專(zhuān)利名稱(chēng)：基于arm9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，屬于電梯監(jiān)控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
經(jīng)歷了百余年歷史的電梯是早已被人們熟悉的重要樓宇設(shè)備，當(dāng)今時(shí)代隨著高層建筑的日益增多和建筑設(shè)計(jì)檔次的提高，使得人們對(duì)電梯的要求也越來(lái)越高。目前已不僅限于要求電梯搭乘快速、舒適，制造堅(jiān)固，裝潢考究，人們對(duì)電梯的安全可靠性及多功能性正提出越來(lái)越高的要求，為此電梯正朝著控制智能化的方向發(fā)展。在世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)代化智能建筑中，人們已把電梯歸入樓宇自控管理系統(tǒng)的重要被控設(shè)備，采用先進(jìn)的弱電監(jiān)控手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的運(yùn)行狀態(tài)、維修保養(yǎng)、安全防護(hù)進(jìn)行全方位的管理?？梢钥闯?，電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的就是隨時(shí)掌握所管理的電梯的運(yùn)行狀況，及時(shí)準(zhǔn)確得到乘客遇險(xiǎn)報(bào)警，并且快捷地采取正確解救措施。若電梯發(fā)生故障，管理員在監(jiān)控室及時(shí)掌握電梯發(fā)生故障的種類(lèi)、原因，快速地排除故障或向維保人員發(fā)出電梯故障求修信號(hào)，通報(bào)故障電梯所在位置及故障情況等，引導(dǎo)維保人員根據(jù)情況迅速前往維修，從而提高管理及維修效率，保證電梯正常運(yùn)行，確保乘客安全。國(guó)家質(zhì)檢總局統(tǒng)計(jì)顯示，目前，中國(guó)電梯產(chǎn)量、電梯保有量、年增長(zhǎng)量均為世界第一。截至2010年底，中國(guó)在用電梯總數(shù)達(dá)到162. 8萬(wàn)臺(tái)，并以每年20%左右的速度高速增長(zhǎng)。每年新增的電梯數(shù)在30萬(wàn)臺(tái)以上，占全球每年新增電梯總量的一半以上。國(guó)內(nèi)好幾個(gè)城市在用電梯數(shù)量超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，上海甚至超過(guò)紐約，成為全世界電梯最多的城市。在這個(gè)不斷膨脹的“世界第一”電梯市場(chǎng)中，安全應(yīng)是第一要素。據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局公布的資料，2007年共發(fā)生電梯事故33起，占特種設(shè)備安全事故總數(shù)的 13%，其中電梯死亡事故22起，造成沈人死亡，10人重傷；2008年共發(fā)生電梯事故38起， 占特種設(shè)備安全事故總數(shù)的12%。所以，研究與設(shè)計(jì)一款安全性、可靠性及實(shí)時(shí)性較好的電梯監(jiān)控系統(tǒng)具有很好的現(xiàn)實(shí)意義。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，通過(guò)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已日益廣泛，電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)便是其中一例。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控是指某個(gè)區(qū)域的大樓中安裝了多部電梯，對(duì)這些電梯進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，數(shù)據(jù)管理，維護(hù)，統(tǒng)計(jì)，分析，故障報(bào)警及救援。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的電梯業(yè)發(fā)展迅速。目前國(guó)內(nèi)對(duì)電梯的維護(hù)與管理主要采用的是定期上門(mén)保養(yǎng)，發(fā)生故障時(shí)電話召修的傳統(tǒng)方式，但這種方式越來(lái)越不適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，原因有(1)電梯的數(shù)量增多，維修人員少，不能及時(shí)趕到故障電梯的現(xiàn)場(chǎng)。 (2)電梯內(nèi)缺乏有效的通信工具，維修部門(mén)既不了解故障現(xiàn)狀又不能提供必要的安撫，使被困人員承受著巨大的身心壓力。C3)不能及時(shí)地提供對(duì)電梯日常運(yùn)行的記錄和監(jiān)測(cè)資料，增加了分析與排除故障的難度，大大延長(zhǎng)了維修的時(shí)間。電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)正是基于以上原因而出現(xiàn)的，電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的電梯控制領(lǐng)域的前沿技術(shù)。在我國(guó)，近年來(lái)具有先進(jìn)控制技術(shù)的電梯也日趨普及，尤其在許多新建的智能建筑中更是選用了各種高檔電梯，使得電梯監(jiān)控和弱電控制之間有機(jī)地結(jié)合在一起成為可能。但由于傳統(tǒng)的管理理念以及電梯制造商和弱電供應(yīng)商的各自體系的相對(duì)獨(dú)立性，使得我國(guó)的電梯監(jiān)控和弱電控制之間相互技術(shù)和應(yīng)用的滲透進(jìn)展緩慢，在大多數(shù)的高級(jí)樓宇中電梯監(jiān)控基本上都是電梯供應(yīng)商提供一個(gè)封閉的系統(tǒng)，在樓宇安保中心設(shè)有電梯供應(yīng)商提供的電梯監(jiān)控板，用于簡(jiǎn)單地顯示電梯運(yùn)行狀態(tài)并可與電梯轎廂進(jìn)行內(nèi)部通話。電梯與樓宇自控管理系統(tǒng)發(fā)生關(guān)系的大多數(shù)為以下3個(gè)方面(1)電梯接收來(lái)自消防中心的有關(guān)信號(hào)，電梯在火災(zāi)時(shí)返基站，消防梯具有消防使用功能。( 在電梯轎廂內(nèi)裝有攝像機(jī)，視頻信號(hào)(也有帶音頻信號(hào))的送至安保中心，在監(jiān)視器上顯示轎內(nèi)情況，有的還將電梯樓層信號(hào)字符發(fā)生器同時(shí)顯示在監(jiān)視器上，便于安保人員在電梯故障或壞人作案時(shí)進(jìn)行處理。(3) 電梯內(nèi)裝有廣播喇叭，可播送公共廣播系統(tǒng)的內(nèi)容或切入緊急廣播。此外，在一些重要場(chǎng)所也有將電梯納入門(mén)禁區(qū)域控制的一部分，通常在電梯廳門(mén)口或電梯內(nèi)裝有讀卡器，通過(guò)讀卡確定乘客身份，以此來(lái)決定電梯是否運(yùn)行或電梯?？康臉敲妗？偠灾覈?guó)目前在電梯監(jiān)控和弱電高新技術(shù)的結(jié)合和應(yīng)用方面還處在較低的水平。國(guó)內(nèi)對(duì)電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的研究也有了一定的發(fā)展。比如珠海市阿爾法有限公司研制開(kāi)發(fā)了 “阿爾法電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”，由位于控制柜中的信號(hào)采集/處理計(jì)算機(jī)(我們稱(chēng)之為前端機(jī))、負(fù)責(zé)信號(hào)傳輸?shù)碾娫捑W(wǎng)絡(luò)與調(diào)制解調(diào)器(Modem)和向維保人員(我們稱(chēng)之為操作員)提供監(jiān)控界面的服務(wù)中心計(jì)算機(jī)(我們稱(chēng)之為服務(wù)器)這3部分組成，在電梯發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)電話網(wǎng)絡(luò)將故障信息傳送給位于服務(wù)中心的服務(wù)器。維護(hù)人員可以在服務(wù)器上隨時(shí)撥號(hào)接通前端機(jī)，通過(guò)監(jiān)控窗口可以直觀地觀察到任意電梯的動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息，并可以進(jìn)行遠(yuǎn)程的故障查找或操作。其支持實(shí)時(shí)多任務(wù)操作，高級(jí)電源管理及信息自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)，提供故障信息庫(kù)，用戶(hù)檔案信息庫(kù)和實(shí)時(shí)用戶(hù)界面控制窗口。但這種監(jiān)控系統(tǒng)的通用性較差，方式單一，可擴(kuò)展性差。目前國(guó)外的大型電梯企業(yè)都有了成熟的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，例如蒂森公司的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有控制電梯的功能，能檢測(cè)和識(shí)別濫用或者誤操作緊急呼救功能，能較好的掌握電梯的運(yùn)行情況，并進(jìn)行分析與處理，轉(zhuǎn)化為圖表來(lái)顯示各行駛方向和每層樓的呼叫次數(shù)，呼叫與事件處理曲線等；自動(dòng)故障報(bào)警，該系統(tǒng)可以同時(shí)監(jiān)控電梯，自動(dòng)扶梯以及樓內(nèi)其它設(shè)備；但是該系統(tǒng)僅適用于蒂森公司的電梯和扶梯。奧的斯公司的遠(yuǎn)程監(jiān)控主機(jī) I(REM)是奧的斯公司自行開(kāi)發(fā)的電梯監(jiān)控系統(tǒng)，具有分級(jí)報(bào)警的功能(乘客被困報(bào)警，自動(dòng)故障報(bào)警和電梯運(yùn)行表現(xiàn)報(bào)警)。REM系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出電梯服務(wù)中斷的訊號(hào)，顯示地點(diǎn)，性質(zhì)，問(wèn)題以及乘客的狀況資料，當(dāng)電梯運(yùn)行表現(xiàn)不符合預(yù)定的界限時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出偏差信號(hào)。 KONE公司的EMC監(jiān)控指令系統(tǒng)通過(guò)MODEM和標(biāo)準(zhǔn)電話線實(shí)現(xiàn)電梯和自動(dòng)扶梯的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有較好的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理分析功能，可以將指定時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀形象的圖表；具有獨(dú)特的運(yùn)行記錄回放功能，有助于故障查詢(xún)?cè)\斷。以上這些電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)都具有一些代表性，是國(guó)外的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控比較常見(jiàn)的方式，但是這些系統(tǒng)相對(duì)來(lái)說(shuō)都是一個(gè)自成體系的封閉系統(tǒng)，僅支持本公司的電梯系統(tǒng)。目前，國(guó)外的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)大多具有故障診斷功能，大多可以進(jìn)行可靠的遠(yuǎn)程操控，國(guó)外的遠(yuǎn)程監(jiān)控產(chǎn)品很重視遠(yuǎn)程操控的功能，這與其當(dāng)?shù)氐娜斯こ杀据^高、電信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較好有著直接的關(guān)系，而國(guó)內(nèi)一般注重的是監(jiān)視功能。而現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法同時(shí)兼顧通訊可靠、且同時(shí)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、周期檢測(cè)、即時(shí)監(jiān)控等多種監(jiān)控方式，并且電梯故障發(fā)生率高，維保費(fèi)用高，對(duì)客戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量自然就降低了。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法同時(shí)兼顧通訊可靠、且同時(shí)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、周期檢測(cè)、即時(shí)監(jiān)控等多種監(jiān)控方式，并且電梯故障發(fā)生率高，維保費(fèi)用高的問(wèn)題，提供了一種基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)。本實(shí)用新型所述基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，它包括服務(wù)器和客戶(hù)端兩部分，所述客戶(hù)端包括監(jiān)控主機(jī)，所述服務(wù)器包括模擬電梯模塊、視頻監(jiān)控模塊和開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊，視頻監(jiān)控模塊捕獲電梯內(nèi)的視頻圖像，視頻監(jiān)控模塊的圖像輸出端與監(jiān)控主機(jī)的圖像輸入端相連，模擬電梯模塊的輸入輸出端與開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊的第一輸入輸出端相連，開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊的第二輸入輸出端與監(jiān)控主機(jī)的控制信息輸入輸出端相連。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型所述基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)的通訊可靠，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、周期檢測(cè)、即時(shí)監(jiān)控等多種監(jiān)控方式，降低了電梯故障發(fā)生率和維保費(fèi)用，提高對(duì)客戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型所述基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是電梯監(jiān)控系統(tǒng)的鍵盤(pán)處理流程圖；圖3是電梯監(jiān)控系統(tǒng)的視頻采集流程圖。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖1至圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于 ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，它包括服務(wù)器和客戶(hù)端兩部分，所述客戶(hù)端包括監(jiān)控主機(jī)1，所述服務(wù)器包括模擬電梯模塊2、視頻監(jiān)控模塊3和開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊4，視頻監(jiān)控模塊3捕獲電梯內(nèi)的視頻圖像，視頻監(jiān)控模塊3的圖像輸出端與監(jiān)控主機(jī)1的圖像輸入端相連，模擬電梯模塊2的輸入輸出端與開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊4的第一輸入輸出端相連，主機(jī)通信模塊4的第二輸入輸出端與監(jiān)控主機(jī)1的控制信息輸入輸出端相連。服務(wù)器是采用ARM9 0KM40-III的嵌入式開(kāi)發(fā)板來(lái)實(shí)現(xiàn)。監(jiān)控主機(jī)1采用PC機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊4采用Socket通信接口模塊。本系統(tǒng)基于客戶(hù)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，以ARM9 0K2440-III嵌入式開(kāi)發(fā)板作為電梯服務(wù)器端，PC機(jī)為客戶(hù)端?？蛻?hù)端在Linux操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)，客戶(hù)端和服務(wù)器端之間通過(guò)socket 通信。本系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖如下圖1所示。Socket 所謂socket通常也稱(chēng)作”套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個(gè)通信鏈的句柄。應(yīng)用程序通常通過(guò)”套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求.Socket接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的API接口函數(shù)，最先應(yīng)用于Unix操作系統(tǒng)。Socket數(shù)據(jù)傳輸其實(shí)就是一種特殊的I/O。常用的Socket類(lèi)型有兩種流式Socket (S0CK_STREAM)和數(shù)據(jù)報(bào)式 Socket (S0CK_DGRAM)。流式是一種面向連接的Socket，針對(duì)于面向連接的TCP服務(wù)應(yīng)用； 數(shù)據(jù)報(bào)式Socket是一種無(wú)連接的Socket，對(duì)應(yīng)于無(wú)連接的UDP服務(wù)應(yīng)用。本系統(tǒng)在嵌入式開(kāi)發(fā)板上構(gòu)建了一個(gè)電梯模型并需完成鍵盤(pán)模擬電梯運(yùn)行，同時(shí)采用攝像頭采集視頻圖像并對(duì)采集的圖像進(jìn)行JPEG壓縮處理，然后將視頻圖像和電梯運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控主機(jī)1進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示等功能。ARM9 0K2440-III嵌入式開(kāi)發(fā)板作為服務(wù)器端，具有兩個(gè)作用，一是模擬一部電梯的正常運(yùn)行，二是進(jìn)行電梯監(jiān)控，包括電梯內(nèi)部的視頻圖像采集和針對(duì)模擬電梯的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集；監(jiān)控主機(jī)1采用Linux操作系統(tǒng)，接收服務(wù)器端數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)處理和顯不。1、電梯實(shí)體模擬設(shè)計(jì)用ARM9 0K2440-III嵌入式開(kāi)發(fā)板上的小鍵盤(pán)來(lái)模擬電梯的內(nèi)部操作，數(shù)字鍵代表電梯的樓層，可以通過(guò)按下這些鍵到達(dá)所需樓層。同時(shí)，在這部分需要設(shè)計(jì)一個(gè)核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。1)視頻圖像采集結(jié)構(gòu)根據(jù)vide041inUX標(biāo)準(zhǔn)視頻接口進(jìn)行編程時(shí)所采用的結(jié)構(gòu)體，包括視頻采集部分的4個(gè)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)體viode_capability、viode_picture、viode_mbuf 以及 viode_mmap。2)鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)file_0perati0nS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)縮減基本鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)功能建立的鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)體，如 open ()、close ()、read ()等。3)電梯運(yùn)行結(jié)構(gòu)模擬電梯的基本結(jié)構(gòu)，主要包括當(dāng)前電梯的狀態(tài)、上下樓狀態(tài)、 目標(biāo)樓層數(shù)組和當(dāng)前電梯所在的樓層。一旦模擬電梯開(kāi)始運(yùn)行就會(huì)不斷更新該結(jié)構(gòu)體內(nèi)數(shù)據(jù)。4) Socket網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)選用的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、客戶(hù)機(jī)IP、客戶(hù)機(jī)進(jìn)程端口號(hào)、服務(wù)器端IP和服務(wù)器端進(jìn)程端口號(hào)。5)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)圖像緩沖區(qū)JPEG文件，電梯緩沖區(qū)為電梯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體、Socket網(wǎng)絡(luò)傳輸緩沖區(qū)是長(zhǎng)度為1000字節(jié)的字符數(shù)組。6)QT界面顯示結(jié)構(gòu)在監(jiān)控主機(jī)1接收服務(wù)器端傳送過(guò)來(lái)的視頻圖像和電梯數(shù)據(jù)信息利用QT界面進(jìn)行顯示。電梯運(yùn)行就是根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，運(yùn)行過(guò)程中每到達(dá)一個(gè)目標(biāo)層以及每一次按下鍵盤(pán)都會(huì)更新這個(gè)結(jié)構(gòu)體。2、電梯運(yùn)行控制方案設(shè)計(jì)電梯總體運(yùn)行遵循同方向優(yōu)先算法，電梯總會(huì)通過(guò)判斷當(dāng)前到達(dá)的樓層是否是目標(biāo)層，或者根據(jù)某種算法計(jì)算確定下一個(gè)目標(biāo)層的層數(shù)等方案來(lái)控制電梯的正確?？??？紤]到實(shí)際情況電梯的運(yùn)行過(guò)程中，可以隨時(shí)操作鍵盤(pán)來(lái)改變電梯的目標(biāo)層，即電梯的運(yùn)行和鍵盤(pán)的操作是獨(dú)立的，即在不同的線程中實(shí)現(xiàn)。它們只共享電梯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的目標(biāo)層信息，而該信息數(shù)組是電梯數(shù)據(jù)的核心，是保證電梯運(yùn)行與停止的關(guān)鍵，它決定了電梯?？康臉菍訉訑?shù)。鍵盤(pán)操作即目標(biāo)層的選擇是不確定的，所以整個(gè)目標(biāo)層數(shù)組是動(dòng)態(tài)變化的，在達(dá)到下一個(gè)已知的目標(biāo)層之前，可能有了一個(gè)新的目標(biāo)層，而這個(gè)目標(biāo)層可能代替已知的“下一個(gè)目標(biāo)層”而成為新的“下一個(gè)目標(biāo)層”，這種情況會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。因此在選擇方案時(shí)要保證電梯正常的運(yùn)行與?？坎皇苓@個(gè)“動(dòng)態(tài)變化”的影響。然后，在ARM9 0KM40-III的嵌入式開(kāi)發(fā)板終端模擬構(gòu)建一部電梯，之后所有的監(jiān)控工作都是針對(duì)該模擬電梯展開(kāi)的。主要是根據(jù)擬定的電梯結(jié)構(gòu)，用開(kāi)發(fā)板端17鍵小鍵盤(pán)進(jìn)行電梯模擬操作，數(shù)字鍵1 9分別代表電梯的9個(gè)樓層，采用同方向優(yōu)先的電梯算法使電梯正常運(yùn)行(當(dāng)有不同目標(biāo)請(qǐng)求時(shí)先響應(yīng)同方向的目標(biāo)請(qǐng)求)。等待監(jiān)控主機(jī)1連接請(qǐng)求，然后通過(guò)基于可靠連接TCP的Socket將電梯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控主機(jī) 1。同時(shí)，在模擬電梯端加上視頻監(jiān)控模塊3，通過(guò)該視頻采集設(shè)備將電梯內(nèi)部的環(huán)境狀況實(shí)時(shí)地反應(yīng)給監(jiān)控主機(jī)1，方便監(jiān)控主機(jī)1對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的突發(fā)事件進(jìn)行及時(shí)處理。這部分主要包括模擬電梯模塊2、視頻監(jiān)控模塊3、開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊4以及監(jiān)控主機(jī)1模塊。 下面對(duì)各模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。模擬電梯模塊2 該模塊主要是根據(jù)擬定的電梯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用17鍵小鍵盤(pán)模擬電梯的內(nèi)部操作，采用同方向優(yōu)先的電梯算法使電梯正常運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程就是電梯數(shù)據(jù)的變化，然后將實(shí)時(shí)變化的電梯數(shù)據(jù)存入電梯數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，等待監(jiān)控主機(jī)1的連接請(qǐng)求。該緩沖區(qū)是一個(gè)擬定的描述電梯數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)體。圖2為該系統(tǒng)的鍵盤(pán)處理流程圖。視頻監(jiān)控模塊3 該模塊使用Vide04LinUX音頻標(biāo)準(zhǔn)接口，通過(guò)攝像頭進(jìn)行圖像采集，通過(guò)一個(gè)有效的圖像比較判斷程序，來(lái)判斷圖像是否發(fā)生變化，并且只有當(dāng)圖像發(fā)生變化以后，系統(tǒng)才會(huì)自動(dòng)將現(xiàn)場(chǎng)情況保存為圖像文件，從而減少圖像處理的負(fù)擔(dān)。通過(guò)JPEG 壓縮算法將采集到的圖像進(jìn)行壓縮，圖像的壓縮直接在內(nèi)存中進(jìn)行，壓縮后保存成JPEG文件等待Socket傳輸。該模塊主要包括以下幾部分1)攝像頭驅(qū)動(dòng)加載通過(guò)insmod動(dòng)態(tài)加載videodev. ο模塊，再編譯并加載攝像頭的相關(guān)驅(qū)動(dòng)。2) Video4Linux 標(biāo)準(zhǔn)接口 的使用Video4Linux為視頻應(yīng)用程序提供了一套統(tǒng)一的API，視頻應(yīng)用程序通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用即可操作各種不同的視頻捕獲設(shè)備。Vide04LinUX向虛擬文件系統(tǒng)注冊(cè)視頻設(shè)備文件，應(yīng)用程序通過(guò)操作視頻設(shè)備文件實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻設(shè)備的訪問(wèn)。3)視頻設(shè)備初始化打開(kāi)視頻采集設(shè)備，初始化視頻緩沖區(qū)。Mruct MyVID*myvid是指向視頻采集的結(jié)構(gòu)體，里面定義了視頻采集用到的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、相關(guān)參數(shù)變量，以及視頻緩沖區(qū)指針。4)視頻采集視頻采集的流程如下圖3所示。5)圖像截取通過(guò)Vide04LinuX提供的設(shè)備操作接口進(jìn)行圖像的截取，函數(shù)ioctl (vd- > fd, VIDI0CMCAP-TURE，&(vd- > vmmap))開(kāi)始捕獲視頻圖像；函數(shù) ioctl (vd- > fd, VIDI0SYNC, &vd- > vmmap. frame)用來(lái)判斷一幀圖像是否采集完畢。6)閾值比較為了減少網(wǎng)絡(luò)傳輸和系統(tǒng)的壓力，在視頻采集端，每采集一次圖像就對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行一次處理。該函數(shù)設(shè)定一個(gè)圖像發(fā)生變化的閾值c_limit，然后將圖像所有像素之差與閾值c_limit進(jìn)行比較，如果大于閾值c_limit，則認(rèn)為圖像發(fā)生了變化，否則即認(rèn)為沒(méi)有變化，不將該次采集的圖像數(shù)據(jù)寫(xiě)入JPEG文件保存。開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊4 系統(tǒng)通過(guò)Socket機(jī)制實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)1和電梯現(xiàn)場(chǎng)基于 TCP/IP協(xié)議通信。在兩端都用線程實(shí)現(xiàn)通信，監(jiān)控主機(jī)1通過(guò)線程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接請(qǐng)求以及電梯數(shù)據(jù)和視頻圖像的接收，該線程通過(guò)QT界面交互在需要的時(shí)候創(chuàng)建；ARM90KM40-III 嵌入式開(kāi)發(fā)板通過(guò)線程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的監(jiān)聽(tīng)以及電梯數(shù)據(jù)和視頻圖像的發(fā)送，該線程在服務(wù)器端程序啟動(dòng)時(shí)就創(chuàng)建并一直監(jiān)聽(tīng)連接請(qǐng)求。每一次通信的時(shí)候，將當(dāng)前的視頻圖像和電梯數(shù)據(jù)一起發(fā)送，即監(jiān)控主機(jī)1每一次都接收到兩個(gè)信息，如此反復(fù)，監(jiān)控主機(jī)1便獲取到連續(xù)的視頻圖像和電梯數(shù)據(jù)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，將圖像數(shù)據(jù)放在前面、電梯數(shù)據(jù)放在后面，二者后都有各自的開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)志，使得監(jiān)控主機(jī)1收到數(shù)據(jù)后能夠加以區(qū)分和識(shí)別。監(jiān)控主機(jī)1 監(jiān)控主機(jī)1的主要工作是利用QT界面，創(chuàng)建通信線程，請(qǐng)求遠(yuǎn)程連接到服務(wù)器端，接收電梯內(nèi)部視頻圖像數(shù)據(jù)和電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將其直觀顯示，便于監(jiān)控人員監(jiān)視電梯監(jiān)控端發(fā)生的情況。在監(jiān)控主機(jī)1顯示端需設(shè)定一個(gè)計(jì)數(shù)器，時(shí)間間隔大約為20ms。函數(shù)中創(chuàng)建Qimage類(lèi)對(duì)象image (imagel^ath，0)并初始化，即獲取當(dāng)前圖片存放路徑，然后創(chuàng)建 QPainter類(lèi)對(duì)象ρ (this)來(lái)獲取當(dāng)前畫(huà)筆，利用QRect類(lèi)對(duì)象rect = frameRect ()得到當(dāng)前對(duì)象的框架，最后調(diào)用QPainter類(lèi)對(duì)象p. drawlmage (rect, image)的繪圖函數(shù)進(jìn)行圖像的繪制。
權(quán)利要求1.基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，它包括服務(wù)器和客戶(hù)端兩部分，所述客戶(hù)端包括監(jiān)控主機(jī)(1)，所述服務(wù)器包括模擬電梯模塊O)、視頻監(jiān)控模塊C3)和開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊(4)，視頻監(jiān)控模塊⑶捕獲電梯內(nèi)的視頻圖像，視頻監(jiān)控模塊⑶的圖像輸出端與監(jiān)控主機(jī)(1)的圖像輸入端相連，模擬電梯模塊O)的輸入輸出端與開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊(4) 的第一輸入輸出端相連，開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊的第二輸入輸出端與監(jiān)控主機(jī)(1)的控制信息輸入輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，服務(wù)器采用 ARM9 0K2440-III的嵌入式開(kāi)發(fā)板來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，監(jiān)控主機(jī) ⑴采用PC機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊(4)采用Socket通信接口模塊。
專(zhuān)利摘要基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)，屬于電梯監(jiān)控領(lǐng)域，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法同時(shí)兼顧通訊可靠、且同時(shí)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、周期檢測(cè)、即時(shí)監(jiān)控等多種監(jiān)控方式，并且電梯故障發(fā)生率高，維保費(fèi)用高的問(wèn)題。本實(shí)用新型所述基于ARM9的嵌入式電梯監(jiān)控系統(tǒng)包括服務(wù)器和客戶(hù)端兩部分，所述客戶(hù)端包括監(jiān)控主機(jī)，所述服務(wù)器包括模擬電梯模塊、視頻監(jiān)控模塊和開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊，視頻監(jiān)控模塊捕獲電梯內(nèi)的視頻圖像，視頻監(jiān)控模塊的圖像輸出端與監(jiān)控主機(jī)的圖像輸入端相連，模擬電梯模塊的輸入輸出端與開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊的第一輸入輸出端相連，開(kāi)發(fā)板與主機(jī)通信模塊的第二輸入輸出端與監(jiān)控主機(jī)的控制信息輸入輸出端相連。
文檔編號(hào)B66B1/06GK202214106SQ20112036376
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月26日
發(fā)明者于鳴, 孫曉芳, 宋文龍, 田仲富, 郭秀榮, 馬國(guó)勇 申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)