论无线传感网络在电梯中的应用

屈省源　黎家辉　李铭坚

摘要：当前在进行电梯设备建设的过程中，还是存在一定的问题，需要对这些问题进行深入的分析，并且采取有效的措施来解决这些问题，才能提高电梯设备运行的安全性，保证居民的安全。本文就论无线传感网络在电梯中的应用进行相关的分析和探讨。

关键词：无线传感网络;电梯;应用;分析探讨

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）06-0080-02

施工企业在进行电梯设备建设的过程中，需要做好设备的维修和养护工作，如果在进行维修养护的过程中，发现电梯设备存在较大的故障问题，就需要及时的对这些故障问题进行解决。但是单靠维修养护工作是不能准确的反映电梯设备的运行状况的，在电梯出现故障问题时，也不能及时的疏散乘坐电梯设备的居民，因此在进行维修和养护的过程中，需要应用一些新型的技术，例如无线传感网络技术，因为这项技术可以实时的监测电梯设备的运行状况，可以通过这项技术，对电梯设备可能存在的故障问题进行预测和解决[1]。

1 无线传感网络技术特点

这项技术主要是由无线传感器设备的节点，通过自由组织的形式组成的无线网络技术，在应用的过程中需要对观测区域进行包围，并且在该区域中设置大量的传感器设备节点，确保这些设备能够独立的进行工作，这些设备能够通过无线通信的方式，组成一个综合网络系统，在构建网络的过程中，传感器设备能够将采集到的所有信息数据传输到汇聚节点，用户可以通过这个节点对无线传感器的网络进行配置和管理，在管理的过程中，还可以对任务进行发布和监测，还可以实时的采集所有的监测数据[2]。

应用这项技术组成的综合网络系统，在运行的过程中速率更低，而且能量的消耗率比较低，在待机模式下，一个传感器设备可以持续工作6个月，因为发射的功率比较低，因此设备能够传输的距离比较少，在建设的过程中产生的资金成本比较少，可以通过简化设计，降低对控制器的操作要求，而且在进行技术应用的过程中，不需要交纳相应的专利费，可以通过自组网的形式建立相关的网络结构，在进行路由转发的过程中，可以采用最小的路由算法，延长网络的使用期限。在进行技术应用的过程中，延时的时间比较短，响应的速度比较快，设备从睡眠状态转化为工作状态的时间非常的短，在接入网络之后，一般在30秒的时间内就可以进行工作[3]。

2 无线传感网络技术在电梯中的具体应用

2.1 系统设计

将无线传感网络技术运用到电梯设备中，首先要设计一個综合系统，如图1所示，在进行系统建设的过程中，系统一般是通过传感器设备，将所有的信息数据输送到软件中，然后通过系统进行数据信息的处理。因此在进行系统设计的过程中，主要有三个结构，在系统的监测区域内可以采用不同的传感器设备，构成一个综合网络，在进行系统控制的过程中，可以对传感器设备发出数据信息的采集信号，传感器设备接收到相应的命令之后，就可以对电梯设备运行状态下的速度和加速度以及主机温度等数据信息进行实时的监测和采集，并且将采集到的所有数据信息输送到总系统，通过总系统的控制程序，与参考值进行比对，从而做出不同的指示命令，超过参考值的数据信息，需要通过系统进行分析和储存，以此为管理人员提供数据参考。

管理人员可以按照设定的参考值对各项数据信息的参数进行对比和设定，并且按照控制程序发出控制信号，结合系统中的专家子系统，由系统自动决定是否要发出警示信号。在这个过程中，还可以通过安装在电梯设备中的对讲系统和电梯设备中的乘坐人员进行联系。在进行系统设计的过程中，需要对系统的各项功能进行完善，才能对各个子系统和设备进行实时的监测和控制，确保设备在运行的过程中，具备更优越的性能，才能为电梯设备的运行提供一个良好的支持。

2.2 网络设计

在应用无线传感网络技术的过程中，还需要对网络进行设置，需要建立一个综合的监控系统。如图2所示，这个系统主要是由控制系统和无线传感器网络组成的，可以对传感器设备采集到的数据信息进行发送和控制，并且对数据信息进行处理和存储，在处理的过程中，还可以绘制数据信息变化曲线。如果电梯设备在运行的过程中遭遇了一些异常情况，就可以及时的发出警示信息。传感器网络设置主要包括节点等结构，这些节点能够实时的采集数据信息，并且发送给控制节点，控制节点可以对信息数据进行传输，通过控制系统回应的消息。

在网络启动之后，感应节点就可以实现周期性的问询，在所有的感应节点都问询结束之后，就可以绘制一个综合的网络结构图。通过这个网络结构图可以对数据包路由进行分析，这种操作形式比较简单，而且在进行数据包输送的过程中，主要是对节点进行控制。在进行网络设计的过程中，还需要根据实际建设区域的网络形式以及电梯设备的运行情况设置网络，还需要对网络信号进行具体的设计，避免电梯设备在发生异常情况时，出现信号中断的情况。

2.3 系统软件设计

系统软件的设计是非常重要的，因为系统是通过汇聚节点进行调度管理的，在进行性能设计的过程中，比较依赖于传感器设备的动作执行和数据采集。因此在进行系统设计的过程中，需要设置大量的传感器设备，而且这些传感器设备在建设的过程中，摆放位置比较松散，在进行维护的过程中存在一定的困难，也难以进行电池的更换。而传感器设备的电池工作时间会直接关系到系统的运行时间，因此在进行软件设计的过程中，需要采用更加节能的设计方式，降低传感器设备运行过程中的能源消耗率，确保系统在运行的过程中更加的稳健，而且要延长系统的运行时间。

需要对传感器设备进行节能设计，并且采用定时中断的方式对设备的工作模式进行选择和控制。设备在睡眠模式下，可以关闭没有使用的模块，降低能量的消耗率，在进行芯片设计的过程中，需要添加低能耗设计功能，而且要设置多种电源的管理模式，包括电源的主动模式和空闲模式等。在进行软件设计的过程中，如果选用了睡眠模式，芯片内核就会立即停止运行，可以通过设置睡眠定时器以及复位功能唤醒芯片内核，使其主动的进入工作。