电梯监控系统的关键技术研究与实现

1、电梯监控系统的关键技术研电梯监控系统的关键技术研究与实现究与实现目录n一、本课题的背景一、本课题的背景n二、本课题的研究内容二、本课题的研究内容n三、系统总体设计三、系统总体设计n四、系统的硬件开发平台四、系统的硬件开发平台n五、五、GPRS网络特点网络特点n六、电梯监控系统六、电梯监控系统WEMP通信设计通信设计n七、电梯监控系统终端设计七、电梯监控系统终端设计n八、结论八、结论一、本课题的背景一、本课题的背景 n目前，随着无线技术的飞速发展，对电梯的监控手段从有线变成了无线，本课题就是在这种发展趋势下产生，通过无线GPRS网络实现对电梯的运行状况进行实时监控，并借助远程监控与故障诊断系统来

2、提高设备维护维修的反应速度，减轻现场调试人员和维护人员的劳动强度 。二、本课题的研究内容二、本课题的研究内容 n对对GPRS的网络的工作原理、相关的协议进的网络的工作原理、相关的协议进行了详细分析行了详细分析 。n详细设计了终端与电梯管理系统之间通信的详细设计了终端与电梯管理系统之间通信的协议协议WEMP 。n在在LPC2131硬件开发平台上完成了无线监控硬件开发平台上完成了无线监控终端的软件设计（包括底层驱动部分及上层终端的软件设计（包括底层驱动部分及上层应用程序的开发）应用程序的开发） 。三、系统总体设计三、系统总体设计 n整个系统包括以下模块：整个系统包括以下模块：M2M平台、电梯管理系

3、统、平台、电梯管理系统、行业应用网关、行业应用网关、GGSN、BOSS。 四、系统的硬件开发平台四、系统的硬件开发平台 LPC2131LPC2131主要资源及特点：主要资源及特点： n+3.3V+3.3V单电源供电单电源供电 n使用使用EasyJTAGEasyJTAG调试，对代码进行调试，对代码进行实时跟踪实时跟踪 n6 6个独立按键，可用于按键输入、个独立按键，可用于按键输入、外部中断或者定时器捕获外部中断或者定时器捕获 n8 8个独立个独立LEDLED（IOIO口直接控制）口直接控制） n双串口，其中UART1包含Modem信号接口 nUSB通信接口 n双高速I2C接口（400Kbits/

4、s） nSPI接口 nSSP（兼容SPI、SSI和Microwire） 五、五、GPRS网络特点网络特点 应用广泛应用广泛 较高的数据速率较高的数据速率 计费合理以及资源利用率好计费合理以及资源利用率好 较好的实时性较好的实时性 与与IP网无缝连接网无缝连接 六、电梯监控系统六、电梯监控系统WEMP通信设计通信设计 n协议建立在UDP协议之上，使用GPRS网络承载 通过在通过在UDP的上层应用层协议实现类似的上层应用层协议实现类似TCP的包确认和重传机制，从而提高的包确认和重传机制，从而提高通信效率及可靠性。通信效率及可靠性。 1 1、通信双方、通信双方IPIP地址地址 电梯管理系统的电梯管理

5、系统的IP地址将是一个相对固定的地址，此地址将是一个相对固定的地址，此IP地址在监控终端安装时将被配置到终端中地址在监控终端安装时将被配置到终端中 。 对于监控终端的对于监控终端的IP，由于是每次连接，由于是每次连接GGSN时动态时动态获取的，电梯管理系统通过监控终端发过来的获取的，电梯管理系统通过监控终端发过来的UDP数数据包携带的据包携带的IP地址获得此时监控终端的地址获得此时监控终端的IP地址。地址。 2 2、WEMPWEMP功能功能根据电梯管理系统的业务功能，根据电梯管理系统的业务功能，WEMPWEMP协议定义的业务过程将包含协议定义的业务过程将包含以下几个类别以下几个类别。1）电梯终

6、端维护类）电梯终端维护类 2 2）电梯故障报警类）电梯故障报警类 3 3）电梯运行状态类电梯运行状态类 4 4）电梯管理数据相关类电梯管理数据相关类 5 5）调试数据相关类调试数据相关类 6 6）电梯重大事故相关类）电梯重大事故相关类 7 7）电梯检修类）电梯检修类 8 8）其他类）其他类 3 3、接口定义、接口定义 1 1）TLVTLV说明说明 为了确保协议的可扩展性，为了确保协议的可扩展性，WEMP对于可变的参数部分将采用对于可变的参数部分将采用TLV的格式的格式来组织协议数据包。本协议中将要使用到的来组织协议数据包。本协议中将要使用到的TLV术语说明如下术语说明如下 。项目 说明 TLV

7、 带格式的不定长字符串 TLV组 若干个首尾相连的TLV 2 2）TLVTLV定义定义名称长度取值范围说明Tag2 byte0 x00010 x0FFF终端维护类相关内容0 x10010 x1FFF故障类相关内容0 x20010 x2FFF电梯外围IO相关内容0 x30010 x3FFF电梯运行状态相关内容0 x40010 x4FFF管理数据相关内容0 x50010 x5FFF调试数据相关内容0 x60010 x6FFF重大事故相关内容0 x70010 x7FFF其他类相关内容0 x80010 xFFFF预留Length2 byte0 x00000 xFFFF表示value长度，不包括标签、长

8、度的内容内容以电梯故障类相关内容为例对标签进行说明：以电梯故障类相关内容为例对标签进行说明：标签值标签说明0 x1001Failure_Info，故障信息故障数量：1字节，故障类型：1字节，故障代码：2字节，监控终端采集的外部故障信息。0 x1002Failure_Type，1个字节故障类型： 1自学习故障 2运行故障 3外围故障 0-其它0 x1101Length=0字节，平层开关错误0 x1102Length=0字节，脉冲方向错误0 x1103Length=0字节，未检测到脉冲0 x1104Length=0字节，下短换速错误0 x1105Length=0字节，下长短换速接反0 x1106L

9、ength=0字节，上长短换速接反0 x1107Length=0字节，学习楼层不符合0 x1201Length=0字节，关门限位故障0 x1202Length=0字节，速度给定错误0 x1203Length=0字节，变频器运行错0 x1204Length=0字节，运行中上限位动作3 3）消息结构）消息结构项目说明Message Header数据包头(所有消息公共包头)Message Body数据包体4 4）消息头格式）消息头格式项目字段长度(字节)备注消息头报文总长度2消息类型代码2COMMAND_ID流水号4报文协议版本2便于以后的协议升级和扩展MSISDN11手机号3 3）消息体的定义（以

10、登陆包为例）消息体的定义（以登陆包为例）字段名字节数描述登录包Terminal Version不定长终端版本号，空字符结尾终端配置参数的CRC32校验4终端配置信息的CRC32校验和。电梯管理系统通过对比平台存储的用户定制配置参数的CRC32校验和以及终端上报的本地配置参数CRC32校验和，判断终端的配置参数内容与平台存储的信息是否一致，如果不一致，则可触发参数配置流程。附录中的CreateCRC32(u8_t *databuf,u32_t len)函数databuf是指TLV形式的整个终端配置信息(按TLV的TAG从小到大排列)。Tag组部分0 x000D2心跳间隔时间（单位：秒）（可选参数

11、）0 x0203变长数据包响应超时（可选参数）0 x00121传输失败最大允许重发次数,value取值范围（单位 次）：150：表示不重发（可选参数）0 x50014Cellular ID，终端所在小区标识（高16位表示LAC，低16位表示CI）（必选）0 x50021SigIntensity，本地信号场强，0100（必选）响应包包体的定义：响应包包体的定义：字段名字节数描述登录响应包定长字段部分 Status1返回注册结果0：登录成功，并需要下发配置数据1：登录成功，但不需要下发配置2：非法手机号3：非法终端4：通信协议版本不兼容其他：保留CurTime4当前系统时间：从1970-1-1起到当前的秒数计算Tag组部分Tag组当有主动下发的配置信息时使用（可选）七、电梯监控系统终端设计七、电梯监控系统终端设计 1 1）监控终端串口驱动模块设计）监控终端串口驱动模块设计 2 2）定时器驱动模块设计）定时器驱动模块设计 3 3）读写）读写FlashFlash模块设计模块设计 4 4）终端注册流程设计）终端注册流程设计 5 5）监控终端）监控终端整体软件设计整体软件设计 6）电梯监控管理系统的界面）电梯监控管理系统的界面 八、结论八、结论n无线无线GPRS网络的电梯监控主要利用了网络的网络的电梯监控主要利用了网络的无线性、与