摘 要

随着人们生活水平的提高，电梯正在进入更多人的日常生活。但与此同时电梯事故却频发不止，使我们不得不考虑设计一款智能化的电梯监控系统。它能够在上位机界面实时监控电梯的运行状态并在故障发生时及时响应，保证电梯乘客的生命财产安全。

本文基于嵌入式ARM微处理器技术、CAN总线技术和虚拟仪器LABVIEW技术，设计了一种智能化的电梯监控系统。该系统能够实时采集数据，进行远程数据传输并在上位机实时记录电梯的运行参数和状态，能够实现超重报警、故障诊断、远程监控等功能。本文还研究了基于opencv的候梯人数智能识别，以便电梯系统在有按键需求信息却无人候梯时做出正确的判断。

关键词：ARM微处理器；CAN总线；智能监控；电梯

Abstract

With the improvement of people's living standards, elevator are entering more and more people’s life. But at the same time there are frenquently-occurring elevator accidents, it make us have to design an intelligent elevator monitoring system. It is capable of real-time monitoring PC interface which show operation condition of elevators and timely response in the event of a failure to ensure life and property safety of elevator passengers.

This paper designed an intelligent monitoring system of elevator which is based on embedded ARM microprocessor technology, CAN bus technology and virtual instrument LABVIEW technology. This system can collect elevator data, transport remote data and record elevator operation parameters and status on PC in real time. It has fuctions such as overweight alarm,smart identifying whether someone waiting ladder and remote monitoring. This paper also studied how to identify the number of the people waiting ladder on opencv, so that the elevator system can make the right desidion when there is a key demand but no one waitting the ladder.

Key Words：ARM microprocessor；CAN bus；intelligent monitoring；elevator

目 录

第1章 绪论 1

1.1论文的目的和意义 1

1.2国内外在电梯监控领域的进展 2

1.2.1国外电梯监控系统的研究现状 2

1.2.2国内电梯监控系统的研究现状 2

1.3本文的主要研究内容和工作 3

第2章电梯监控系统总体方案设计 4

2.1 方案的分析与论证 4

2.1.1基于GPRS和嵌入式PLC的电梯远程监控系统 4

2.1.2基于ARM微处理器和Labview的电梯智能监控系统 5

2.1.3方案分析与比较 6

2.2系统总体框架 7

2.2.1设计原则 7

2.2.2系统结构 7

2.2.3监控中心的系统框架设计 7

2.2.4前端控制器的系统框架设计 8

第3章 电梯监控系统硬件部分设计 11

3.1电梯传感器简介 12

3.2 ARMSTM32F103C8简介 12

3.3 串行数据采集电路设计 13

3.4 ARM微处理器和CAN总线接口电路设计 13

3.5上位机与CAN通信模块设计 13

第4章 电梯监控系统软件部分设计 15

4.1 LABVBIEW虚拟仪器技术简介 15

4.2电梯监控界面设计 16

4.3电梯按键信息采集设计 19

4.4超重报警模块设计 22

4.5候梯人数识别模块设计 23

第5章 系统调试与总结 25

5.1 调试结果 25

5.2 系统总结与评价 28

5.2 环保性与经济性分析 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

本章主要介绍电梯应用的社会现状、国内外在电梯监控领域的最新进展以及本次设计的主要研究内容和工作。

1.1 论文的目的和意义

自20世纪初美国出现曳引式电梯以来，电梯就被广泛应用于现代建筑当中。在土地越来越稀缺、高层建筑在现代城市建筑占有绝对比重的时代背景下，我们的生活已经跟电梯密不可分。建国以来我们国家的电梯产业也有了长足发展。中国是目前全球最大的电梯生产国和消费国，同时也是最大的电梯出口国。根据中国电梯协会的统计，2012年全球电梯产量75万余台，其中中国产量占比到67%。而据统计中国电梯消费量全球占比也在60%以上。

然而，电梯的迅速增长也带来了各种压力。近年来全国各省市电梯事故时有发生。2008年，北京中关村和盛大厦写字楼内的一部客用电梯接连发生两次滑落事故，最后总算停在了二层，当时梯内有13名乘客被卡在电梯内一个多小时。2013年5月，广东深圳、云南玉溪、陕西西安、武汉宜昌等地在7天内相继发生多起电梯伤亡事故，被媒体形容为“电梯死亡周” ^[1]

从中我们可以看到，电梯在给我们带来高层建筑出入便利的同时电梯故障事故也极大地威胁着我们的生命财产安全。怎样在电梯运行过程进行实时不间断监控，在电梯发生故障时及时作出反应成为了摆在我们面前的重大课题。本次设计的电梯智能监控系统正是针对目前的电梯运行现状而开发的，在综合训练本科期间所学专业知识技能的同时希望能为中国的电梯监控系统研发提供一些借鉴。

1.2国内外在电梯监控领域的进展

1.2.1国外电梯监控系统的研究现状