电梯远程监控系统的研制.doc

电梯远程监控系统的研制第23卷第6期仪器仪表2002年12月电梯远程监控系统的研制宗群宋鼎王朝阳(天津大学电气自动化与能源工程学院天津300072)摘要介绍了电梯远程监控系统(REMS)的结构,特点及实现的功能,通过对系统的网络通讯,数据库管理,故障报警等几个方面论述了REMS.该系统采用较高的计算机技术平台,通过面向对象语言编程,开发了基于Client/Server结构的REMS.解决了系统的兼容性,开放性等问题.关键词电梯远程监控Client/Server结构故障报警DevelopmentofRemoteElevatorMonitorySystemZongQunSongDingWangZhaoyang(SchoolofElectricAutomationandEnergyEngineering,TianjinUniversity,Tiang.in300072,China)AbstractTheconstruction.characteristicandfunctionoftheREMSareintroduced.TheREMSiSillustratedintermsofnetworkcommunication,databasemanagementandfaultalert.Inthedesign,highercomputertechnologyplatformandobjectorientedprogrammingareappliedtodeveloptheREMSbasedonc/sstructure.Ithassolvedtheproblemofcompatibilityandopening.KeywordsElevatorRemotemonitorysystemClientServerFaultalert1引言电梯远程监控系统(RemoteElevatorMonitoringSystem,REMS)是指某个区域的大楼中安装多部电梯后,对这些电梯进行远程监控,数据管理,维护,统计,分析,故障报警及救援.其目的是对在用电梯进行远程数据维护,故障报警,以及对电梯的运行性能(群控效果,使用频率,故障次数及故障类型)进行统计与分析,并在分析的基础之上辅助专业人员选择合理的派梯方案.REMS是随着计算机控制技术和网络通讯技术的发展而产生的电梯控制领域的前沿技术,电子计算机的普及与网络通讯技术的不断进步,为REMS的产生奠定了基础.同时,REMS的重要性越来越引起了人们的注意,国外各大电梯公司如日本三菱,美国的奥的斯等公司起步较早,都有不同水平的与自己的电梯系统配套的REMS和EMS(ElevatorManagementSystem)系统,但其成本很高,而且只能监控本公司的电梯,相互之间不能通用,同时由于其开发时间较早,基于较低的计算机平台,不能实现网络通讯,数据库管理,语音报警等功能.国内目前在该方面还属于刚起步阶段,相关文献较少.针对上述情况,基于较高的计算机技术平台,通过面向对象语言编程,开发了一套功能丰富,具有较好开放性,兼容性的电梯远程监控系统.该系统基于Client/Server结构,具有如F的功能及特点:良好的开放性和兼容性,采用RS485/422通讯标准,可与国内外具有该标准的各种电梯控制器连接(包括PLC和微机方式的电梯控制器).并能对不同通讯协议进行统一,克服了国外同类产品只能监控一种型号的弊端.报警方式的多样性,根据现场工作人员的不同情况,设计了三种报警方式,保证电梯的故障及时的报警.实现电梯监控现场的无人职守.维修中心可使得电梯生产厂家或物业公司能通过公用电话网了解现场电梯的运行情况.权限的管理与信息的共享,借鉴win一?本文于2001年12月收到,系天津市科委重点科技攻关项目(993101411).第6期电梯远程监控系统的研制609dowsNT的权限管理方案,使得系统用户可以在网络中任何一台计算机上查询自己权限所允许的信息.单梯的集中监控与多梯监控的结合,不仅能在同一画面监控多部电梯的信息,而且还可以专门对单部电梯进行详细监控.配置的灵活性,可以灵活方便的添加电梯,一台工作站最多可以监控16部电梯,对于已经注册的电梯,随时可以删除,修改,并且可以暂时挂起对某部电梯的监控.过滤器的设计,过滤器将电梯故障分为几种级别,根据级别判断是否进行报警,用户可以编辑过滤器.自动生成电梯运行性能状况报表及曲线,体现管理现代化,REMS能根据电梯运行事件数据库,计算电梯的运行性能,形成报表,并能生成性能曲线.方便调整采样频率,灵活配置监控画面,根据计算机配置的高低,选择合适的采样频率,用户还能根据自己的爱好,设置个性化的监控画面.开发的REMS能实现不改变系统软件的情况下监控不同控制形式的电梯;通过多种监控方式,从不同侧面对电梯进行监控;采用多种报警方式,适应用户的不同情况;自动拨打用户手机或BP机,实现现场无人职守;借鉴WINDOWSNT的权限管理方案,实现监控系统网络的信息共享;维修中心的设计能使得电梯生产厂家或物业公司能通过公用电话网了解现场电梯的运行情况;对电梯运行性能指标进行计算,提供详细的报表和曲线,体现物业管理的现代化.PLC控制电梯RS485模块RS485接口通讯转换卡RS485接口微机控制电梯采集卡RS485接口远程电梯Modem采集卡电话线接口电话线接口Modem拨号卡RS485接口工作站k工作站lIl工作站2ll工作站n一1ll工作站n服务器服务器1Il服务器2I1l服务器mlll服务器m公用电话网维修中心图1REMS网络结构图2REMS实现的系统结构电梯远程监控管理系统的结构如图1所示,软件结构如图2所示,包括四层:数据采集,工作站,服务器,维修中心.数据采集完成对电梯控制柜的信息采集与处理,并提供通讯接口与工作站之间进行通讯.工作站在本监控管理网络中充当客户机的角色,它对下位机发送来的数据进行处理并显示,为用户提供一个监控现场,用户能够通过工作站掌握电梯的状态信息,并能查询电梯的档案信息,电梯运行的历史事件库,查询电梯在历史上某段时间内的性能分析结果,打印报表,并能在电梯发生故障时提供多种报警方式.服务器的主要功能是管理,维护数据库,响应工作站的请求,并返回请求结果.维修中心的任务主要包括三方面:一方面获取并分析监控网络的重要信息,组成一个故障诊断与性能分析中心;另一方面接收来自工作站,服务器的报警信号,提供救援;另外,它可直接与服务器通讯直接监控现场电梯的运行情况.3网络通讯技术对应与REMS的四层结构,REMS的网络通讯技术包括三方面:数据采集卡与工作站之间的通讯,工作站与服务器之间的通讯,服务器与维修中心之间的通讯.电梯控制器有两种形式:微机与可编程控制器(PLC)控制.各电梯厂家的微机控制器的控制代码不对外公开,只能在控制器的外围开发数据采集卡,实现对控制器数据的采集并与工作站通讯.PLC控制器的串行通讯协议对外公开,但是不同厂家的PLC的通讯协议不同,不能纳入同一网络,通讯转换卡的设计克服了上述弊端,它能对不同的通讯协议进行转换,使得转换后的通讯协议符合工作站的要求.远距离的电梯控制柜,采用具有Modem拨号功能的数据采集卡,通过公用电话网传输数据,彻底摆脱通讯距离的限制.为保证工作站软件的开放性,微机控制器的数据采集卡,通讯转换卡以及具有Modem拨号功能的数据采集卡,最终与工作站软件的接口通讯协议是一致的.服务器与工作站之间在硬件上连接至少需要三个部件:电缆,集线器,网卡,两者构成典型的c/s结构.工作站软件采用面向对象语言编程,除了实现基本的远程监控及其相关功能外,也响应用户对数据库的查询请求.其基本工作过程是,工作站软件为用户提供操610仪器仪表第23卷图2REMS的软件结构图作界面,当用户执行相应的操作进行查询时,工作站将查询请求发送至服务器端,服务器接收到查询请求后进行计算,将查询结果发送回工作站端.工作站软件与服务器数据库之间通过Activex数据对象ADO进行连接.维修中心一般距离监控现场较远,需要通过公用电话网与服务器进行连接并通讯.服务器端安装远程访问服务(RemoteAccessService),当双方需要连接时,维修中心通过Modem向服务器发出连接请求,而服务器会接受该请求并将维修中心纳入本地的域,此时电话线的作用与网线是相同的.维修中心与服务器之间的数据传输主要包括两方面:首先是维修中心通过ADO访问服务器端的数据库,掌握电梯历史运行情况,其次是维修中心通过FTP协议获取现场服务器的事件文件,并在维修中心端播放,跟踪电梯的当前运行情况.两者之间的通讯是通过在服务器端设置RAS(远程访问服务)与IIS(Internet信息服务)服务,在维修中心端设置拨号网络实现的,双方通过电话线进行连接.4数据库管理在REMS系统中,工作站担当客户机的角色,服务器担当数据库服务器的角色.在服务器端维护有数据库,并且设计了若干个存储过程,工作站端为用户提供了操作界面,工作站与服务器之间采用数据库访问工具进行连接.当电梯产生新的事件后,工作站在服务器数据库添加新的记录,进行更新.用户在工作站端进行相应的操作就可以触发服务器对应的存储过程,存储过程响应用户的请求并且将计算结果发送到客户端,客户端将显示结果提供给用户,完成一个操作周期.数据库中报表对象主要有以下几个:电梯档案库,用户档案库,电梯运行事件库,电梯运行故障库,通讯故障库.REMS借鉴WindowsNT的权限管理方案,用户的活动被严格限制在其权限所允许的范围内,可以在网络中任一台计算机,在自身权限所允许的范围内随时对数据库进行查询,修改,添加,删除操作,实现第6期电梯远程监控系统的研制对电梯的管理功能.电梯档案库实现对电梯资料的管理.它包含每一部电梯的编号,所属工作站,位置(所属大楼),控制方式,楼层配置,电梯型号,生产厂家,提升高度,梯速,信号系统,楼层高度,安装日期,门机系统等.用户档案库实现对网络用户的管理.它包括用户名,用户全称,用户权限,用户描述等.电梯运行事件库记录电梯在正常运行时所发生的事件,包括内选的产生和消失,外呼的产生和消失,开关门,电梯起停,检修等事件.对于每一条事件,记录其发生时刻,事件名称,发生该事件的电梯编号,以及发生该事件时电梯所处的位置.此外,对于内选消失事件,记录该内选的运行时间;对于外呼消失事件,记录该外呼的响应时间;对于关门事件,记录本次开关门的周期.电梯运行故障库记录电梯在运行中所发生的故障.它包括冲顶,撞底,运行中急停,运行中掉门锁和减速点故障等.对于每个故障,记录其发生时刻,发生故障的电梯,故障名称等.兰譬I遵置誊譬笛菌誓壹翻蹈锄毒J.的文件)查询Q)配置)窗口辽)帮助Q1).II瞳一口pOA荔|1【凰鼻晰圈囵监控现场.电梯8下限位不复位巴修复,5故障报警图3多梯监控画面对于电梯所发生的故障,采用三种形式报警,确保电梯所发生的故障能迅速引起工作人员的注意,及时排除,三种报警方式分别是:显示屏幕报警,声音报警和拨号报警.当电梯发生故障时,故障监控画面的对应处就会显示醒目的故障标志,单梯监控画面所对应的故障指示灯就会点亮.若工作站配备声卡和音箱,当电梯发生故障时,监控系统会通过音箱发出报警,保证工作人员不在计算机屏幕前时也能够引起注意.当电梯发生故障时,监控系统的主画面的状态栏就会出现汉字提示,通知工作人员哪部电梯出现哪种类型的故障.故障消失后,也出现汉字提示.若工作站配置modem,当出现较严重的电梯故障时,监控系统可以自动或手动拨号,通过传呼台拨打工作人员的BP机,使用一定格式的数字代码向工作人员报警,或者是拨打工作人员的手机,也可以拨打工作人员指定的电话,以语音的形式通知工作人员哪部电梯发生何种故障.该报警方式适用于工作人员不在监控现场或出现本工作站不能解决的故障的情况,通知维修中心帮助解决故障,能够实现现场无人职守.(下转第616页)仪器仪表第23卷特别是图像时一空分辨率改善技术为系统所独有.除此之外,系统的软件设计不但能够满足显微分析观测的一般性要求,而且直接面向应用领域,针对性强,更加适合临床检测,细胞生物学研究中活体生物组织或动态过程的观测.参考文献1罗深秋,毛善芝,左福生.医用细胞生物学.军事医学科学出版社,1998.2王庆有,孙学珠.CCD应用技术.天津大学出版社,1993.3PrincetonInstruments.MicroMAX一5MHz一782Y用户操作手册.4肖松山,范世福,李小兵,江丕栋.在SPT实验中改善图像时一空分辨率的方法.生物物理,2000,16(4):840843.5PrincetonInstruments.ImagingSolutionsforBiologyfromRoperScientific.May1998,6869.6CatherineM.Andersoneta1.TrackingofcellsurfacereceptorsbyfluorescencedigitalimagingmicroscopeUSingacharge+coupleddevicecameraLow-densitylipopro-reinandinfluenzavirusreceptormobilityat4C.JournalofCellScience,1992,1O1:415425.7肖松山.单个活细胞的图像分析技术和应用研究:博士学位论文.天津大学,2001.8RichikN,Ghosh,WattW.Webb.AutomatedDetectionandTrackingofIndividualandClusteredCellSurfaceLowDensityLipoproteinReceptorMolecules.BiophysicalJournal,1994,66:13011308.9施善昌.自动识别技术原理与应用.北京:人民邮电出版社,1989.1O向际鹰,吴震,骆清铭,等.生物体扫描图像的”仿荧光”三维重建.中国生物医学工程,1999,18(2):16517O.11陈雅,王彦,孙彤,等.脉冲电场对粒细胞内C浓度影响的动态变化.中国科学,1999,29(6):663667.(上接第611页)6REMS的实现REMS分为6个模块实现,包括:配置模块,监控模块,报警模块,数据库模块,报表打印模块,信息传输模块.其中配置模块完成基本参数配置与监控画面参数配置;监控模块可实现四种监控方式,分别为多梯动画监控,单梯监控,表格监控,故障监控;报警模块设计了三种报警方式分别是,显示屏幕报警,声音报警和拨号报警,由用户选择;数据库模块主要体现在原始事件记录,历史事件查询,电梯性能分析三方面;报表打印模块可以归结为以下9部分:运行事件数据库,电梯故障库,通讯故障库,外呼响应时间统计