基于GSM网络的电梯五方通话技术

摘要：电梯是现代建筑的有机组成部分，是人们出行的重要工具。为了保证用户的安全，电梯中往往会安装有电梯通话系统，以便及时发现与解决电梯故障。然而，现有的电梯通话系统中，大多存在布线麻烦、组装难、维护成本高等问题，电梯一旦停电则无法呼叫。对于这些问题，一种以GSM无线通信为基础的新应急呼叫系统――电梯五方通话技术均能有效解决。本文主要对基于GSM网络的电梯五方通话技术的相关问题进行探讨。

关键词：GSM网络 电梯 五方通话技术

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04--0000-00

电梯作为现代建筑的重要组成要素，给人们带来了很大便利，但电梯关人或电梯事故等问题也时有发生。当被困电梯后，若遇到停电或突发事件，人们首先会想到的是用报警器与外界取得联系，尽快逃离。在这个过程中，电梯五方通话技术发挥了重要作用。以下则对一种基于GSM网络的电梯五方通话技术进行分析。

1 基于GSM网络的电梯五方通话技术概述

通过使用电梯轿厢电话分机、轿顶电话分机、机房电话分机、底坑电话分机及值班室电话，取得与相应人员的语音联系，则称为电梯五方通话[1]。五方通话装置的有效性如何，会直接影响到被困者的情绪及救援工作的开展情况。但是，很多建筑的电梯中并未设置五方通话装置，或是采用有线通信方式，当高楼层出现被困情况时，若沟通不畅则会影响救援工作的效率，且可能造成意外事故。因此，设计一种无线网络的电梯五方通话装置则非常必要。

2系统的总体设计

2.1系统描述

主机是整个系统的主要设计部分，构成要素主要有信号检测及控制单元、无线通信电路单元、语音路单元、线性电源单元和开关电源电路单元[2]。主机工作的完成主要依靠微型单片机与GSM模块。信号检测及控制单元接收到急救信号后，单片机会第一时间将指令传送至GSM模块，而GSM模块激活后会与继电器接通，并建立语音通路。之后，双方即可全双工通信。

2.2系统的硬件设计

2.2.1信号检测及控制单元的设计

整个单元组成中，主要以微型单片机STC11F05E 为核心部分，该芯片体积小、集成度高，且成本低。在该单元电路中，预留有单片机程序烧写接口，方便后期的程序烧写及后续升级。当轿厢中的人员按下呼救按钮后，即可导通保护电路中的三极管MMBT2907L，而三极管B772则截止，然后电平从12V变成5V，变压器两端则会出现压差，三极管MMBT4401的导通状态也会发生变化，并使输出电平也发生改变。此时，I/O口电平信号的变化即可被单片机检测出来，单片机及时做出控制判断，并发送电平信号，使GSM模块得以激活，实现拨号与通信。

2.2.2线性电源单元的设计

线性电源单元实质就是一个简单型的电源电压转换电路，是单片机STC11F05E 的供电来源。在该单元电路的器件中，三端稳压管是核心器件。每次12V电压输入时，经电源滤波与二极管1N4004直接输入到三端稳压管中，而输出端在经过一系列滤波电容后，得到的就是较纯净的电压。线性电源技术制作成本低，技术成熟，极易达到较高的稳定度。

2.2.3无线通信电路单元的设计

GSM通信模块可选用SIM900A，因为该模块自带屏蔽罩，具有体积小、集成度高等优势。无线主机连接电源后，无线通信模块会读取SIM卡上的信息并自动完成注册，操作人员可通过状态指示灯查看SIM卡注册成功与否。单片机输出一个高电平信号后，会直接导通三极管，最终将SIM900A模块激活。因为SIM900A两个接口的电平限制值均在3.3V，但单片机的I/O电平口为5V，故通信时还应对电平进行转换，可通过三极管来实现。模块正常工作后，则根据事先设计好的电话号码循环、有序地拨号。

2.2.4语音电路单元的设计

无线通信单元音频信号的输入与输出，主要是由LM358、TDA2003这两款芯片完成。在通信模块管脚输出的音频信号，经过语音芯片TDA2003后功率会放大，再经放大管子的管脚输出，经过电阻、电容及滤波电路后，输出的声音会更清晰[4]。在另一语音芯片LM358中，有两个双运算放大器，且相互独立、增益高，适用于单、双电源任何一种工作模式。

2.3软件设计

该系统的设计需要使用的平台较简单，软件功能主要包括信号检测、GSM模块通信的控制及语音电路控制这几个版块。如图1。

3 结语

由上述可知，在电梯的使用中，急救呼叫是人们被困时成功与外界联系的重要途径，但大多急救呼叫功能在电梯停电时则无法使用。基于GSM网络的电梯五方通话系统是用于电梯紧急呼叫中的一套系统，它利用了无线GSM网络平台，实现了无线语音传输与电梯五方通话，有效解决了电梯停电时无法进行紧急呼叫的问题，提高了电梯使用的安全性，为用户的日常出行提供了有效保障。

参考文献

[1]郑永康，陈俊武，李强.基于3G+Internet网络的电梯远程监控系统设计[J].计算机时代，2013（07）：32-35.

[2]付道军，陈丽娜.基于物联网的电梯数字对讲系统设计[J].机电工程技术，2015，44（08）：158-162.

[3]刘会，吴敏.浅谈电梯应急通信技术[J].电子世界，2014（12）：164.

收稿日期：2016-02-28

作者简介：朱振云（1981―），女，山东莘县人，助理工程师，本科，毕业于哈尔滨理工大学，主要从事电气方面写电气设计方面。