基于GPRS無線網絡的電梯遠程監控系統

摘要：本文提出了一種基于GPRS無線網絡的電梯遠程監控系統設計原理和實現方案，簡要介紹了GPRS技術的基本知識，描述了GPRS無線傳輸應用于電梯自動化數據傳輸的實現方法。通過實際應用，獲得了理想的效果。

關鍵詞：GPRS；DTU；電梯監控；

電梯遠程監控系統是當今控制領域的先進技術，這是電梯群控技術的又一大的技術進步。智能大廈中的垂直交通工具電梯，顯然應是智能化的。而原有系統一般通過電話線、DDN專線等通信線路進行數據傳輸，前者存在傳輸不穩定，掉線較頻繁，并且按時間計費等不足后者則存在專線成本高，維護難，可擴展性差等不足之處。目前中國移動推出的GPRS無線通訊業務正好可以彌補這些不足。

通用分組無線業務GPRS是在現有GSM系統上發展出來的一種新無線數據傳數業務，目的是給移動用戶提供高速無線IP或X.25服務。GPRS理論帶寬可達171.2Kbit/s，實際應用帶寬大約在40～100Kbit/s，在此信道上提供TCP/IP連接，可以用于INTERNET連接、數據傳輸等應用。GPRS采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。GPRS永遠在線，按流量計費，從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、點多分散、中小流量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。以下將針對基于GPRS無線網絡的電梯遠程監控系統進行全面闡述。

該系統將實現區域或整個城市電梯運行狀況的統一控制、協調和管理。采用符合工業標準的通信和系統集成技術，具有穩定性好、可靠性高的優點。該系統主要由三個部分組成：1、電梯信息采集終端（PLC）；2、GPRS數據傳輸終端（DTU）；3、遠程監控中心。PLC將電梯的運行和故障信息通過DTU傳輸到遠程監控中心，實現遠程在線監控，該系統具有數據實時存儲、在線如析、在線于預與監控以及數據報告自動生成的功能。如下圖：

基于GPRS無線網絡的電梯遠程監控系統所具有的故障信息記錄數據庫功能夠方便地使維保中心建立起一套電梯運行、故障及維修檔案庫，被保養電梯何時出現故障、維修人員何時到現場、電梯地恢復正常等數據都會記錄在數據庫中。所提供的數據記錄不是簡單的數據列表，而是標準數據庫文件（SQL）。維保中心的操作員可以用相關程序打開數據庫，定期對數據庫進行數據整理、統計、報表打印等工作。例如可以對某臺電梯，或某組電梯，或某一特定時間段的電梯故障及維修情況進行統計。通過這些數據文件（不是記錄列表），可以清楚了解到維保中心所管轄的電梯的運行狀況以及故障狀況，還可以對維修人員在電梯故障后的到位情況、維修情況科學地、有效地監督管理。

電梯信息采集終端（PLC）

在每臺電梯配備一套電梯信息采集終端，采集終端擁有不同的檢測、監控和診斷功能，可以代替大部分現場的檢查項目，并且數據可以內部記錄。這個單元同時還有控制功能，即可以向從監控中心獲得數據，可用來生成最優化的維保計劃表（Excel），作為對用戶咨詢服務的依據。

GPRS數據傳輸終端（DTU）

每套電梯信息采集終端配備一臺GPRS數據傳輸終端，用以與遠程監控單元相互交換數據，并控制電梯轎箱與遠程監控中心的內部通信。

本系統中采用廈門藍斯通信有限公司LZ713C GRPS DTU。該DTU功能與特點如下：

A、功能：

1.標準的AT命令界面,方便程序設計；

2.TCP/IP Internet內嵌的協議棧，輕松互連；

3.RS232接口方式，更加簡便的通訊方式；

4.可通過串口升級程序。

B、性能：

1.使用低功耗高性能的CPU做處理器，32位內部數據總線，4MKB SRAM，2MKB FLASH，可高速處理協議和大量數據；

2.支持全透明及幀格式數據傳輸；

3.支持TCP、IP、PPP、ICMP、UDP、TELNET、HTTP協議棧；

4.一個符合ISO7816-3IC卡標準的SIM卡座，支持符合GSM11.11和GSM11.10，規范SIM卡；

5.簡化的接口設計，使用通用的232接口和簡單的AT命令交互界面；

6.供了更方便的電源接口，即可使用外掛電源。又可從串口直接取電；

7.完善了GPRS 網絡中所出現的假撥號，掉線自動重啟，遠程喚醒等功能；

8.支持遠程控制及動態域名解析；

9.同時更具嵌入式系統要求，可提供內置式模塊（不帶外殼，可通過插針與嵌入式直接系統相連）。

10.同時還有軟硬件雙重看門狗，在DTU不能正常工作時，能夠自動斷電復位。

LZ713C GPRS DTU上電后，它會根據預先設定在其內部的IP地址或者是域名來主動訪問監控中心服務器，通過企業防火墻和監控中心建立TCP/IP鏈路。監控中心主站本身維護接入的每個終端的IP地址和ID號，當主站要向某個監控終端提出數據請求時，它會根據IP地址和ID號來找到對應的終端，將命令下發到該終端，終端響應后通過LZ713C GPRS DTU把數據發到監控中心主站，即完成了一個應答式的通訊流程。

遠程監控中心

遠程監控中心擁有獨立的控制臺，控制室是一個全天候有人職守的控制大廳。用于向值班人員提供數據庫上記錄的電梯操作數據的服務，檢查目前電梯的運行參數和復核詳細的指令數據、更重要的是還有報告生成功能，從而列出遠程監控結果和對現場工程師提出的指令。

•按時檢查和維護保養目錄

電梯的維護保養和器件的要換計劃表是基于電梯運行周期的數量、電源的待機時間、在每一層機門開門的次數生成的。這些信息與機械磨損和故障率數據相結合，通過有計劃的監控檢測，電梯的服務干擾、日常維護保養和與這些同時發生的器件的更換大為減少。

•操作統計咨詢

電梯操作統計數據對于建筑物的業主或經理是非常重要的，因為它們顯示出人們是如何在建筑物中穿梭以及有多少人光臨了某一層，統計數據的重要性還表現在它展現了電梯系統正在達到的服務目標。

•顧客報告

通過在線監控系統所獲得的信息以月度檢查報告形式和定期運行數據統計的形式傳遞給顧客。月度檢查報告是自動生成的，并且由終端打印出來，它逐項地表示了各 種普通的、邊界的和故障的惰況。遠程監控的功能在改進系統的實用性同時，也減少維護的成本。

隨著電梯技術的開發研究，高效、高速、智能化控制的電梯一定會提供優質良好的服務；實踐表明：電梯遠程監控系統作為 電梯企業進行技術服務及市場競爭的重要手段，已經從幕后走向了前臺。因此研發既技術先進又成本低廉的遠程電梯監控系統是非常必要的，這也是遠程監控技術將 是電梯群控技術在今后幾年的主要研究方向。