基于CAN总线的电梯监控方法技术

本发明专利技术公开了基于CAN总线的电梯监控方法，包括：CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；主控制器，其连接所述CAN总线通信电路，能够监测所述电梯的工作状态；信号采集模块，其能够进行数据采集和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能；报警模块，其连接所述主控制器，能够对所述电梯的工作状态异常进行报警。

Elevator monitoring method based on CAN bus

The invention discloses an elevator monitoring method based on CAN bus, including CAN bus communication circuit, including at least one CAN controller and CAN transceiver; the main controller, which is connected to the CAN bus communication circuit, capable of monitoring the working state of the elevator; the signal acquisition module, which can realize the function of data acquisition and communication between and the CAN bus communication circuit; the alarm module, which is connected with the main controller of the elevator to the working state of abnormal alarm.

【技术实现步骤摘要】
基于CAN总线的电梯监控方法
本专利技术涉及电梯监控方法，具体涉及基于CAN总线的电梯监控方法。
技术介绍
目前电梯监控系统多数只能针对几个特定的电梯型号，对故障率较高的早期电梯兼容不好，造成只能覆盖一部分的情况。现有的国产电梯监控系统界面一般都比较简陋，许多是直接使用组态软件制作的，而组态软件并不适合做用户交互界面良好的应用程序。目前国内大部分电梯监控系统是不带有数据库的，只是提供了基础的实时监控功能以及报警功能，这样的系统可扩展能力就比较差了，难以在其上进行更高层次的对电梯的情况进行分析，电梯监控系统即使带有数据库的，也仅仅是研发了一些简单的功能，如历史记录查询、故障情况分布等。
技术实现思路
本专利技术设计开发了基于CAN总线的电梯监控方法，本专利技术的专利技术目的之一是采用现场总线作为通信载体实现电梯监控系统，减少传送误差，对数据进行实时存储与监控。本专利技术的专利技术目的之二是采用BP神经网络算法完成电梯监控系统的主动式报警，减少因电梯引发的事故。本专利技术提供的技术方案为：基于CAN总线的电梯监控方法，包括：CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；主控制器，其连接所述CAN总线通信电路，能够监测所述电梯的工作状态；信号采集模块，其能够进行数据采集和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能；报警模块，其连接所述主控制器，能够对所述电梯的工作状态异常进行报警。优选的是，所述信号采集模块中设置拨码开关，所述信号采集模块通过对所述拨码开关进行读取后将数据和所述信号采集模块采集的数据与所述CAN总线通信电路之间的通信功能。优选的是，还包括：后台功能模块，其用于监听所述CAN总线通信电路的传输数据。优选的是，所述后台功能模块包括：主动式报警模块，其用于判断电梯是否具有故障风险；主界面模块，其用于刷新电梯的工作状态；报警监控模块，其用于判断电梯工作是否异常。优选的是，所述信号采集模块中设置定时器。优选的是，所述CAN收发器为CTM1050T芯片。优选的是，所述报警模块为GSM报警模块。优选的是，其特征在于，采用BP神经网络对电梯进行预警，包括如下步骤：步骤一、按照采样周期，采集数据包括电梯载重、轿厢开关门噪声、曳引机三项电流、曳引机三项电压、垂直振动加速度、水平振动加速度、垂直方向加速度、垂直方向减速度、电梯主机电动机温度、紧急制动器线圈温度以及机房温度；步骤二、将上述信号进行处理，所述电梯载重、轿厢开关门噪声、曳引机三项电流、曳引机三项电压、垂直振动加速度、水平振动加速度、垂直方向加速度以及垂直方向减速度通过S型隶属函数进行数据处理，所述电梯主机电动机温度、紧急制动器线圈温度以及机房温度通过高斯型隶属函数进行数据处理，确定三层BP神经网络的输入层节点；步骤三、所述输入层向量映射到隐藏层，所述隐藏层向量Y＝{Y1,Y2,……,Yh}；h为隐藏层节点个数；步骤四、得到输出层节点T＝{T1,T2,T3,T4,T5,T6}；其中，T1为电梯曳引机故障系数，T2为回路故障系数，T3为门机故障系数，T4为电梯控制器故障系数，T5为三相电源输入单元故障系数，T6为变频器故障系数。优选的是，在所述步骤三中，所述隐藏层节点个数h满足，其中，n′i为输入层节点数，n′0为输出层节点数，c为1～10之间的数。优选的是，所述隐藏层激活函数为双曲正切函数，所述输出层激活函数为非线性对数S型函数。本专利技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1、本专利技术现场总线作为通信载体实现由计算机管理的电梯监控系统，可以将不同产品或者不同厂家的产品通过现场总线连接在一起，现场总线使用数字信号进行传输，一般带有仲裁与错误检测等能力，可以有效的减少传送误差；2、本专利技术对电梯信号采集系统采集到的信号进行存储与监控，完成对电梯的实时监控，可以高效的完成故障报警功能，完成历史数据分析功能；3、本专利技术采用BP神经网络的数据挖掘算法，用于完成电梯监控系统的主动式报警功能，采用数据挖掘来分析某些事物潜在的发展趋势和隐患，可以大大减少因电梯引发的事故。附图说明图1为本专利技术所述的电梯监控系统框架图。图2为本专利技术所述的电梯监控系统底层信号图。图3为本专利技术所述的电梯监控系统的后台功能模块图。图4为本专利技术所述的CAN总线网络拓扑结构图。图5为本专利技术所述的电梯监控系统信号截图示意图。图6为本专利技术所述的信号获取器模块构成图。图7为本专利技术所述的CAN总线部分电路图。图8为本专利技术所述的界面图。图9为本专利技术所述的参数界面图。图10为本专利技术所述的三层神经网络的结构图。图11为本专利技术所述的BP神经网络传播算法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，电梯监控系统框架图。本专利技术采用现场总线作为通信载体实现由计算机管理的电梯监控系统，电梯作为被监控的主体，控制中心运行在计算机中，借助计算机的运算能力对电梯运行情况监控，当判断电梯情况异常时，可以通过一定的手段通知管理人员或者是电梯维护人员对异常进行处理。电梯信号获取器获取到信息后，需要将其打包，封装成一个数据包，通过CAN总线收发模块发送到CAN总线网络中。在计算机上，存在着一个接入到CAN总线网络中的CAN总线模块，该模块会收集数据包，并通过串口发送至计算机中。如图2所示，系统底层信号获取器构成。电梯监控系统的底层服务是指CAN网络及以下的所有服务。它为系统上层提供电梯的运行数据，主要的实现部分为信号获取器，本专利技术设计的电梯监控系统主要是针对老旧电梯的，因为它们的型号不一，支持的功能也不一样，输入输出口的设计也不一样，为了解决这个问题，本设计在信号获取器上加了一个可以用于配置电梯型号的拨码开关，信号获取器可以通过对拨码开关进行读取，而后与采集数据一起上传，由上层的计算机后台服务去确定每一个引脚的含义。如图3所示，后台功能模块框图，后台功能模块入口为串口监听，它负责监听CAN总线网络上传来的数据。数据上传后，配置表管理器会从读取配置，并赋予上传的数据具体意义，由数据整理模块整理完毕后，会交由数据存储模块存储进数据库。数据整理模块同时会将数据交给数据分发模块，数据分发模块会将数据交给需要该数据的模块，一共有三个，分别是主动式报警模块、主界面以及报警监控。主动式报警模块后台会根据电梯的历史数据判断电梯是否有故障的风险；主界面用于刷新电梯的工作状态；报警监控模块会根据报警管理器的参数判定电梯工作是否异常，如果异常，则根据报警管理器提供的联系方式生成报警信息，并调用GSM驱动发出警报，GSM用于驱动一个GSM报警器，报警器支持TTS技术，能够将文字转换成语音在电话时播放。主界面可以创建三个后台子模块，分别是用户权限管理器，用于处理用户管理方面的后台逻辑；数据查询结果生成器，用于为数据查询提供数据支持；报警管理器，用于管理用户设置的各项阈值以及管理人员联系方式。如图4所示，多CAN总线网络拓扑结构，一个计算机可以接受多个CAN总线网络的数据，每个CAN总线网络都是一个星型网络，这种网络拓扑方式能在一定程度上提升CAN总线网络的稳定性以及避免网络拥堵的情况出现。如图5所示，电梯监控系统信号截取示意图，本专利技术的电梯监控系统是基于现有的电梯系统之上的系统，所以先抽象出大部分电梯的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，包括：CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；主控制器，其连接所述CAN总线通信电路，能够监测所述电梯的工作状态；信号采集模块，其能够进行数据采集和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能；报警模块，其连接所述主控制器，能够对所述电梯的工作状态异常进行报警。

【技术特征摘要】
1.基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，包括：CAN总线通信电路，包括至少一个CAN控制器和CAN收发器；主控制器，其连接所述CAN总线通信电路，能够监测所述电梯的工作状态；信号采集模块，其能够进行数据采集和实现与所述CAN总线通信电路之间的通信功能；报警模块，其连接所述主控制器，能够对所述电梯的工作状态异常进行报警。2.如权利要求1所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，所述信号采集模块中设置拨码开关，所述信号采集模块通过对所述拨码开关进行读取后将数据和所述信号采集模块采集的数据与所述CAN总线通信电路之间的通信功能。3.如权利要求1或2所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，还包括：后台功能模块，其用于监听所述CAN总线通信电路的传输数据。4.如权利要求3所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，所述后台功能模块包括：主动式报警模块，其用于判断电梯是否具有故障风险；主界面模块，其用于刷新电梯的工作状态；报警监控模块，其用于判断电梯工作是否异常。5.如权利要求4所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，所述信号采集模块中设置定时器。6.如权利要求5所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，所述CAN收发器为CTM1050T芯片。7.如权利要求6所述的基于CAN总线的电梯监控方法，其特征在于，所述报警模块为GSM报警模块。8.如权利要求1、2、4-7中任一项所述的基于C...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏立明，张立辉，郭秀娟，贾雪，杨坤，吕雪莹，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22