論無線傳感網絡在電梯中的應用

屈省源　黎家輝　李銘堅

摘要：當前在進行電梯設備建設的過程中，還是存在一定的問題，需要對這些問題進行深入的分析，并且采取有效的措施來解決這些問題，才能提高電梯設備運行的安全性，保證居民的安全。本文就論無線傳感網絡在電梯中的應用進行相關的分析和探討。

關鍵詞：無線傳感網絡;電梯;應用;分析探討

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）06-0080-02

施工企業在進行電梯設備建設的過程中，需要做好設備的維修和養護工作，如果在進行維修養護的過程中，發現電梯設備存在較大的故障問題，就需要及時的對這些故障問題進行解決。但是單靠維修養護工作是不能準確的反映電梯設備的運行狀況的，在電梯出現故障問題時，也不能及時的疏散乘坐電梯設備的居民，因此在進行維修和養護的過程中，需要應用一些新型的技術，例如無線傳感網絡技術，因為這項技術可以實時的監測電梯設備的運行狀況，可以通過這項技術，對電梯設備可能存在的故障問題進行預測和解決[1]。

1 無線傳感網絡技術特點

這項技術主要是由無線傳感器設備的節點，通過自由組織的形式組成的無線網絡技術，在應用的過程中需要對觀測區域進行包圍，并且在該區域中設置大量的傳感器設備節點，確保這些設備能夠獨立的進行工作，這些設備能夠通過無線通信的方式，組成一個綜合網絡系統，在構建網絡的過程中，傳感器設備能夠將采集到的所有信息數據傳輸到匯聚節點，用戶可以通過這個節點對無線傳感器的網絡進行配置和管理，在管理的過程中，還可以對任務進行發布和監測，還可以實時的采集所有的監測數據[2]。

應用這項技術組成的綜合網絡系統，在運行的過程中速率更低，而且能量的消耗率比較低，在待機模式下，一個傳感器設備可以持續工作6個月，因為發射的功率比較低，因此設備能夠傳輸的距離比較少，在建設的過程中產生的資金成本比較少，可以通過簡化設計，降低對控制器的操作要求，而且在進行技術應用的過程中，不需要交納相應的專利費，可以通過自組網的形式建立相關的網絡結構，在進行路由轉發的過程中，可以采用最小的路由算法，延長網絡的使用期限。在進行技術應用的過程中，延時的時間比較短，響應的速度比較快，設備從睡眠狀態轉化為工作狀態的時間非常的短，在接入網絡之后，一般在30秒的時間內就可以進行工作[3]。

2 無線傳感網絡技術在電梯中的具體應用

2.1 系統設計

將無線傳感網絡技術運用到電梯設備中，首先要設計一個綜合系統，如圖1所示，在進行系統建設的過程中，系統一般是通過傳感器設備，將所有的信息數據輸送到軟件中，然后通過系統進行數據信息的處理。因此在進行系統設計的過程中，主要有三個結構，在系統的監測區域內可以采用不同的傳感器設備，構成一個綜合網絡，在進行系統控制的過程中，可以對傳感器設備發出數據信息的采集信號，傳感器設備接收到相應的命令之后，就可以對電梯設備運行狀態下的速度和加速度以及主機溫度等數據信息進行實時的監測和采集，并且將采集到的所有數據信息輸送到總系統，通過總系統的控制程序，與參考值進行比對，從而做出不同的指示命令，超過參考值的數據信息，需要通過系統進行分析和儲存，以此為管理人員提供數據參考。

管理人員可以按照設定的參考值對各項數據信息的參數進行對比和設定，并且按照控制程序發出控制信號，結合系統中的專家子系統，由系統自動決定是否要發出警示信號。在這個過程中，還可以通過安裝在電梯設備中的對講系統和電梯設備中的乘坐人員進行聯系。在進行系統設計的過程中，需要對系統的各項功能進行完善，才能對各個子系統和設備進行實時的監測和控制，確保設備在運行的過程中，具備更優越的性能，才能為電梯設備的運行提供一個良好的支持。

2.2 網絡設計

在應用無線傳感網絡技術的過程中，還需要對網絡進行設置，需要建立一個綜合的監控系統。如圖2所示，這個系統主要是由控制系統和無線傳感器網絡組成的，可以對傳感器設備采集到的數據信息進行發送和控制，并且對數據信息進行處理和存儲，在處理的過程中，還可以繪制數據信息變化曲線。如果電梯設備在運行的過程中遭遇了一些異常情況，就可以及時的發出警示信息。傳感器網絡設置主要包括節點等結構，這些節點能夠實時的采集數據信息，并且發送給控制節點，控制節點可以對信息數據進行傳輸，通過控制系統回應的消息。

在網絡啟動之后，感應節點就可以實現周期性的問詢，在所有的感應節點都問詢結束之后，就可以繪制一個綜合的網絡結構圖。通過這個網絡結構圖可以對數據包路由進行分析，這種操作形式比較簡單，而且在進行數據包輸送的過程中，主要是對節點進行控制。在進行網絡設計的過程中，還需要根據實際建設區域的網絡形式以及電梯設備的運行情況設置網絡，還需要對網絡信號進行具體的設計，避免電梯設備在發生異常情況時，出現信號中斷的情況。

2.3 系統軟件設計

系統軟件的設計是非常重要的，因為系統是通過匯聚節點進行調度管理的，在進行性能設計的過程中，比較依賴于傳感器設備的動作執行和數據采集。因此在進行系統設計的過程中，需要設置大量的傳感器設備，而且這些傳感器設備在建設的過程中，擺放位置比較松散，在進行維護的過程中存在一定的困難，也難以進行電池的更換。而傳感器設備的電池工作時間會直接關系到系統的運行時間，因此在進行軟件設計的過程中，需要采用更加節能的設計方式，降低傳感器設備運行過程中的能源消耗率，確保系統在運行的過程中更加的穩健，而且要延長系統的運行時間。

需要對傳感器設備進行節能設計，并且采用定時中斷的方式對設備的工作模式進行選擇和控制。設備在睡眠模式下，可以關閉沒有使用的模塊，降低能量的消耗率，在進行芯片設計的過程中，需要添加低能耗設計功能，而且要設置多種電源的管理模式，包括電源的主動模式和空閑模式等。在進行軟件設計的過程中，如果選用了睡眠模式，芯片內核就會立即停止運行，可以通過設置睡眠定時器以及復位功能喚醒芯片內核，使其主動的進入工作。