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电梯数据采集处理系统设计范文

时间:2022-11-09 10:01:42

电梯数据采集处理系统设计

一、引言

随着城市现代化进程的快速发展,电梯已成为一种不可或缺的工具,同时,对电梯性能的要求也不断增加。电梯在运行过程中,必须要做到安全、可靠和高效。但是,电梯使用过程由于缺少经常维护保养、缺少运行状态监控等原因,时常会发生电梯事故,对人们生命财产安全造成了不可挽回的损失。为了保证电梯安全、可靠地运行,维修人员必须实时地掌握电梯运行的运行状态和数据。基于此目的,本文利用智能手机设计了电梯数据采集处理系统,用于实时监控电梯运行的状态数据。

二、系统设计

(一)系统框架。单片机采集传感器的数据,经处理后通过GSM模块以数据的形式发送到远程服务器,智能手机可以WIFI或GPRS的网络从远程服务器获取相关数据,并进行显示,具体见图1所示。

(二)硬件设计。系统的硬件包括单片机处理模块、传感器模块、GSM模块。传感器模块用来采集电梯运行过程中的环境参数,如烟雾、火焰、有毒气体等,单片机处理模块用于处理传感器采集的数据,并通过GSM模块把数据发送到远程服务器上。针对电梯运行过程中的电压和电流,采用具有RS485通信协议的智能仪表,单片机通过RS485通信协议与智能仪表实现电压、电流参数的采集。单片机采用STC89C52RC单片机,GSM模块采用SIM900AGSM/GPRS模块,智能仪表采用的是迈特的交流电压表和交流电流表。

(三)软件设计。系统采用的是模块化设计,程序编程采用C语言设计。软件主要包括完成初始化程序、数据采集程序、预警判断程序和数据发送程序。初始化程序主要完成串口和GPRS模块的初始化工作;数据采集程序主要是完成各种传感器数据的采集;预警判断程序完成数据处理的判断,如果数据超过设定值,就进行报警;数据发送程序则完成把数据向远程服务器发送的功能,以便手机能正确接收数据。

三、手机端监测软件设计

(一)系统功能。手机端监测软件主要有数据显示功能、数据曲线绘制功能、数据保存和远程控制机电设备等功能。系统中定义了三个按钮,分别用于“数据接收/停止”、“发送”和“关闭”。“数据接收/停止”用于接收或停止远程服务器的数据读取,“发送”向指定的手机号发送短信信息或者打开相应的机电设备,而“关闭”则用来关闭机电设备。

(二)数据处理。手机客户端通过Socket来实现数据的接发并处理,通信的具体步骤主要有:Step1:获取IP地址或域名和端口,定义socket_init()函数,发送连接请求,直到连接成功。Step2:使用getOutputStream()命令和getInputStream()命令得到socket的数据流。Step3:读写Socket,进行数据处理。Step4:关闭打开的数据流。1.数据显示。首先定义InputStreamin=socket.getIn-putStream()获取数据流,并定义一个buffer变量,使用in.read(buffer)读取数据到缓冲区再进行处理,在显示前先把数据转换成字符型。2.绘制曲线。为了更好地观察采集的数据变化情况,对温度、湿度、电压等参数进行曲线绘制,更加直观。定义了imageview_init()函数和DrawCG(Contextcontext,intwidth,intheight)函数来绘制图片和曲线。在imageview_init()函数获取手机屏幕的宽和高,并进行绘制图片。由于不同的变量显示的图片刻度也是不同的,因此定义了Bitmapdraw_shidu(intxianshi_bianliang[])、Bitmapdraw_dianya(intxianshi_bianliang[])等绘制不同的图片底图,然后再在底图上面绘制曲线。在获取数据时,把数据先保存到一个长度为50的数组中,然后循环读取数组中的数值在图片上显示。为了能切换到不同参数的曲线显示,使用了数组形式操作,通过下拉菜单选取不同参数,图片上的显示内容也跟着变化。

四、系统测试

按照设计电路图连接好电路,接通电源,等GSM网络注册成功后,下位机可以正常采集收据并通过GSM模块进行发送。在手机上安装编写好的apk程序,运行程序,就可以正确接收到数据,具体见图2所示。图2是温度采集的曲线情况图,曲线下面是采集的数值的显示。可以通过“请选择显示的波形”菜单选取其它的显示图形。系统工作稳定,正确接收数据,运行良好。

作者:黄莺 单位:柳州铁道职业技术学院电子技术学院

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