电梯远程监控系统中CAN总线的运用分析

摘要：本文主要从基于CAN总线的电梯远程监控系统结构组成以及功能，在对于基于CAN总线的电梯远程监控系统数据传输模块工作方式与具体工作过程分析的基础上，结合基于CAN总线的电梯远程监控系统在实际中的应用情况，进行电梯远程监控系统中CAN总线的运用分析，以促进电梯运行控制系统的智能化与自动化发展进步。

关键词：电梯 远程监控系统 CAN总线 数据 通信传输 工作模式 分析

电梯作为高层建筑中必不可少的一种特殊交通工具，对于高层建筑的功能以及居住人群的工作生活都具有很大的积极与便利作用意义。随着社会经济的发展以及人们对于建筑需求的不断提高，在建筑智能化发展的同时，作为高层建筑重要交通工具的电梯也逐渐的向着智能化的方向不断的发展提升。建筑电梯智能化发展过程中，电梯运行的安全性、可靠性以及运行维护便利性、及时性等，对于电梯的智能化发展提升有着至关重要的影响和作用。结合目前我国建筑电梯的运行维护情况，由于电梯运行维护过程中受到资金与技术力量的限制，对于建筑电梯的运行维护多是在电梯运行出现问题后，才在通知运行维护中心的情况下，由维护人员到现场进行运行故障问题的现场勘查与故障排除，这种电梯运行维护方式不仅响应速度比较慢，并且电梯故障问题检修维护过程中，还需要专人在现场坚守，以避免安全事故与问题发生。电梯远程监控系统是一种针对电梯运行事故及时作为维护反应的系统工具，对于提高电梯运行维护保障水平以及电梯运行维护反应力等，都有着积极的作用效果。

1、电梯远程监控系统与基于CAN总线的电梯远程监控系统

1.1 电梯远程监控系统特征分析

电梯远程监控系统是为了满足电梯运行维护检修以及运行维护问题及时反应需求而设计提出的一种有力系统工具，对于电梯运行过程中故障问题的检修维护保障，以及对提高电梯运行维护的反应力有着积极的作用。电梯运行服务过程中，一旦发生故障问题，多数维护检修都是在电梯运行故障问题发生后，由检修人员在现场进行故障问题的勘查排除，不仅运行维护响应速度比较慢，并且进行电梯运行维护过程中，还需要专门派人进行监守，以避免维护过程中不安全问题与事故的发生。针对国内电梯运行维护的这种情况，在现代通信与信息技术发展条件下，提出并设计了电梯远程监控系统，以进行电梯的运行维护与提升电梯维护反应能力。电梯远程监控系统在国内的应用比较广泛和普遍，但是应用过程中由于价格因素的作用限制，导致应用于电梯运行维护中的远程监控系统设计开发的兼容性比较差，具有较大的应用局限性。

1.2 基于CAN总线的电梯远程监控系统

1.2.1 系统结构组成分析

基于CAN总线的电梯远程监控系统是针对电梯远程监控系统设计应用局限性所开发设计的一种能够适用于不同类型电梯的远程监控系统，能够实现对于多部电梯进行集中的远程监控、管理以及数据维护、统计、分析、故障诊断、救援实现的一种系统工具。基于CAN总线的电梯远程监控系统主要是由数据采集卡以及视频监控、监控工作站三个部分组成，如下图1所示，为基于CAN总线的电梯远程监控系统结构示意图。

如上图所示，在基于CAN总线的电梯远程监控系统中，数据采集卡结构部分，也就是上图1中的CAN-232数据转换卡结构框部分，和电梯控制器中负责与整个监控系统进行数据交换的电梯通讯卡，通过CAN总线进行进行连接。基于CAN总线的电梯远程监控系统中数据采集卡结构部分在与电梯通讯卡在通过CAN总线以总线方式进行布线连接过程中，如果连接总线的长度超过100米，就需要在总线末端连接设置120欧的抑制信号反射作用的终端电阻，在上图1所示的基于CAN总线的电梯远程监控系统中，根据需求设置有两个120欧的终端电阻，对于匹配总线阻抗有着相当重要的作用，并且能够大大提高系统运行过程中数据通信传输的抗干扰性与通信传输运行可靠性。此外，在基于CAN总线的电梯远程监控系统中，数据采集卡还通过RS232总线与工作站的COM1口进行连接，以实现与工作站之间的数据通信传输。

1.2.2 系统的运行与功能分析

基于CAN总线的电梯远程监控系统在进行电梯的运行维护监测应用中，系统中的摄像机主要安装在进行运行监测的电梯轿厢内部，以进行电梯轿厢内部的图像视频采集，然后，电梯远程监控系统中摄像机所采集的视频图像数据信号再经过视频通信传输线缆，将数据信号传递到视频切换器部分，由数据采集卡中的MCU控制通过对于模拟开关的控制来实现视频切换器的切换实现。在进行视频切换器的切换控制实现过程中，数据采集卡中的MCU通过从工作站部分的计算机COM1口接收到计算机发出的控制命令，并根据控制命令通过对于模拟开关的控制实现从多路视频信号中选择输出与切换实现。值得注意的是，基于CAN总线的电梯远程控制系统中，视频切换器除了具有视频信号切换功能外，同时还具有视频信号的放大功能，能够在食视频信号传输与切换过程中，通过延长视频信号的传输距离，使得经视频切换器切换后，工作站计算机所获得的视频图像具有较高的质量效果。在基于CAN总线的电梯远程监控系统中，视频切换器将选择切换的视频信号经过视频传输线缆传递给视频采集卡后，通过将视频采集卡安装在工作站计算机设备的PCI接口端，就可以实现将摄像机收集的模拟视频信号转换为数字视频信号，并由工作站中的计算机设备进行进一步的处理和存储管理。工作站根据接收处理的视频数据信号，对于电梯的运行状态以及电梯轿厢内的视频图像进行显示，并在电梯发生运行故障时以多种方式进行故障报警，报警过程中将各种有用数据信息存储到数据库中，以使用户通过工作站对于电梯的状态信息以及电梯轿厢内的图像信息进行掌握，同时进行电梯档案信息以及运行历史事件、曾发生故障信息等的查询与打印显示等。

2、系统的数据传输与协议转换模块分析

对基于CAN总线的电梯远程监控系统的数据传输与协议转换模块的分析，主要从基于CAN总线的电梯远程监控系统中CAN总线的介绍以及数据传输与协议转换模块功能作用分析两个部分进行。

2.1 CAN总线的分析介绍

基于CAN总线的电梯远程监控系统中，数据信号的通信传输是通过CAN总线实现的，CAN总线是一种支持分布式实施控制系统的串行通信局域网络，在实际应用中具有较高的应用性能与可靠性、实时性、独特设计性等，在控制系统的检测与执行机构数据通信中应用比较广泛。CAN总线在数据通信传输应用中具有多主总线以及点对点、非破坏性总线仲裁技术、自动通信传输故障检测、易扩充等特点优势，是分布式计算机控制系统中比较理想的数据通信传输总线技术。

2.2 系统的数据传输与协议转换模块功能分析

在基于CAN总线的电梯远程监控系统中，系统的数据传输与协议转换模块进行数据信号的通信传输，主要是通过该模块中的CAN-232转换卡以及转换卡与通信卡之间的转换通信、转换卡与工作站之间的通信传输实现系统中数据信号的通信传输与实时监测、处理、报警、存储、显示等功能。首先，系统数据传输与协议转换模块的CAN-232转换卡主要是完成系统中的数据采集以及协议转换、故障判断、与工作站通信、视频切换控制等功能；而转换卡与通信卡之间的通信

过程，则是实现收集信息的通信传输与切换选择主要过程，然后再通过采集卡与工作站之间的通信传输，实现将收集并切换选择的数据信息经工作站进行分析处理与存储实现，从而完成系统中数据传输与协议转换模块的所有功能作用。

3、结束语

基于CAN总线的电梯远程监控系统具有比较突出的电梯运行与维护监控优势，目前在实际中已经有应用实现，比如广东以及天津等多地小区电梯中就有对于该系统的应用实现。

参考文献：

[1]郑尚透，赵国军，杨如峰，宋涵.基于CAN总线的智能小区中电梯远程监控系统的设计[J].仪器仪表用户.2009（4）.

[2]陈才，胡晓东，张襄川，曹长修.分布式电梯远程监控系统的设计[J].自动化与仪器仪表.2011（4）.

[3]赵维铎，易红，倪中华，幸研.基于Web和现场总线的数控系统远程监控研究[J].东南大学学报（自然科学版）.2012（1）.

[4]赵浩，李声晋，芦刚.基于CAN总线和以太网的远程监控系统设计[J].测控技术.2011（10）.

[5]吴振翔，张广明，魏晓东.基于CAN总线的数控机床远程监控系统的设计与研究[J].机床与液压.2010（6）.

[6]洪春跃，金姝，金建祥，贾勋慧.CAN总线设备在DCS中的应用[J].自动化仪表.2010（11）.

[7]胡凤忠，罗志年，廖亦凡.基于CAN总线的密集烤房群远程监控系统[J].仪表技术与传感器.2012（12）.