一種施工電梯監(jiān)測(cè)裝置及其無(wú)線通信組網(wǎng)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電梯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及建筑施工電梯的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)建筑施工電梯廣泛地被運(yùn)用到高層建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)，但由于施工電梯的安裝和使用危險(xiǎn)因素較大，偶然性、突發(fā)性的情況較多，造成人員傷亡和設(shè)備損壞的事故時(shí)有發(fā)生，因此，加強(qiáng)施工電梯的監(jiān)督管理及維護(hù)顯得非常重要，如何對(duì)施工電梯的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行快速采集，以及如何實(shí)現(xiàn)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的統(tǒng)計(jì)、分析進(jìn)而做出正確的管理維護(hù)決策對(duì)施工電梯的監(jiān)測(cè)裝置提出了要求。當(dāng)需要對(duì)一區(qū)域內(nèi)的所有施工電梯進(jìn)行集中監(jiān)控時(shí)已不可能使用傳統(tǒng)的有線監(jiān)控方式，不僅布線困難，而且成本高、耗時(shí)長(zhǎng)。如何以較低成本對(duì)施工電梯實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控對(duì)我們的監(jiān)測(cè)管理設(shè)備提出了要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決對(duì)建筑現(xiàn)場(chǎng)的多部施工電梯難以進(jìn)行有效的集中監(jiān)測(cè)管理的問(wèn)題，從而達(dá)到降低施工電梯意外事故發(fā)生率和提高安全事故的處理效率的目的，進(jìn)而提高建筑施工電梯的安全性和高效性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種施工電梯監(jiān)測(cè)裝置，包括一個(gè)主監(jiān)測(cè)單元和若干從監(jiān)測(cè)單元；所述的主監(jiān)測(cè)單元包括有控制模塊、無(wú)線通信模塊、RFID模塊、GPRS模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、交互輸出模塊、人工輸入模塊及電源管理模塊；所述的從監(jiān)測(cè)單元包括控制模塊、無(wú)線通信模塊、RFID模塊、交互輸出模塊、人工輸入模塊及電源管理模塊；所述的控制模塊包含嵌入式處理器及外圍電路，外圍電路與嵌入式處理器相連；所述的RFID模塊包含有RFID讀卡器，通過(guò)RFID模塊通信接口與控制模塊相連；所述的無(wú)線通信模塊、網(wǎng)關(guān)模塊與GPRS模塊的通信腳分別與控制模塊的不同通信引腳相連；所述的交互輸出模塊和人工輸入模塊與控制模塊相連；所述的電源模塊為控制模塊、無(wú)線通信模塊、GPRS模塊、網(wǎng)關(guān)模塊、RFID模塊提供所需用電；所述的主監(jiān)測(cè)單元和從監(jiān)測(cè)單元還包含了底層驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序，所述的底層驅(qū)動(dòng)程序用以驅(qū)動(dòng)硬件，同時(shí)給應(yīng)用程序提供API函數(shù)接口 ；所述的應(yīng)用程序通過(guò)調(diào)用底層驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)控制功能。
[0005]進(jìn)一步地，所述的主監(jiān)測(cè)單元或從監(jiān)測(cè)單元還設(shè)有GPS模塊；所述的GPS模塊的通信引腳與控制模塊的通信引腳相連，可獲取該監(jiān)測(cè)單元的地理位置信息。
[0006]進(jìn)一步地，所述的主監(jiān)測(cè)單元或從監(jiān)測(cè)單元還包括數(shù)據(jù)采集模塊與傳感器組，傳感器組置于施工電梯上，傳感器組的輸出與數(shù)據(jù)采集模塊的輸入相連，數(shù)據(jù)采集模塊的通信引腳與控制模塊的通信引腳相連；通過(guò)傳感器組獲取了施工電梯的各種參數(shù)，并由數(shù)據(jù)采集模塊傳遞給控制模塊，再通過(guò)GPRS模塊或網(wǎng)關(guān)模塊上傳到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控中心對(duì)施工電梯實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的集中監(jiān)控。
[0007]本發(fā)明還提出了一種基于施工電梯監(jiān)測(cè)裝置的通信網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括所述的主監(jiān)測(cè)單元與從監(jiān)測(cè)單元，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?；所述的主監(jiān)測(cè)單元數(shù)量為一個(gè)，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建立，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的從監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行管控，處于樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞捻敹?；所述的從監(jiān)測(cè)單元數(shù)量不止一個(gè)，在加入網(wǎng)絡(luò)前只能負(fù)責(zé)自身數(shù)據(jù)的處理，在加入網(wǎng)絡(luò)后還具備中繼功能對(duì)非自身數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；所述的主監(jiān)測(cè)單元、從監(jiān)測(cè)單元相互間采取無(wú)線通信方式。
[0008]本發(fā)明還提出了一種基于所述通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，包括以下過(guò)程:
[0009]①網(wǎng)絡(luò)初始化過(guò)程，在組建網(wǎng)絡(luò)初期進(jìn)行；由主監(jiān)測(cè)單元初始化并開(kāi)始配置網(wǎng)絡(luò);
[0010]②從監(jiān)測(cè)單元加網(wǎng)過(guò)程，在組建網(wǎng)絡(luò)初期進(jìn)行；所述的從監(jiān)測(cè)單元加網(wǎng)步驟如下:
[0011]a.從監(jiān)測(cè)單元廣播入網(wǎng)請(qǐng)求，獲取鄰居監(jiān)測(cè)單元的網(wǎng)絡(luò)信息；
[0012]b.當(dāng)獲取的鄰居監(jiān)測(cè)單元有主監(jiān)測(cè)單元的響應(yīng)信息時(shí)，從監(jiān)測(cè)單元對(duì)主監(jiān)測(cè)單元發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求信息，并保存中繼鏈路質(zhì)量指示值LQI最大的鄰居從監(jiān)測(cè)單元的地址信息到通信網(wǎng)絡(luò)表中；當(dāng)獲取的鄰居監(jiān)測(cè)單元沒(méi)有主監(jiān)測(cè)單元的響應(yīng)信息時(shí)，從監(jiān)測(cè)單元?jiǎng)t對(duì)中繼鏈路質(zhì)量指示值LQI最大的鄰居從監(jiān)測(cè)單元發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求信息，并保存所述鄰居從監(jiān)測(cè)單元的地址信息到通信網(wǎng)絡(luò)表中；
[0013]c.當(dāng)主監(jiān)測(cè)單元收到關(guān)聯(lián)請(qǐng)求信息后，判斷是否允許該從監(jiān)測(cè)單元加入網(wǎng)絡(luò)，如果允許，則為其分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址并作為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的唯一身份標(biāo)識(shí)，并回復(fù)關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息給該從監(jiān)測(cè)單元，該從監(jiān)測(cè)單元收到關(guān)聯(lián)響應(yīng)消息后表示入網(wǎng)成功，如果主監(jiān)測(cè)單元不允許該從監(jiān)測(cè)單元加入網(wǎng)絡(luò)，則該從監(jiān)測(cè)單元選擇向通信網(wǎng)絡(luò)表中的鄰居從監(jiān)測(cè)單元發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，若沒(méi)有可作為中繼的鄰居從監(jiān)測(cè)單元，則從第①步重新開(kāi)始執(zhí)行；當(dāng)鄰居從監(jiān)測(cè)單元收到關(guān)聯(lián)請(qǐng)求信息后，判斷是否允許發(fā)出申請(qǐng)的從監(jiān)測(cè)單元加入網(wǎng)絡(luò)，如果允許，則為該從監(jiān)測(cè)單元分配一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址作為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的唯一身份標(biāo)識(shí)并回復(fù)關(guān)聯(lián)響應(yīng)信息，該從監(jiān)測(cè)單元收到關(guān)聯(lián)響應(yīng)信息后表示入網(wǎng)成功，如果鄰居從監(jiān)測(cè)單元不允許發(fā)出申請(qǐng)的從監(jiān)測(cè)單元加入網(wǎng)絡(luò)，則該從監(jiān)測(cè)單元選擇向通信網(wǎng)絡(luò)表中的其他鄰居監(jiān)測(cè)單元發(fā)送關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，如果沒(méi)有可做中繼的其他鄰居從監(jiān)測(cè)單元，從第①步重新開(kāi)始執(zhí)行；
[0014]d.針對(duì)未加入網(wǎng)絡(luò)的從監(jiān)測(cè)單元重復(fù)a?c步，直到所有從監(jiān)測(cè)單元均加入網(wǎng)絡(luò);
[0015]③網(wǎng)絡(luò)維持過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一旦組建即持續(xù)進(jìn)行；在從監(jiān)測(cè)單元與直接關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)單元的通信鏈路正常時(shí)保持原有通信鏈路進(jìn)行通信；當(dāng)從監(jiān)測(cè)單元與直接關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)單元的通信鏈路斷開(kāi)時(shí)，從監(jiān)測(cè)單元將通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)表中的其他鄰居從監(jiān)測(cè)單元轉(zhuǎn)發(fā)信息，如果成功，則這個(gè)成功轉(zhuǎn)發(fā)的鄰居從監(jiān)測(cè)單元成為直接關(guān)聯(lián)設(shè)備，如果失敗或通信網(wǎng)絡(luò)表中不存在其他鄰居從監(jiān)測(cè)單元，則斷開(kāi)通信鏈路的從監(jiān)測(cè)單元需要從第②步開(kāi)始重新執(zhí)行。通過(guò)所述的通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方法，使得各個(gè)獨(dú)立的監(jiān)測(cè)單元組成了樹(shù)形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，同時(shí)保證了網(wǎng)路的暢通，為各個(gè)從監(jiān)測(cè)單元上傳數(shù)據(jù)提供了通信基礎(chǔ)。
[0016]本發(fā)明還提出了一種根據(jù)所述通信網(wǎng)絡(luò)的通信方法，具體如下:
[0017]A.主監(jiān)測(cè)單元與從監(jiān)測(cè)單元在發(fā)送數(shù)據(jù)前首先檢測(cè)信道是否空閑，信道空閑時(shí)才進(jìn)行發(fā)送數(shù)據(jù)，否則進(jìn)行隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)后再度檢測(cè)信道是否空閑，直到順利發(fā)出數(shù)據(jù)；
[0018]B.從監(jiān)測(cè)單元作為中繼設(shè)備在接受到數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，進(jìn)行了隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)，并在檢測(cè)到信道為空閑時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)，否則將數(shù)據(jù)放入緩存池中再進(jìn)行隨機(jī)時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)后再度檢測(cè)信道是否空閑，直到順利發(fā)出數(shù)據(jù)；
[0019]C.采用基于網(wǎng)絡(luò)地址的時(shí)間片輪詢方法，即要求在同一時(shí)刻只有一個(gè)監(jiān)測(cè)單元發(fā)送數(shù)據(jù)，避免多個(gè)從監(jiān)測(cè)設(shè)備收到廣播指令同時(shí)回復(fù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的沖突。
[0020]通過(guò)所述的通信方法，有效的避免了網(wǎng)絡(luò)的通信沖突，保證了網(wǎng)絡(luò)通信的暢通，提高了無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]⑴監(jiān)測(cè)裝置采用無(wú)線通信，不需要布線工程，大大提高了監(jiān)測(cè)裝置的安裝效率，為施工單位贏得了時(shí)間，同時(shí)節(jié)省了布線的耗材成本；
[0023]⑵監(jiān)測(cè)裝置采用的組網(wǎng)方法成功的把各個(gè)獨(dú)立的監(jiān)測(cè)單元建立了通信網(wǎng)絡(luò)，能夠非常方便的對(duì)施工電梯進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)與管理；
[0024]⑶監(jiān)測(cè)裝置解決了在惡劣的建筑施工現(xiàn)場(chǎng)通信質(zhì)量要求高的問(wèn)題，將各個(gè)監(jiān)測(cè)單元采集的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的信息數(shù)據(jù)報(bào)，通過(guò)GPRS實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心數(shù)據(jù)交互；
[0025]⑷監(jiān)測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工電梯及現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)采集，包括人員的登記確認(rèn)信息、電梯的地理信息、施工電梯的傳感參數(shù)，為電梯的管理、維護(hù)、統(tǒng)計(jì)、分析及故障診斷提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；
[0026](5)監(jiān)測(cè)裝置具備網(wǎng)關(guān)功能，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與上層監(jiān)控中心或則設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的服務(wù)器通信，及時(shí)獲得相關(guān)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，指令也能及時(shí)下達(dá)，管理、維護(hù)效率都大大提高；
[0027](6)監(jiān)測(cè)裝置采用的通信方法成功的避免了網(wǎng)絡(luò)通信沖突，提高了無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為監(jiān)測(cè)單元主要組成模塊示意圖。
[0029]圖2為監(jiān)測(cè)單元組網(wǎng)拓?fù)涫疽鈭D。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)一步