浅谈无线召唤通信系统在电梯控制系统中的应用.docVIP

精品论文 参考文献 浅谈无线召唤通信系统在电梯控制系统中的应用 日立电梯(中国)有限公司 广东广州 510000 摘要：随着现代社会的发展和城市化进程的不断加快，高楼大厦不断增多，电梯成为人们生产生活中不可或缺的一部分，然而电梯事故的频发给人们敲响了安全的警钟。在电梯事故不断发生的同时，应急救援开始成为人们关注的焦点，而快速实时通信的建立成为救援的关键所在。 关键词：电梯工程；无线通信；传呼系统；报警系统 电梯的安全隐患给人们的生命和财产造成了巨大的损失。为此 国家出台了一系列电梯安装与使用的规定，其中《电梯制造与安装安全规范GB75 88-2003》中明确规定了电梯出现安全问题困人时，是保障第一时间有效求救的需要，可通过通信网络与轿厢内被困人员直接进行安抚对话，仔细了解被困情况，有利于进一步采取正确的救援措施。电梯内应该有满足标准要求的报警装置，以便能与外界相关人员进行紧急通信。本文正是在这些标准的基础上，研究电梯应急通信的终端实现问题，并设计实现满足标准的通信装置。 一、电梯应急通信系统研究现状 电梯应急通信系统是指能够实现电梯轿厢、电梯机房、电梯轿顶、电梯底坑与物业值班室五方之间进行通信的终端设备。目前国内外这种通信系统终端主要有两大类:一种是电梯应急对讲装置，另一种是电梯运行监控系统。早期的电梯三五方对讲装置主要是通过有线方式实现的。对于有线制的电梯报警系统需要在报警主机与物业值班室之间通过配套的线缆连接，这样该系统就有两个主要的缺陷及限制因素:1）距离、灵活性的限制。要布线首先要确认值班室的位置，对于值班室的固定性要求较高，且一旦确定不宜更改。2）有线的限制，布线成本较高。对于小区而言，每部电梯都要与值班室能够随时通信，这样的话，每部电梯都要铺设到值班室的线缆，成本较高。电梯运行监控系统，能够实现在线监控，但是采用通讯口采集运行状态信号不易实现，这是因为电梯种类繁多、通讯接口协议各不相同，且通讯协议均为各厂家的机密，不易取得。另外，实时在线检测方式在当前网络情况下易造成数据堵塞、有线通讯网络实施难度大，无线网络通讯费用高等缺点。 二、电梯无线通信系统总体设计 2. 1系统总体架构 电梯无线应急通信系统主要由轿厢分机、手柄分机(机房、轿顶、底坑分机)、无线主机、救援电话(值班电话、负责人手机、网络计算机等)、天线以及UPS电源等组成，其系统连接图如图1所示，其核心设备为无线主机，也是本系统设计的核心所在。无线主机是借助GSM网络完成轿厢或者机房、轿顶、底坑与值班室(或监控室、或消控室、或门卫、或大楼管理机构等)之间的通话，并且同时发短信，第一时间联系到相关负责人员，使得被困人员及时得到解救。图1为电梯无线应急通信系统连接图。 当在轿厢（机房、轿顶、电梯应急通信系统是一个两级交换网络，其中机房通话装置，轿厢、轿顶、轿底通话装置构成一个单局通信系统，即可以建立单部电梯内的通话网络;本地通话装置和所有的机房通话装置又构成一个多局系统，即整个局部范围内的通话系统。机房通话装置是连接多局系统与单局系统的桥梁，它一端连接单局三方(轿厢、轿顶、轿底)，另一端连接本地通话装置，在本地通话装置和各单局三方之间提供话路交换服务。当轿厢通话装置发起呼叫时，机房主机通过无线网络与值班室本地通话装置建立连接。 2.2主机的总体设计 电梯无线应急通信系统主机设计框图如图2所示。无线主机由信号检测与控制单元、GSM模块、语音电路单元、开关电源电路单元、线性电源单元组成。当信号检测与控制单元检测到呼叫信号后，通过其外围电路改变输出电平，根据电平变化，单片机就可以激活GSM模块使得其可以拨号及发送短信，同时继电器状态改变，使得语音通路得以建立。当通信连接建立后，双方可以进行全双工通信；语音电 路单元的音频的输入和输出分别由运放LM358和功放TDA2003两款IC来实现。 2.3 信号检测与控制单元 在整个单元里面，微型单片机STC11F05E是核心部分，该芯片具有体积小、成本低、集成度高等优势。在这个单元电路中还预留了单片机的程序烧写接口，所以非常方便进行程序的烧写和后续的升级。当轿厢中人员按下呼救按钮时，单片机就可以检测到I/O口电平信号的变化，然后做出控制判断，并且通过另一个I/O口发送电平信号来激活GSM通信模块SIM900A，控制其进行拨号和通信。同时，单片机通过给P1.3口一个高电平信号，使得三极管得以导通，继电器就可以改变状态，最后接通语音通路。为了确保通信的有效性，在设计时要