关于电梯嵌入式远程监控系统的设计

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关于电梯嵌入式远程监控系统的设计

　　近年来，以嵌入式处理器为核心的智能电梯控制系统的飞速发展和普及，对电梯控制系统的主控制器在功能、实时性、可靠性和软件编程的灵活性提出了更多、更高的要求。yjbys小编下面为你整理了关于电梯嵌入式远程监控系统的设计，希望对你有所帮助。

关于电梯嵌入式远程监控系统的设计

　　1系统的原理结构

　　本设计采用三星的S3C6410芯片作为电梯嵌入式视频监控系统的核心，通过USB摄像头采集视频图像，实时了解电梯的运行情况，模拟电梯和微处理器可以实现通信，可以实时控制电梯的运行，采集到的视频信号和电梯的底层数据可以通过Internet传输到远端的监控PC上，远端的PC也可以对电梯实现远程操控等。系统总体结构图如图1所示。

　　2硬件平台设计

　　电梯服务器硬件平台框图本设计是以采用 S3C6410为一款带MMU的ARM微处理器，可在上面运行标准的Linux操作系统，以减少软件开发时间。S3C6410集成了256M DDR RAM，SLC NAND Flash(1GB)或MLC NAND Flash(2GB)存储器，使其有足够的空间存储程序和数据。DM9000网卡和RJ45接口为接入Internet做好硬件准备，USB接口主要用于USB摄像头。嵌入式电梯服务器硬件设计框图如图2所示。

　　3软件的实现

　　在软件设计上采用linux操作系统作为软件开发平台，linux操作系统中最关键的部分是实时多任务内核，它主要实现任务管理、定时器管理、存储器管理、任务间通信与同步、中断管理等功能。电梯嵌入式智能控制器中使用linux操作系统可以将应用程序分解成多任务，简化了应用系统软件的设计，使得电梯嵌入式智能控制器的实时性得到保证，而且良好的多任务设计，有助于提高系统的稳定性与可靠性。以下主要介绍本控制器的主要模块和核心部分。

　　3.1 模拟电梯模块

　　模拟电梯模块主要是根据拟定的电梯数据结构，用小键盘模拟电梯的内部操作，采用同方向优先的电梯算法使电梯正常运行，运行的过程就是电梯数据的变化，然后将实时变化的电梯数据存入电梯数据缓冲区，等待监控中心的连接请求，该缓冲区是一个拟定的电梯数据结构体。

　　3.1.1 电梯数据结构体

　　typedef struct elevator

　　{

　　int m_flag; //电梯运行的标志：1―运行 2―停止

　　int up_down; //电梯运行方向：上―1 下―0

　　int cur_floor; //电梯当前所在的楼层

　　int des_floor[MAX]; // 电梯目标层数组

　　/*des_floor[0]记录目标层的个数，des_floor[1-9]：值为代表有人要去该层即相应楼层为目标层，为0则表示没有人去该层*/

　　}elevator;

　　该结构体实时记录电梯当前的状态和相关信息，它是电梯运行控制的数据核心。监控中心就是通过获取该结构体信息来达到远程监控电梯的。

　　3.2 键盘模拟电梯操作的处理过程

　　利用ARM6410开发板上的小键盘来模拟电梯及操作过程流程说明：首先打开键盘设备/dev/mcu/kbd，如果返回键盘设备句柄就可以进行初始化电梯数据，然后进入循环检测状态，检测是否有数字键按下。有键按下则判断该键是否符合已定输入标准，判断标准为：必须输入1-9的数字键，而且输入的数字不可以是当前所在的楼层，同时还是非目标层，然后将输入的数据更新到电梯数据结构体中，即增加了一个目标楼层，若当前电梯没有运行而此时需要运行，则创建一个线程来运行电梯。

　　3.3 电梯的运行控制

　　电梯的运行过程是线程实现的，这是本模块的核心。

　　流程说明：电梯在运行过程中始终处于运行状态，运行结束后处于停止状态，上述线程也就结束，所以在线程一开始判断电梯是否已经处于运行状态，若是，说明某个线程正在进行电梯的运行过程，则不能再有另一个运行线程，于是结束。否则，根据目标楼层数不断循环来到达每一个目标层，当目标楼层数为0时，电梯停止，线程结束。

　　运行过程中，根据同方向优先算法，先达到运行方向上的目标楼层，当运行方向上没有目标层或已经达到顶端或低端时，才改变电梯运行方向。若运行方向上有目标层时，则一直运行直到达到某个目标楼层，这是通过判断达到的每一层是否是目标层来确定的。只有当达到某个目标层或电梯改变运行方向时，才重新根据目标楼层数来判断是否还有目标层。

　　流程中的“到达标志”用于标识是否到达一个目标层，当确定某个方向上还有目标层时，在到达一个目标层前(即使有键按下，目标层只可能增多，不会减少)，它一直为0，此时不用执行多余的判断是否有目标层的操作，直到到达一个目标层时，将该标志置为1，表示到达了一个楼层，这时才重新判断是否还有目标层。

　　在ARM微处理器上设计电梯嵌入式智能控制器，采用模块化和嵌入式编程的思想设计，主要包括系统的总体设计、嵌入式硬件搭建、虚拟机工作环境的搭建，嵌入式操作系统移植、根文件系统的构建、应用软件的编写和移植。采用成熟的ARM技术，具有高性能、高集成度、低功耗、低成本、低开发难度等优点，以及采用linux操作系统是开发源码的操作系统，软件资源丰富，同时具有内核功能强大，高校，稳定，支持ARM等优点。因此大大地提高了系统的可靠性和稳定性，将其应用在电梯的控制领域具有很好的发展前景。

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