关于电梯实时监控与故障报警系统设计的研究

　　[摘要]电梯设备的出现，改变了人们用步行上落楼层的模式，通过电梯技术的实现，高速垂直运输型电梯为人们的日常生活提供便利、快捷的服务体验，随着建筑产业的高速发展，电梯设备也得到了广泛的应用，随着大量电梯设备投入使用，出现了大大小小的安全事故，引起了人们对电梯安全性的高度关注，本文介绍了电梯设备中的实时监控系统与故障报警功能对电梯安全运行的重要性。并在这个基础上，从硬件和软件的角度出发，针对目前的实时监控系统与故障报警功能的技术原理展开了简单了研究工作，并提出一些完善当前相应设计思路的措施。

　　[关键词]电梯设备,系统设计,实时监控

　　引言

　　关于电梯设备中的实时监控系统与故障报警功能的作用，实时监控系统可以在电梯设备的实际的运行过程中进行24小时的连续的动态监控，有利于电梯工作人员可以及时、正确掌握电梯的运行质量情况，而故障报警功能则是根据系统所收集到的相对应的信息，自动化进行深入的评估以及判断，并将不同的评估结果向工作人员发出报警的信号，提醒工作人员应该注意不同系统的反应及安全隐患，通过这种途径保障电梯的运行质量，以此降低电梯设备的安全事故发生几率。基于此，通过针对电梯实时监控与故障报警这两个主要的系统设计进行研究对电梯的安全性有着重要的作用。

　　1电梯实时监控与故障报警系统硬件设计

　　1.1系统的核心处理器

　　对于电梯设备中的实时监控、故障报警系统的设计重心，主要是采用核心处理器芯片来进行系统的开发设计，通过新型处理器芯片对这两个系统的性能开发具有重要的作用。系统的设计方向一般都需要侧重于所采集到的数据信息的质量以及及时率，另一方面就是该系统是否能够在长期的运作中保持一定的性能水准，通过采用AVR微处理器对电梯设备的实时监控与故障报警系统作为这两个核心系统的关键环节处理器。

　　这种AVR微处理器具有两种优势，不但成本低廉，可以降低系统的设计成本，并在这一个基础上还具有十分完善的处理性能，该系统主要利用RISC系统所发出的相关指令，并在短时间内收集到精准的数据信息，同时保留了控制功耗的功能又能够利用多功能处理模块进行组织，这种核心处理器具备优良品质的扩展性发展，基本上已经安全满足目前阶段的电梯实时监控与故障报警系统的设计条件。

　　1.2开关电源的设计思路

　　在目前的发展阶段，电梯设备内部系统的运行环境，需要配置大量不同的电力设备，因此聚集着大量的电磁辐射，在不同程度上会对电梯的控制器产生干扰，针对这种情况，电梯设备的实时监控与故障报警系统可以使用电池进行设备供电，一方面可以降低因为设备的供电故障影响系统整体的综合运行工作，除此之外，在原来的系统电源的设计方案中改成开关电源与线性电源互相联合的处理模式，通过开关电源在满足降压的条件之后，同时采用线性电源模块代替设备供电的模式，为该系统提供相对应的运行电压供其运作。

　　另外，本文将提议将原来设计系统里面LM2575关键环节的电源芯片设置为开关电源装置，而且在同一个基础上将输出的范围内按照规范要求对其一个LC低通滤波器，这种滤波器的相关结构组成包括：10uH电感和100uF电容等。这种新型的电源开关主要针对部分结构中的DC/DC对其进行芯片转换，将原来的电压值实施降压然后及时进行转换的作用下，这种转换的作用不但在短时间内提升系统的运作效率，也基本满足了低纹波系统的设计条件。

　　2电梯实时监控与故障报警系统软件设计

　　2.1系统运行流程

　　电梯实时监控与故障报警这两个系统在进行启动工作以后，要在第一时间将I/O的相关串口以及定时器等相关的硬件设施通过初始化的处理措施，同时要结合两个系统在运行过程中的标准设定500ms进行延时操作，在这个基础上保证硬件设施不受到影响以及能够更稳定地展开运行工作。然后在下一步的EEPROM系统对不同的处理系统所发出的具体参数进行收集与读取，并同步进行初始化措施，电梯设备中的实时监控与故障报警系统的全局变量状态和具体的技术参数，参数方面不能忽略楼层校准的相关参数作为基础条件，将所有相关的参数在登录系统的远程管理平台之后进行录入，随之展开评估、判断工作，实施的时间不能过于拖延，要尽快令控制系统的相关数据参数能够快速地进入到大循环的状态中。

　　之后的流程第一步是系统将会自动通过收集之后迅速解读电梯内部设定好的独立传感器信号，在完成信号参数采集和读取这个动作以后，针对建筑楼层的相关变化情况以及包括电梯轿厢门中的开关运行状态等系统信号的参数展开精准的逻辑评估以及计算工作。然后相应的系统会自动化对其实施优化整合措施，在优化措施完成之后，相对应的系统即可获得精确的电梯运行参数，在获得参数的同时，系统通过过滤的方式将获取的状态参数与普通标准的参数值进行比较，在比较的过程中如发现相对应的参数存在差异，就会直接显示电梯在不同范围位置内存在故障安全隐患，而与此同时的电梯实时监控与故障报警系统会在同一时间向电梯的总信息管理平台传输报警信号提醒相对应的管理人员。

　　负责不同区域电梯管理工作的人员就会信号的指引结合电梯的运行情况进行分析，并完成二次修改系统监控报警装置的运行参数以及相关配置的指令信号，监控系统中的报警装置在收到相对的指令之后，在短时间内对电梯内部范围内的各项故障进行复位、重启等工作，通过这种系统的优化设计及时发现电梯故障情况，及时使用相对应的解决手段进行故障的排除，保障电梯内部系统的稳定运行与性能发展。

　　2.2电梯故障报警系统设计时应注意的问题

　　通过上文段的系统设计的简述，还应当注意故障报警系统的设计方向问题，首先在开展设计工作之前要充分地了解电梯设计实际的运行轨迹，全面认识与了解过去影响电梯故障报警系统出现故障的因素。并结合专业技术人员的分析与判断，将电梯故障报警系统建立在全方位远程监控系统的运行作用上，在这一个基础上了解电梯的运行轨迹与通病。

　　关于电梯故障报警系统在设计之前的分析首先需要了解的包括：电梯井的工作状态，目前阶段的电梯井运行环境主要表现为：由于空间有限导致灰尘堆积;其次就是因为电梯频繁出现故障情况，参与检修工作的人员需要频繁站在电梯轿顶进行维修工作;在完成检修工作的时候没有按照相关的硬性要求对电梯轿顶上面的油污进行及时的清除，造成电梯轿顶位置出现大量的油污覆盖现象从而影响电梯设备的正常运行;还有电梯轿顶的信号收集能力较差;经常发生无信号的情况，以及电梯轿顶频繁发生渗透出水的现象等问题。

　　2.3数据传输技术的研究与实现

　　电梯实时监控与故障报警系统在运行的状态下，主要的工作目标也就是对电梯设备实施实时的动态监控以及电梯设备在运行的状态下发生故障在短时间内通过分析与判断将故障信息通过报警的工程传输到电梯管理平台通知工作人员进行故障处理，这两种工作性能都需要借助各种不同项目工程进行信号数据的获取与采集，而如何实现信号的获取与采集就需要数据传输技术的性能条件作为工作的根据，数据传输技术的系统性能关乎到信息系统的信息采集效率，尽管国内当前的电力线通讯技术的发展已经相对成熟稳定，基于各种条件的限制，这种通讯技术的缺陷在于传输的距离的局限性。

　　通常表现在：如果发生停电现象以及备用电能在无法满足供电功能使用的情况下，数据的传输工作就无法正常进行，解决这一部分的现象就只有通过无线数据传输技术与有线数据传输技术的有机结合，将这种结合技术设置在电梯设备的轿顶上方位置，并合理安装故障采集控制器，同时在电梯的井道范围设置通讯电缆以拉线的形式展开，并且把通讯技术相关的4G网络视频服务器、扬声器、拾音器等器材组织成为数据传输系统。令该系统不再受到传输距离、停电等干扰限制而实现数据的实时传输，来提高电梯设备的实时监控和故障报警系统的性能质量。

　　3结束语

　　综上所述，通过对电梯实时监控与故障报警这两种系统的设计进行分析与研究，提出相关的优化概念利用独立传感器、核心处理器等组织结构优化监控系统和故障报警硬件装置，并结合RS232/RS485通讯、4G通讯等技术来完成相关硬件的数据信号以及相应的参数与传输功能，在这个基础上开展深入的研究与分析工作，迅速掌握电梯设备具体的故障范围、运行故障点与速度幅度等方面的实际情况。通过系列的参数与标准值进行评估，并判断电梯设备在运行的装下是否存在影响正常运行的安全隐患与故障，通过报警功能提醒工作人员展开针对性的检查工作，保障电梯设备的正常运营。

　　参考文献

　　[1]李义平.电梯安全远程监控管理系统设计与开发[D].北京邮电大学，2017.

　　[2]葛宏帅.基于J2EE的电梯运行参数远程监控系统的设计与实现[D].沈阳工业大学，2016.

　　[3]祁雷.基于物联网的电梯典型故障监测及困人报警系统设计研究[D].新疆大学，2014.

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