物联网与电梯实时监测系统

2016-08-09徐辉

大科技 2016年31期

关键词：状态参数端点惯性

徐辉

物联网与电梯实时监测系统

徐辉

（通力电梯有限公司南京分公司江苏南京 210008）

本文基于对物联网与电梯实时监测系统进行了深入的研究，分析了物联网与电梯实时监测系统的组成，并详细阐述了系统中的硬件以及软件设计，从而为物联网与电梯实时监测系统的发展提供一些参考依据。

物联网；电梯；实时监测系统；设计分析

1 物联网与电梯实时监测系统的组成

在物联网的基础上，电梯实时监控系统的组成主要包括：数据存储模块、无线传输、USB模块、采集模块以及主控模块等，如图1所示。采集模块获得数据通过算法处理之后，就能获得运行的状态参数，如果处于正常运行的状态，所获得的参数就会储存到计算机中去。如果运行处于非正常的状态，USB模块就会储存状态参数，并将这一信息通过网络发送至终端，从而实现人与电梯之间的信息交互。

图1 系统组成示意图

2 物联网与电梯实时监测系统中的硬件设计

2.1 主控模块

主控芯片主要使用的是TMS320F28335，并通过TPS767D301产生1.8V以及3.3V的供电，然后对信号以及控制的算法处理。①使用捷联惯性算法来进行实现。②根据轿厢的坐标系向空间的惯性坐标系转换的算法进行实现。③电梯运行状态判断的算法实现。

2.2 数据采集

采集模块AD采用的是8通道、14位的采集同步芯片MAX1316，其频率为150Kb。在DSP与MAX1316的电路接口中，8路信号输入模拟端口为AIN0-、AIN0+～AIN3-、AIN3+；而DSP接受来自AD转换之后的14位的信号为D0～D13；而DSP中的PWM的提供的信号AD-CONVST，会启动并发生转换；当转换一个通道结束之后，AD-RD输出，这是有效的为低电平，而一个周期之后，高电平就会恢复，这时就会对AD转换的数据进行读取。

2.3 USB通信

该模块主要采用的USB2.0中的CY7C68013控制器。通过该模块，能够将实时监测到的状态参数储存到相应的计算机中，这样就能进行进一步的分析和查询。在设计USB通信的过程中，FIFOARD0～1要与DSP中的XA7以及XA5的地址线分别进行连接，将CY7C68013中的输出端点2以及输入端点6，通过一定的方式映射到DSP的Zone7的0x20FC00以及0x20FC80的地址上，这样就能经由总线方式XINTF达到传输数据的目的。

2.4 GPRS

该模块主要由MC521以及SIM两个模块构成，其设计的电路主要包括：串口电路、SIM卡电路以及启动电路。接口电路示意图如图2所示。

3 物联网与电梯实时监测系统中的软件设计

3.1 捷联惯性原理算法

图2 DSP与MC521的接口电路

电梯在空间运行的过程中，其主要是借助各坐标系的联系对导航的参数进行实时确定。在惯性捷联系统中，主要使用的是机体坐标、导航坐标、地理坐标、地球坐标以及地心惯性坐标等。其中地理坐标又称之为惯性坐标，在设计电梯实时监测系统的过程中，电梯运行主要参照的是电梯运动。

3.2 实现USB通信

在开发USB的过程中，开发的内容主要包括DSP通信控制程序开发以及固件开发等。其中，固件开发具体内容为：在环境Keil下，对文件periph.c中函数TD-Init里的自动指针、缓冲区大小、端点方向、工作方式以及时钟等进行科学的设置。而在开发DSP通信控制程序时，通过控制面板EZ-USB中的download键，将已经编译好的文件.HER下载到CY7C68013，这样就能开发程序CCS3.3。CY7C68013与DSP之间能够实现数据传输，主要取决于读写CY7C68013的内部端点。而对于DSP来说，其外部的RAM相当于内部的端点。在进行设计的过程中，选用的输出端点2以及输入端点6，分别将其映射到DSP的Zone7的0x20FC00以及0x20FC80的地址上，这样就能一直拉高SLOE输出。

3.3 识别无线射频

识别无线射频系统主要有两个部分组成，即电子标签以及阅读器。该系统主要的作用就是完成对电梯标志中比较特殊的信息的自动采集，并将其提供到主控模块的芯片上，在完成后续的相关处理。

3.4 实现无线通信

在对无线通信进行软件设计的过程中，其是在CCS3.3的环境下，对AT指令程序中的收发进行编写，AT传输的指令主要包括：TCP通信、APN接入GPRS服务、GPRS服务商密码提供、DNS服务中的地址IP、以及电话号码等。在设计的过程中：①初始化模块。在进行通信前，需要对MC52I模块采用AT指令进行设置初始化，其中就包括端口、服务器地址、接入点名称、服务类型以及连接的方式等。当完成初始化之后，就需要将网络服务开启，这样一来MC52I就会自动登录相应的端口。②发送运行状态参数，通过SCITXDA串口，DSP就会将数据向MC52I中写入，然后通过GSM网络向监测中心平台发送。数据的接收主要是通过DSP中的AT-sisr命令，经由SCIRXDA串口来读取MC52I中的数据。