基于物联网的电梯数据远程监测应用与研究

李小珊 陈相德

（福州职业技术学院 福建省福州市 350000）

随着经济的发展，城市人口密度也越来越大，从而导致可利用的土地空间资源越来越少。为了解决这一问题，高层建筑越来越多，电梯成为人们出行乘坐的第一交通工具。近年来，电梯安全事故时有发生，因此电梯的安全性也被更加关注。在电梯数量不断增加的情况下，电梯老龄化的现象也日渐凸显，电梯零部件的磨损也可能导致电梯故障。随着信息技术的发展，物联网技术在电梯上的应用使得电梯远程监控成为可能，电梯维保人员可以快速获取所管辖电梯的运行状态、运行数据等信息。

OneNET 是由中国移动打造的PaaS 物联网开放平台。平台能够帮助开发者轻松实现设备接入与设备连接，快速完成产品开发部署，为智能硬件、智能家居产品提供完善的物联网解决方案。不仅可以实现终端设备的监控管理、在线调试、实时控制功能，还可以借助云平台实现大量数据的存储。

本课题将物联网开放平台作为连接和数据的中心，在线监控电梯的运行状态信息，将采集的各类数据通过APP 信息推送方式快速地告知电梯维修人员，电梯维修人员可以根据所监测到的信息分析查找电梯故障的原因，以便更快地排除电梯故障。系统设计主要分为三大部分：终端数据采集、数据传输、数据处理。

1 数据采集

终端数据采集部分主要是采集电梯运行状态信息，包括电梯位置信号、电梯运行的速度、各安全触点电气状态等数据信息。电梯位置信号、轿厢内的选层信号等各种信号是由电梯控制系统与电梯外围设备进行大量通讯获取的。

本课题利用atmega2560 芯片的ad 接口/io 接口实现对电梯主控板的模拟量与数据量的高效采集。Arduino 单片机集成了中央处理单元CPU、随机存储器RAM、存储器ROM、输入输出设备I/O和模拟量/数字量双向转换，处理器核心是Arduino Mega 2560，硬件使用和软件编程均非常灵活，有54 路数字输入/输出端口，16路模拟输入端口，4 路UART 串口，16MHz 的晶振，USB 连接口，电池接口，ICSP 头和复位按钮。

2 数据传输

采用Arduino Mega 2560 控制板将由esp8266 连接至网络服务器中，上传至OneNeet 平台，对电梯运行数据信息进行监控。ESP8266 是ai-thinker 公司推出的一款无线WIFI 模块，专为移动设备，可穿戴电子产品和物联应用设计。ESP8266 共有三种工作模式，分别是无线接入点模式（AP）、无线终端模式（Wireless Station）以及混合模式（以上两种模式的混合）。

2.1 无线接入点模式（AP）

图1：接入点模式

图2：无线终端模式

如图1 所示，ESP8266 模块作为热点，允许手机或计算机直接连接到本模块，实现串口与其他设备之间的无线（WIFI）数据转换互传。AP 模式下，根据不同的应用场景，可以设置TCP 服务器、TCP 客户端，UDP 3 个子模式。

2.2 无线终端模式

如图2 所示，模块作为无线WIFI STA，ESP8266 模块通过路由器连接到互联网，实现串口与其他设备之间的无线数据转换互传。WIFI STA 模式下，根据不同的应用场景，可以设置TCP 服务器、TCP 客户端，UDP 3 个子模式。

2.3 混合模式

模块既作无线WIFI AP，又作无线STA，两种模式的共存模式，即可以通过互联网控制实现无缝切换。混合模式下，根据不同的应用场景，可以设置（TCP 服务器、TCP 客户端，UDP）||（TCP 服务器、TCP 客户端）、UDP 9 个子模式。

在本课题中，将esp8266 设为STA 模式，通过Ardunio IDE 开发环境进行程序设置，程序如下所示。

表1：默纳克NICE-3000 故障代码示例

图3：创建电梯数据监测平台

当网络连接成功后，可以通过串口监视器看到esp8266 所在网络的IP 地址，此时esp8266 便为数据的传输提供了网络基础。

3 数据处理

通过OneNet 平台，创建电梯数据监测平台，添加电梯运行方向、运行速度、楼层显示等数据流，如图3 所示，记下Msaster-APIkey，设备ID 号，利用Arduino IDE 进行设置， 以便读取、创建数据信息。

在数据处理过程中，除了需要获取电梯运行的相关数据信息，当电梯运行出现故障时，能及时接收到故障代码，并将故障代码转化成相应文字信息反馈给维修人员，提高电梯维修效率，以苏州默纳克NICE-3000 为例，部分故障代码如表1。

4 结语

通过物联网技术搭建电梯运行数据监测平台，实时监测和记录电梯运行状态、识别电梯故障代码，通过准确地掌握电梯运行状况，电梯故障现象，以提升电梯快速救援效率，通过现代科学技术手段高效管理和维护电梯的使用，为发展智慧城市助力。