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摘要：电梯作为大楼内的重要设备，是楼宇智能化的重要环节。建筑智能化技术是使不同厂家生产的各种硬件设备、多种不同的应用软件系统及操作平台、多种特点差异较大的通信系统在同一个载体中协调运行。本文着重论述了电梯中采用EMS监控系统的设计，此外还阐述了REM监控系统、监控盘等技术。
关键词：电梯智能楼宇；监控系统；技术分析
引言
针对BAS楼宇智能管理系统发展的要求，开发了基于RS485串行通信的EMS电梯监控系统，基于局域网通信技术的REM电梯监控系统，基于电梯内部通信协议的电梯监控盘技术。并分析了各自的设计方案、硬件结构、软件结构和适用范围。通过实际工程项目的验证，以上电梯监控系统能有效地监控电梯的运行。
一、EMS监控系统
1.1系统总体设计方案
EMS电梯监控系统是基于RS485串行通信的分布式现场总线技术，它通过微处理器采集数据和进行控制，允许多达八组群控电梯的双向通信，能与大楼BAS联网，监测电梯运行状态和修改运行参数。EMS 能支持多种终端，如微型计算机、显示器、打印机等。它的系统组成结构如下图1所示。
图1、EMS系统架构图
在EMS系统中，ICSS是信息控制子系统，它与电梯控制系统以及BAS系统相连，起到在电梯控制柜和监控计算机之间采集、处理、传输电梯的状态和控制信号的作用。它具备RS485串行通信接口，通过串行通信线与电梯控制柜和监控计算机相连。
ECI是EMS与BAS之间的软件接口，它是一个软件包，提供了在EMS和BAS之间灵活的编程接口，使BAS计算机系统能方便地编写程序监控电梯的各项功能，达到更广泛的监控范围。
1.2系统硬件结构
ICSS硬件电路包括如下：中央处理模块包含了16位CPU（80C86）、时钟电路和看门狗电路；存储器模块采用了64KB的RAM、16KB的E-PROM 和512KB的EPROM；接口电路采用的是Intel公司的SIO快速异步串行通信接口芯片 Z84C44，它实现了ICSS与电梯控制系统、ICSS与BAS的连接。
1.3系统软件设计
ECI是EMS与 BAS之间的软件接口，它采用OIL通信协议进行信号的传输与转换。BAS系统的监控端通过监控程序、数据库程序和人机界面程序，实现了对电梯的监测和控制。
（1）物理层采用RS485串行通信方式连接EMS和BAS，EMS采用主从机通信形式，由BAS作为主机发起每一次通信，而从机不能同时发送信息，当通信线路发生错误时，将重复发送指令信息。具体的传输协议为：波特率为9600bit／s；传送帧格式为8位数据位，1位起始位；校验方式为CRC校验。
（2）数据链路层之间传递的机器码称为指令，它通常包含要传递给应用层的数据段。每条指令的起始字符为SOH，其余字符为 32~255之间的ASCII码。
在类型字段中，包括ACK（正确认）、NAK（负确认）、V（主机询问是否有事件）、A（从机应答无新事件）、W（从机应答有新事件）等类型。指令传输的方式分为两步，第一步是主机周期性的询问从机是否在线和是否发生事件，从机如果发生事件就发送回A型指令，否则发送W型指令。第二步为传输数据。为防止信息阻塞，该层还采用了三个计时器和一个计数器。
（3）应用层作为ECI软件的最高层，采用了人们易于理解的文本型的高级语言作为接口设计工具。目的是通过使用便于人们理解的语言界面方式反应给计算机，由计算机再转化成其他传输链路中的数据格式。
为了便于理解，我们举一个单事件的实例来说明监控中心与电梯系统之间的数据传送：大楼监控中心的管理人员，通过监视屏上的操作软件发出一条指令给电梯系统（如命令电梯“进入消防”）。该命令在计算机系统上被翻译成二进制码进入网络各层，在网络各层中，按照符合一定数据结构的二进制指令进行传输（如 “01011110111”），当该数据包到达设备终端时，电梯控制系统将“01011110111”进行译码。译码前首先检查帧数是否足够，再检查校验位是否正确，若有不正确的，则将该数据包丢弃，并通过上述各层次再次返回相应错误信息到监控中心。如果正确，则将该帧数据中剩余的数据包进一步解密译码，最终译出“进入消防”指令后，直接控制电梯进行消防状态运行。监控中心和电梯控制系统两个终端能正确的互相通讯，依赖的就是该EMS系统，其采用相同的协议和数据结构最终达成共识。
二、REM监控系统
REM系统由安装在电梯上持续监测电梯状态的部件将监测到的信息报告给远程监控中心，然后监控中心对数据进行分析和采取相应措施。
安装在电梯上的部件包括，一个安装在距单梯控制柜较近的电子设备RMH（机房单元），它收集由电梯控制柜发送来的信息，每一个控制柜配一个RMH。一组电梯中只有一个主RMH配有通信装置，通常是Modem（调制解调器），它收集从所有RMH来的信息后将其传送给监控中心；另外一个主要的电子设备TOC（轿顶单元）安装在轿顶，它负责收集轿厢来的信息，然后将其传送给RMH以辅助其分析轿厢故障和轿厢位置；在井道里还安装一些提供轿厢相对于井道位置信息的传感器，这些传感器与TOC有接口；此外还可安装显示器设备。RMH、TOC、传感器、显示器等设备安装在每一台电梯上，负责报告监控中心该电梯的运行状态，称为“REM驻留系统”。监控中心是一个基于LAN网的计算机系统，它从远距离分布的RMH网络中收集信息。监控中心的控制系统通常包括与网络接口的软件和存储数据的数据库，它的主要功能是收集和处理电梯停梯或关人等故障的报警信息、电梯系统损坏信息和电梯运行信息等。
三、监控盘技术
该电梯的控制柜与分散在井道、轿厢里的电气部件之间的通信是通过单片机RS实现的，在一个电梯里有多块RS，每个电气设备都有不同的RS地址，RS能实现解码和译码，保证了控制柜和设备之间通信的准确性。监控盘技术就是将若干块RS安装在监控盘里，然后从电梯引出通信信号到这些遥控站RS上，这些RS可以将信号译码后还原成各台电梯的轿厢位置等信息，然后由显示装置将信号显示出来。
结束语：国内现已开发出多种电梯监控系统，今后，越来越多的先进技术将被应用在电梯监控系统的设计中，比如电子地图技术、大数据分析等。电梯监控技术为人们提供了远程监控电梯、及时发现电梯故障、提高电梯安全性的保证。随着楼宇智能控制技术的越来越广泛的应用，电梯监控技术也将不断完善和提高，不断发展和创新。
参考文献：
［1］李正军.现场总线及其应用技术［M］.北京：机械工业出版社，2010
［2］张汉杰，王锡仲，朱学莉.现代电梯控制技术［J］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2011
论文作者:洪炜斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/31
标签：电梯论文; 监控系统论文; 通信论文; 系统论文; 信息论文; 指令论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第32期论文;