GPRS DTU在电梯远程监控方面的应用

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目前，电梯运行的可靠性和维修的及时性越来越受到人们的重视。电梯在地区或城市中分布的分散性特点突出显示了电梯远程监控系统的重要性，但这些系统都是基于有线方式，使得布线较困难，增加了成本。将GPRS网络作为电梯远程监控系统的数据传输网络，充分利用已有的公共网络资源，节省了网络建设及维护成本。而且GPRS仅按数据流量计费，减少了系统运营成本，保证系统能够经济运行。
近年来，国内已发表了多篇关于GPRS在电梯远程监控系统中应用，但它们均是在一种接口的PLC的基础上进行设计，未考虑到不同接口的PLC需求。本文充分考虑到PLC有多种类型的接口，设计了一种具有RS232、RS422、RS485和CAN四种接口的GPRS DTU，满足不同接口的PLC需求和解决不同类型电梯的数据传输，为电梯的无线远程监控提供了新的思路和方法。
1 系统架构设计
远程监控中心通过宽带方式接入Internet，通过本文设计的具有四种接口的GPRS DTU，采用TCP/IP协议与PLC通信；本地监控计算机通过RS485总线或CAN总线与多个PLC相连，并实现电梯的群控。该系统主要有PLC、本地监控中心、GPRS DTU、远程监控中心构成。
在一个小区或建筑内，电梯数量较多，它们之间通过CAN总线或485总线连接起来进而与本地监控中心通信，采用群控策略对本小区或建筑内的电梯进行监控；连接在同一CAN总线或485总线上的电梯与一个GPRS DTU通信，而独立电梯通过RS232、RS422或RS485接口与另一个GPRS DTU直接通信，GPRS DTU通过GPRS网络将电梯实时运行状态数据传送至远程监控中心。
2GPRS DTU设计
作为电梯远程监控系统中数据传输的关键部分，GPRS DTU承担着与PLC、本地监控中心及远程监控中心实时交互的重要任务，故其设计具有重要意义。
2.1 GPRS DTU软件设计
GPRS DTU的软件主要包括：程序流程、OS（操作系统）、TCP/IP（传输控制协议/因特网互联协议）、PPP（点对点）协议。目前，较流行的嵌入式OS有Linux、μC/OS-II和WINCE。电梯远程监控为准实时任务，Linux和WINCE是非实时OS，而μC/OS-II是一种基于优先级的抢占式多任务实时OS，它赋予每个任务不同的优先级，可快速实现任务切换，近似地每时每刻总是让优先级最高的就绪任务处于运行状态，非常适于电梯运行状态数据的实时采集，故本系统中GPRS DTU的软件内核采用μC/OS-II。
GPRS DTU主要具有轮询采集PLC状态数据、转传本地监控中心的电梯故障报警信息、传送控制指令给PLC、连接远程监控中心、接收远程监控中心的控制指令、打包及解析数据、传送电梯运行状态数据等功能。
3 电梯远程监控系统设计
为确保系统可靠运行，将冗余策略应用于远程监控中心的服务器；为便于维修人员和客户登录Internet实时查询相关信息，将C/S结构应用于远程监控中心的服务器。远程监控中心的硬件构成主要有：人机交互界面、监控服务器、数据库服务器。采集得到的电梯实时运行状态数据存储于数据库服务器，人机交互界面实现电梯远程监控及故障报警等功能，而监控服务器的构成主要包括数据采集模块、实时处理模块、智能故障诊断模块、维保模块。
电梯远程监控系统工作流程如图1所示。

图1 电梯远程监控系统工作流程图

4 结语
本文在采用GPRS远程无线通信技术作为实时电梯状态数据传输方式的同时，解决了不同类型电梯之间的软硬件兼容性问题，从而为不同类型电梯的无线远程监控提供了新的思路和方法。该系统既能够解决电梯状态数据因为复杂地理环境而无法传输的问题和设备监控问题，而且能够减少系统运行成本、提高了数据利用率和电梯监控服务水平，从而使电梯远程监控及故障诊断的实现真正成为可能。