基于ZigBee及GPRS通信技术的电梯远程监控系统设计

马媛媛 青岛酒店管理职业技术学院酒店工程学院 山东省青岛市 266100

0 引言

目前建筑结构复杂程度不断提高，电梯的使用人数和频率不断增加，电梯的安全隐患逐渐暴露于生活中，电梯安全事故在新闻报道中屡见不鲜，预防电梯的安全隐患逐渐成为了目前诸多学者研究关注的重点[1]。在互联网时代背景下，通信技术被广泛应用于电梯的监控系统中，使电梯运维人员能够及时进行电梯故障诊断与维护，保证电梯运行的安全。远程监控系统能够实现对监控区域内物理信息的大范围采集和控制，节约了大量人力物力资金和资源的消耗。电梯远程监控系统具有电梯日常管理、故障报警等功能。

ZigBee技术的通信距离较短，属于低速率传输，具有成本低的特点，在数据发送时采取避障机制能够避免信息传输过程中的冲突，具有可靠性，同时它具有无线网络自愈功能，覆盖范围大，使用较为便捷[2]。GPRS技术适用于流量较小的传输业务，在一定突发情况下，还可以短暂地对大数据流量进行输送[3]。ZigBee及GPRS通信技术能够在长距离通讯中定位远程监控信息，对于信息数据的输送具有良好的效果。为此，设计了基于ZigBee及GPRS通信技术的电梯远程监控系统。

1 电梯远程监控系统硬件设计

电梯远程监控系统硬件设计主要包括三个部分，首先是运用ZigBee传感器网络对电梯运行状态信息数据进行采集，其次是将采集到的信息利用处理芯片进行数据分析与处理，最后通过GPRS远程监控模型实现对信息数据的输送与监控，具体系统服务器终端硬件设计如图1所示。

图1 服务器终端硬件设计图

由图1可知，在整个电梯远程监控系统中，利用ZigBee协调器对采集的数据进行转换，通过SPI通讯进行数据输送[4]，将处理后的数据通过串口通讯到达GPRS远程监控模型，实现对电梯运行情况的监控。

2 电梯远程监控系统软件设计

2.1 基于ZigBee布置数据通信节点

所提系统对ZigBee的传感器网络进行数据通信节点的布置，设置源位置和目的地址，将采集的数据经过数据发送和接收的通道进行输送，初始化处理结束后将数据发送端设定为连续发送数据状态，接收端进入接收状态，利用ZigBee通信协议实现数据通讯，在串口调试软件中检查接收数据与输入数据是否一致。利用温度传感器将温度数据进行转换，获取温度值并将温度信息传送至服务器终端显示。协调器串口接收到信息数据后，将数据以广播形式发送至网络终端设备，扩展信号源，完成对ZigBee数据通信节点的布置。

2.2 建立GPRS电梯远程监控模型

基于网络通讯协议，建立新的GPRS电梯远程监控模型，将模型分为4个模块，网络接口模块是其他模块的基础，主要实现对运行网络和监控数据的管理。网络模块传送数据包到网络接口处，能够自动监测输入数据包的安全情况，并传送到传输层模块，除此之外还可以对路由器进行选择，对流量进行一定的分析与控制。传输模块中具备上文的数据节点传送功能，这一模块在输送数据后监测数据接收情况。应用模块能够实现程序之间的沟通，如电子邮件传输、网络远程访问协议等[5]。通过GPRS电梯远程监控模型，向数据中心发送电梯实时运行状态信息，并接收数据中心指令。

3 应用效果分析

电梯远程监控系统通过建立的GPRS远程监控模型与电梯保持通讯，并将电梯现场收集的数据信息传送到电梯远程监控系统的数据库中，发布到互联网上，用户能够在电脑上随时访问。为了验证所提系统的有效性，对远程监控系统的服务器进行功能测试。在登录界面，输入用户信息，选择需要查询的电梯信息，登入监控页面，查看被监控的电梯运行信息，共选取某商场6部电梯进行监控，监测电梯异常，电梯运行情况的监视结果如表1所示。

表1 电梯运行监控情况

由表1可知，所提系统监控到3号电梯与5号电梯存在故障，经电梯运维人员实地检查，6个电梯的监控故障监测信息与实际电梯运行情况相符，数据间能够正常通讯，电梯运行状态数据通过GPRS远程监控模型可以准确输送至服务器中，证明所提系统具有实用性。由此可知，所提系统监控功能诊断故障与实际情况一致，能够有效监控电梯运行情况，提高电梯运行状态监测准确性。

4 结束语

将ZigBee及GPRS通信技术结合使用，二者的通信优势互补，在此基础上设计电梯远程监控系统。采用ZigBee协调器、微处理器芯片和GPRS远程监控模型，设计系统硬件部分，通过布置ZigBee传感器网络数据通信节点，设计网络接口模块、网络模块、传输模块以及应用模块，构建GPRS电梯远程监控模型，设计系统软件部分，实现电梯远程监控。所提系统的监控功能诊断故障与实际情况一致，电梯运行状态监测准确性较高。