠性。通信效率及可靠性。 1 1、通信雙方、通信雙方IPIP地址地址 電梯管理系統(tǒng)的電梯管理

5、系統(tǒng)的IP地址將是一個(gè)相對固定的地址，此地址將是一個(gè)相對固定的地址，此IP地址在監(jiān)控終端安裝時(shí)將被配置到終端中地址在監(jiān)控終端安裝時(shí)將被配置到終端中 。 對于監(jiān)控終端的對于監(jiān)控終端的IP，由于是每次連接，由于是每次連接GGSN時(shí)動態(tài)時(shí)動態(tài)獲取的，電梯管理系統(tǒng)通過監(jiān)控終端發(fā)過來的獲取的，電梯管理系統(tǒng)通過監(jiān)控終端發(fā)過來的UDP數(shù)數(shù)據(jù)包攜帶的據(jù)包攜帶的IP地址獲得此時(shí)監(jiān)控終端的地址獲得此時(shí)監(jiān)控終端的IP地址。地址。 2 2、WEMPWEMP功能功能根據(jù)電梯管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，根據(jù)電梯管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，WEMPWEMP協(xié)議定義的業(yè)務(wù)過程將包含協(xié)議定義的業(yè)務(wù)過程將包含以下幾個(gè)類別以下幾個(gè)類別。1）電梯終

6、端維護(hù)類）電梯終端維護(hù)類 2 2）電梯故障報(bào)警類）電梯故障報(bào)警類 3 3）電梯運(yùn)行狀態(tài)類電梯運(yùn)行狀態(tài)類 4 4）電梯管理數(shù)據(jù)相關(guān)類電梯管理數(shù)據(jù)相關(guān)類 5 5）調(diào)試數(shù)據(jù)相關(guān)類調(diào)試數(shù)據(jù)相關(guān)類 6 6）電梯重大事故相關(guān)類）電梯重大事故相關(guān)類 7 7）電梯檢修類）電梯檢修類 8 8）其他類）其他類 3 3、接口定義、接口定義 1 1）TLVTLV說明說明 為了確保協(xié)議的可擴(kuò)展性，為了確保協(xié)議的可擴(kuò)展性，WEMP對于可變的參數(shù)部分將采用對于可變的參數(shù)部分將采用TLV的格式的格式來組織協(xié)議數(shù)據(jù)包。本協(xié)議中將要使用到的來組織協(xié)議數(shù)據(jù)包。本協(xié)議中將要使用到的TLV術(shù)語說明如下術(shù)語說明如下 。項(xiàng)目 說明 TLV

7、 帶格式的不定長字符串 TLV組 若干個(gè)首尾相連的TLV 2 2）TLVTLV定義定義名稱長度取值范圍說明Tag2 byte0 x00010 x0FFF終端維護(hù)類相關(guān)內(nèi)容0 x10010 x1FFF故障類相關(guān)內(nèi)容0 x20010 x2FFF電梯外圍IO相關(guān)內(nèi)容0 x30010 x3FFF電梯運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)內(nèi)容0 x40010 x4FFF管理數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容0 x50010 x5FFF調(diào)試數(shù)據(jù)相關(guān)內(nèi)容0 x60010 x6FFF重大事故相關(guān)內(nèi)容0 x70010 x7FFF其他類相關(guān)內(nèi)容0 x80010 xFFFF預(yù)留Length2 byte0 x00000 xFFFF表示value長度，不包括標(biāo)簽、長

8、度的內(nèi)容內(nèi)容以電梯故障類相關(guān)內(nèi)容為例對標(biāo)簽進(jìn)行說明：以電梯故障類相關(guān)內(nèi)容為例對標(biāo)簽進(jìn)行說明：標(biāo)簽值標(biāo)簽說明0 x1001Failure_Info，故障信息故障數(shù)量：1字節(jié)，故障類型：1字節(jié)，故障代碼：2字節(jié)，監(jiān)控終端采集的外部故障信息。0 x1002Failure_Type，1個(gè)字節(jié)故障類型： 1自學(xué)習(xí)故障 2運(yùn)行故障 3外圍故障 0-其它0 x1101Length=0字節(jié)，平層開關(guān)錯(cuò)誤0 x1102Length=0字節(jié)，脈沖方向錯(cuò)誤0 x1103Length=0字節(jié)，未檢測到脈沖0 x1104Length=0字節(jié)，下短換速錯(cuò)誤0 x1105Length=0字節(jié)，下長短換速接反0 x1106L

9、ength=0字節(jié)，上長短換速接反0 x1107Length=0字節(jié)，學(xué)習(xí)樓層不符合0 x1201Length=0字節(jié)，關(guān)門限位故障0 x1202Length=0字節(jié)，速度給定錯(cuò)誤0 x1203Length=0字節(jié)，變頻器運(yùn)行錯(cuò)0 x1204Length=0字節(jié)，運(yùn)行中上限位動作3 3）消息結(jié)構(gòu)）消息結(jié)構(gòu)項(xiàng)目說明Message Header數(shù)據(jù)包頭(所有消息公共包頭)Message Body數(shù)據(jù)包體4 4）消息頭格式）消息頭格式項(xiàng)目字段長度(字節(jié))備注消息頭報(bào)文總長度2消息類型代碼2COMMAND_ID流水號4報(bào)文協(xié)議版本2便于以后的協(xié)議升級和擴(kuò)展MSISDN11手機(jī)號3 3）消息體的定義（以

10、登陸包為例）消息體的定義（以登陸包為例）字段名字節(jié)數(shù)描述登錄包Terminal Version不定長終端版本號，空字符結(jié)尾終端配置參數(shù)的CRC32校驗(yàn)4終端配置信息的CRC32校驗(yàn)和。電梯管理系統(tǒng)通過對比平臺存儲的用戶定制配置參數(shù)的CRC32校驗(yàn)和以及終端上報(bào)的本地配置參數(shù)CRC32校驗(yàn)和，判斷終端的配置參數(shù)內(nèi)容與平臺存儲的信息是否一致，如果不一致，則可觸發(fā)參數(shù)配置流程。附錄中的CreateCRC32(u8_t *databuf,u32_t len)函數(shù)databuf是指TLV形式的整個(gè)終端配置信息(按TLV的TAG從小到大排列)。Tag組部分0 x000D2心跳間隔時(shí)間（單位：秒）（可選參數(shù)

11、）0 x0203變長數(shù)據(jù)包響應(yīng)超時(shí)（可選參數(shù)）0 x00121傳輸失敗最大允許重發(fā)次數(shù),value取值范圍（單位 次）：150：表示不重發(fā)（可選參數(shù)）0 x50014Cellular ID，終端所在小區(qū)標(biāo)識（高16位表示LAC，低16位表示CI）（必選）0 x50021SigIntensity，本地信號場強(qiáng)，0100（必選）響應(yīng)包包體的定義：響應(yīng)包包體的定義：字段名字節(jié)數(shù)描述登錄響應(yīng)包定長字段部分 Status1返回注冊結(jié)果0：登錄成功，并需要下發(fā)配置數(shù)據(jù)1：登錄成功，但不需要下發(fā)配置2：非法手機(jī)號3：非法終端4：通信協(xié)議版本不兼容其他：保留CurTime4當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間：從1970-1-1起到當(dāng)前的秒數(shù)計(jì)算Tag組部分Tag組當(dāng)有主動下發(fā)的配置信息時(shí)使用（可選）七、電梯監(jiān)控系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)七、電梯監(jiān)控系統(tǒng)終端設(shè)計(jì) 1 1）監(jiān)控終端串口驅(qū)動模塊設(shè)計(jì)）監(jiān)控終端串口驅(qū)動模塊設(shè)計(jì) 2 2）定時(shí)器驅(qū)動模塊設(shè)計(jì)）定時(shí)器驅(qū)動模塊設(shè)計(jì) 3 3）讀寫）讀寫FlashFlash模塊設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì) 4 4）終端注冊流程設(shè)計(jì)）終端注冊流程設(shè)計(jì) 5 5）監(jiān)控終端）監(jiān)控終端整體軟件設(shè)計(jì)整體軟件設(shè)計(jì) 6）電梯監(jiān)控管理系統(tǒng)的界面）電梯監(jiān)控管理系統(tǒng)的界面 八、結(jié)論八、結(jié)論n無線無線GPRS網(wǎng)絡(luò)的電梯監(jiān)控主要利用了網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的電梯監(jiān)控主要利用了網(wǎng)絡(luò)的無線性、與