【摘要】：當(dāng)今社會(huì),電梯已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚拇焦ぞ?電梯在給人們帶來便利的同時(shí),也存在著一些安全隱患,對(duì)人們的生命安全造成威脅。為了使電梯檢測(cè)人員可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的故障因素,降低電梯故障的發(fā)生頻率,需要對(duì)電梯進(jìn)行定期檢驗(yàn)。本文針對(duì)現(xiàn)有電梯檢驗(yàn)方式下出現(xiàn)的耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、易出錯(cuò)等問題,利用嵌入式技術(shù)和無線通信技術(shù),開發(fā)用于電梯遙測(cè)遙檢系統(tǒng)中的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置,實(shí)現(xiàn)電梯安全性信息的快速采集和檢測(cè)結(jié)果的自動(dòng)上傳,提高電梯檢驗(yàn)的客觀準(zhǔn)確性和工作效率,緩解檢驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。本文首先介紹了課題的研究背景以及意義,概述了國(guó)內(nèi)外電梯檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,并總結(jié)了本文的主要研究?jī)?nèi)容。之后,通過分析特檢院和國(guó)家電梯檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)確定了檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)需求,完成了電梯檢測(cè)裝置總體方案的設(shè)計(jì)和部分關(guān)鍵器件的選型。本文設(shè)計(jì)的電梯檢測(cè)裝置分為電梯檢測(cè)手持終端和采集板兩個(gè)部分,本文對(duì)這兩個(gè)部分軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。電梯檢測(cè)的手持終端以STM32F4為核心,搭載傳感器用于采集電梯的溫濕度信息,光照信息,平層誤差,曳引機(jī)的電壓電流以及掃描電梯的條形碼數(shù)據(jù),采集結(jié)束后手持終端通過GPRS通信模塊將檢測(cè)結(jié)果上傳到檢測(cè)中心的后臺(tái)服務(wù)器上。手持終端的軟件設(shè)計(jì)主要包括底層硬件模塊的驅(qū)動(dòng),基于STemwin GUI庫的界面設(shè)計(jì)以及基于UCOSIII操作系統(tǒng)的任務(wù)設(shè)計(jì)與管理。特別地,本文給出了基于高度差原理的非接觸式平層誤差檢測(cè)方案,提高了平層誤差的檢測(cè)效率,并提出了基于地址表的改進(jìn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略,用以提高歷史記錄的查詢效率。采集器放置在轎廂地面上工作,同樣以STM32F4單片機(jī)為核心,接受手持終端的控制,負(fù)責(zé)采集電梯的振動(dòng)信息和運(yùn)行聲響信息,并通過藍(lán)牙將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送到手持終端上。采集器的軟件設(shè)計(jì)主要集中于對(duì)電梯振動(dòng)信號(hào)和聲響信號(hào)的處理與分析,本文提出了基于小波去噪原理的加速度信號(hào)處理方式,用以過濾原始信號(hào)中的高頻噪聲,并通過梯形積分法計(jì)算電梯的運(yùn)行速度,通過最小二乘法劃分電梯運(yùn)行過程,結(jié)合FFT快速傅里葉變換和ISO頻率計(jì)權(quán)計(jì)算電梯振動(dòng)峰峰值。本文還詳細(xì)介紹了對(duì)電梯運(yùn)行聲響信號(hào)的A計(jì)權(quán)處理過程。最后本文對(duì)電梯檢測(cè)裝置的檢測(cè)功能,通訊功能和功耗進(jìn)行了測(cè)試,結(jié)果顯示檢測(cè)裝置滿足設(shè)計(jì)的需求。
【圖文】：

) EVA625 電梯/扶梯振動(dòng)和噪聲分析儀 (b) 德國(guó) ADIASYSTEM 檢測(cè)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)電梯智能檢測(cè)裝置的發(fā)展起步較晚，還沒有成熟的產(chǎn)品面向市究的多功能智能化電梯檢測(cè)裝置具有重要的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。容源于江蘇省科技計(jì)劃支撐項(xiàng)目——“電梯安全性遙測(cè)遙檢系統(tǒng)關(guān)鍵技項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：BE2014728)。遙檢系統(tǒng)是聯(lián)結(jié)電梯檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)與電梯檢驗(yàn)中心的檢驗(yàn)系統(tǒng)，包括電梯，檢測(cè)結(jié)果的遠(yuǎn)程傳輸，檢測(cè)報(bào)告的自動(dòng)生成與管理以及電梯安全程度本課題的研究?jī)?nèi)容是設(shè)計(jì)一套用于電梯定期檢驗(yàn)時(shí)采集電梯運(yùn)行參數(shù)的電梯遙測(cè)遙檢系統(tǒng)提供電梯現(xiàn)場(chǎng)的采集參數(shù)，為后期數(shù)據(jù)處理和安全狀靠的數(shù)據(jù)來源。該檢測(cè)裝置操作簡(jiǎn)單、方便攜帶、功能齊全且具備數(shù)據(jù)它的工作原理是，首先掃描電梯的二維條形碼，得到電梯的型號(hào)，廠商信息；再對(duì)電梯運(yùn)行的各狀態(tài)信息和乘坐舒適性信息進(jìn)行測(cè)量，主要包溫濕度信息，轎廂內(nèi)不同高度的照度信息，電梯�？空緯r(shí)的平層誤差，速度信息，速度信息和三軸的振動(dòng)信息，電梯運(yùn)行時(shí)和開關(guān)門時(shí)的聲響信的電壓電流。采集結(jié)果以圖形圖表的方式直觀地顯示出來，并能自動(dòng)上心的服務(wù)器中用于進(jìn)一步地分析。

責(zé)維護(hù)、保存和計(jì)算電梯各安全信息，分析電梯安全狀態(tài)，反饋給檢測(cè)裝置，自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告。本文主要負(fù)責(zé)開發(fā)用于現(xiàn)場(chǎng)操作的電梯檢測(cè)裝置。根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的功能需求，將檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)成兩部分組成：手持終端與采集器。為了方便檢測(cè)人員的操作，電梯檢測(cè)裝置做成手持設(shè)備，配備有良好的人機(jī)交互界面，負(fù)責(zé)完成電梯溫濕度、光照強(qiáng)度、平層誤差、曳引機(jī)電壓電流的檢測(cè)任務(wù)以及條形碼掃描的工作。而振動(dòng)檢測(cè)和聲響檢測(cè)放置在電梯采集器上完成，因?yàn)槿绻麑⒄駝?dòng)檢測(cè)和聲響檢測(cè)集成在手持終端上，檢測(cè)人員拿著設(shè)備檢測(cè)的話，人體的抖動(dòng)或活動(dòng)會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果，因此采用手持終端和采集器結(jié)合的方式檢測(cè)電梯所有的運(yùn)行數(shù)據(jù)。手持終端配備有人機(jī)交互界面，是檢測(cè)裝置的核心，用于控制采集器工作，與后臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，是聯(lián)系采集器和后臺(tái)服務(wù)器的中繼。當(dāng)檢測(cè)人員在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，首先用手持終端掃描電梯門上的條形碼，用于獲取當(dāng)前檢測(cè)電梯的信息，比如電梯的型號(hào)，廠商以及出廠日期等，，再使用手持終端配有的各傳感器檢測(cè)轎廂內(nèi)的溫濕度信息，不同高度的光照信息，電梯的平層誤差和曳引機(jī)的電壓電流，采集結(jié)果以數(shù)字或圖表的方式在手持終端上直觀地顯示出來。采集器放置在電梯轎廂地板上，接收手持終端的控制，完成電梯在運(yùn)行過程中的加速度，速度和振動(dòng)信息的檢測(cè)，以及電梯運(yùn)行和開關(guān)門時(shí)的聲響信息的采集，檢測(cè)完成后采集器將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給手持終端。最后手持終端將所有的檢測(cè)數(shù)據(jù)打包發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器上，并獲取服務(wù)器分析出的電梯安全評(píng)估結(jié)果。此外，手持終端還支持對(duì)歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢功能，并且具有應(yīng)急照明和拍攝照片的功能。電梯檢測(cè)裝置總體方案設(shè)計(jì)示意圖如圖 2-1 所示。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU857

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 沈華;;嵌入式系統(tǒng)的中嵌入式處理器的分類與選型[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2013年06期

2 辛宏彬;高勇;井德強(qiáng);楊新明;;電梯檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)綜述[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2012年01期

3 陳麗珍;林小薇;;嵌入式ARM微處理器選型指南[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2009年06期

4 張清鵬;劉方亭;;ADIASYSTEM電梯綜合參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)在電梯檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J];電梯工業(yè);2009年01期

5 彭志科;盧文秀;褚福磊;;新的基于小波變換的振動(dòng)信號(hào)消噪方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 卜愛國(guó);嵌入式系統(tǒng)動(dòng)態(tài)低功耗設(shè)計(jì)策略的研究[D];東南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 魯小雨;電梯安全監(jiān)控類產(chǎn)品檢驗(yàn)室檢測(cè)系統(tǒng)的研發(fā)[D];東南大學(xué);2015年

2 潘珂;基于GPRS的電梯乘運(yùn)質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的研究開發(fā)[D];浙江理工大學(xué);2015年

3 姚發(fā)閃;基于多傳感器信息融合技術(shù)的電梯智能診斷系統(tǒng)的研究[D];新疆大學(xué);2013年

4 施慶波;電梯振動(dòng)特性研究及其乘運(yùn)質(zhì)量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)[D];浙江大學(xué);2013年

5 陶珂;小波去噪質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[D];中南大學(xué);2012年

6 馬新芳;便攜式設(shè)備電源管理研究[D];華中師范大學(xué);2008年

7 蘭蕓;基于小波變換的振動(dòng)信號(hào)去噪方法研究[D];五邑大學(xué);2008年

8 蔡理金;嵌入式手持終端電源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

9 許偉濤;快速傅立葉變換算法研究與設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2684562