基于网络技术的多电梯远程监控系统设计方案
其中数据采集结构框图如下所示：
图2 数据采集终端结构图
3 3G网络传输及其接口协议
3.1 S3c2440A 与EM560 的通信
当数据采集终端在完成了数据的采集后将数据包无线发送给zigbee 网络控制中心，再由华为公司生产的3G 无线模块EM560 将数据发送。该模块支持通用串行总线(USB)、移动通信(TD-SCDMA/HSPA)等技术，同时，它还具有丰富的接口包括UART、USB2.0、GPIO、GPS、摄像头传感器和内嵌SIM 卡等，目前已经广泛运用于远程监控，无线传输等等各个领域中。
该模块将ARM9 开发板的通用串行口和数据采集终端进行无线链接，经系统测试，其数据传输的下行和上行速率分别可达到2.8Mbps 和384Kbps.经分析，嵌入式控制器采用的S3C2440A 处理器芯片与EM560无线传输模块的I/O 电均为3.3 V,所以，本监控系统为实现数据采集和3G 无线网络的传输欲采用S3C2440A 处理器的UART 口与EM560 的UART 口连接的方式，如图3 所示。
图3 S3c2440A 与EM560 的连接图
3.2 接口协议的通信
由于在对电梯数据信息采集备进行监控时，所使用的接口协议具有一定的相关性，所以将图片、视频或其它信息量比较大的数据上传时，3G 网络与控制中心平台之间可采用标准应用层信令控制协议进行信息认证等，通过认证即可以建立用户数据包协议(UDP)连接完成数据传送，但是由于数据量的对实时性的要求较高，所以采用UDP 连接协议实现数据传送。
在浏览终端进行查看和控制指令发送时，浏览器和通信服务器之间的接口可使用简化了的实时流传输协议的标准接口，进而来够满足实时性的要求，即远程客户端可以随时随地的查看服务器所存储的电梯相关指标及其他状态信息。
4.1 zigbee 网络设计
802.15.4 协议的网络拓扑结构有3 种类型：星型结构、网格状结构和簇状结构。数据采集主要是采用星型传感器网络将数据进行采集，因为星型网络需要的中心控制器少，这样可以大大降低监测网络群体的总体功耗。而多电梯远程监控系统中的zigbee 网络采用是星型拓扑结构，zigbee 网络结构中含有：中心节点、采集节点和转发节点。整个zigbee 网络的控制中心节点和采集节点详细工作流程图如下图所示。
图4 中心节点流程图
图4 中，中心控制节点主要将远程监控终端发送的指令信息通过ZigBee 网络发送到子节点，并对ZigBee 网络中的每个子节点进行管理，除此之外，还可以接收各个子节点的数据信息并返回给监控终端以便通过浏览器进行查阅和数据库保存。中心控制节点通过数据帧中的节点ID 进行数据通信，利用Switch语句做相应的处理。
switch(node ID) {
case node1:…
case node2:…
图5 采集节点流程图
图5 中，采集节点是多电梯远程监控系统的中电梯数据采集和控制电梯盒的重要机构，它主要是接收控制中心节点的控制指令，对电梯内各个传感器进行信息采集，并对被控电梯进行操作。部分代码如下所示：
typedef NER_ADDR unsigned short;
typedef NER _DATA unsigned char;
void main()
{
Init_zigbee();
NER _ADDR addr=inst[2];
NER _DATA
set_psw(PSW_Pispar (data));
data=read(addr,NER_INT_RAM);
write(A_ADDR,MEM_INT_RAM,data);
4.2 Zigbee 网络系统测试
对Zigbee 网络进行了系统测试，主要测试了节点与节点之间的通信距离、通信延时测试、组网延时、节点重入及灵敏度测试等，其中每个节点发射功率为0dBm,测试节点采用3V 电池供电。
(1) 通信距离测试：室外情况，单个控制中心节点与单个传感器节点在400m 的距离通信误码率少于2%.
(2) 节点重入测试：由协调器、路由器、传感器节点组成的三级网络，传感器节点掉电重新上电能够重新加入网络，当传感器节点的父节点离开网络时传感器节点能够寻找其它父节点重新加入网络。
(3) 通信时延测试：有协议栈时延和空中传播时延。后者时延忽略不计，但而协议栈时延即可记为节点通信时延。单个协调器与单个节点，经测试，在室外150m 延时约3s.
(4) 在节点灵敏度测试中，采用两个节点互发数据的形式进行，测试结果如表1 所示。
表1 zigbee 网络节点接收灵敏度测试结果
4.3 远程监控端设计
电梯远程监控系统另一点优势在于采用B/S 架构的模式，监控中心只需要安装一个服务器，客户端就可以随时随地利用浏览器运行软件系统，通过自己的用户名和密码登录该远程监控系统查询各个电梯对象的相关信息及状态，除此之外，还可以发出控制指令给被控电梯。
当用户用将浏览器端的操作命令发送给web 服务器，命令指令通过通信服务器发送给EM560 数据模块转发给现场数据处理设备。该监控系统采用ASP 和ActiveX 技术进行监控系统动态Web 页面的开发并要求Web 服务器根据数据库中的数据实时生成Web 页面。远程客户端支持用户提交的操作信息向web 服务器发出HTTP 服务请求，web 服务器通过ASP 和中间组件根据服务类型向服务器发送请求，数据库服务器应答后通过web 服务器再将数据以HTML 格式返回给客户端，通过浏览器查看数据，图为EM516 与通信服务器的Socket 的通信。
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