摘要：长期以来，电梯远程监控仍然是传统的视频监控方法。该方法不能实现电梯系统的状态控制，难以记录和管理自动报警和运行状态。随着智能建筑系统的不断发展，电梯作为建筑设备的重要组成部分，已经不能独立于其他综合智能系统进行开发。基于此，本文主要对CAN总线在电梯远程监控系统中的应用进行分析探讨。
关键词：CAN总线；电梯远程监控；系统应用
前言
鉴于国内外行业远程监控技术的发展，未来的电梯远程监控系统将更加注重智能技术和现场总线技术的应用。一些专家预测，监控系统的发展将集中在CAN总线技术的应用和智能的提高上。结合这些因素，有必要利用现代技术开发出通用性和兼容性好、成本适宜、运行稳定可靠、操作简单、安装方便、监控范围广的电梯远程监控系统。
1、CAN总线介绍
数据在传输过程中要通过CAN（ControllerAreaNetwork）总线，它是一种支持分布式实时控制系统的串行通信局域网。基于高性能以及高可靠性的特点，这种局域网的设计很独特且实时性好，其主要应用于各数据系统的检测以及执行机构间的数据通信。
主要特点：（1）多主总线，并且各个节点又可以主动的向其它的网络节点发送信息；（2）采用极其独特的非破坏性总线仲裁技术，优先级高的节点具有优先传送数据的权利，这一点可以满足实时性好的要求；（3）具备点对点、一点对多点以及全局域性广播传送的功能；（4）其总线每一帧的有效节点数量为8个，同时附属有CRC以及其它的相关校验措施，有一点好处就是出错率很低，而只要是一旦出现错误，就能够自动脱离总线，但在总线的其它操作不会受到影响；（5）具体的通信距离可以达到10km（5kb/s），而最高通信率可以达到1MB/s（40m），实际节点数目可以达到110个，通信介质则采用的是双绞线，也可采用光纤；（6）CAN总线只具备两根导线，如此系统在扩充的时候，只需要将新的节点挂接于总线上即可，系统比较容易扩充，且改型也比较灵活。
2、系统构成与应用
2.1数据传输及协议转换模块CAN-232转换卡
此环节是数据采集、协议转换、故障判断以及与工作站通讯或控制视频切换的功能环节。此过程中CAN控制器的选择是PHILIPS公司的SJA1000，收发器的选用是PC82C250。信号隔离选用高速光电耦合器6N137。其接收的是电梯通信卡发出来的符合电梯的CAN协议格式状态的相关数据帧，再进一步将其转变成为标准的RS232格式流传到数据处理站。把电梯的信号数据传输模式转换为符合数据站传输模式所要求的数据格式，使监控软件可以兼容不同种类型的电梯。
2.2转换卡与通讯卡通信过程
CAN主线的工作方式可以分为很多种，而在总线上也可以挂接110多个节点。所以，一块采集卡就可以连接多达110部电梯通讯卡。但实际上因为考虑到监控软件的实时性，一部工作站往往可以监控16部电梯，同时又为各部电梯赋予一个可以当作身份标识的站号（其分别设置为各部电梯通讯卡上面的拨码开关为1-16）。系统上位机监控软件间隔40ms就会监控采集一部电梯的数据，其第一步就是要发送电梯的站号到采集卡，再继续等待接收数据。待采集卡接收到上位机发送过来的站号，我们把该站号进行填充到“CAN帧”的字节，并将该只具备一个数字节的CAN帧发送到总线上去，再进一步接收等待此电梯进行发送的数据。
和采集卡相互连接的有16块电梯通讯卡，那么在系统初始化时，我们把地址的接收码以及屏蔽码在CAN总线通信中，初始设置成只是接收电梯的采集卡所发送的数据。如果在电梯通讯卡已经接收到了电梯发来的信号的时候，相较于自己的站号，假如不相同则不予理睬，如果不同，那么就要将电梯的状态数据发送到总线上面。然而采集卡在初始设定的时候需要将其设置为还没有接收的初始设置的通讯卡的数据，但如果其已经接收上了总线数据，那么就要确认它是不是已经采集的电梯发送过来的数据，正确的时候就要进行数据转换，把来自于电梯通讯卡所接收的数据进行转化，转换成为符合上位机要求的具体格式；之后我们再进一步根据这些电梯的信息判断确诊电梯的故障，同时还要判断电梯是否正常运行，不正常的情况下就要判断其究竟出现了什么问题，怎样修复这些故障，从而进行故障报警或者是预报警；故障判断等待处理之后，把故障码和其他的故障同时发送给上位机，不然的话就要将本次操作放弃。
初始化的数据在化模块的时候比较重要，在初始化时要先进入复位模式，再对CAN寄存器控制器进行配置。但我们往往在实际过程中发现其硬复位比较可靠，如果时间充足，那么就需要将使CAN控制器进入到复位状态，但这个时候，CAN寄存器的某一些值还不确定。软复位则恰恰相反，不确定会使得CAN控制器进入复位状态，但只要一旦进入了CAN控制器则它的值就一定是确定的复位值。实际应用中结合两种方法使用效果比较好，所以在硬件电路中设计了Watchdog电路，可以有效的防止出现单片机的死机，或者是程序出现“跑飞”的问题。
2.3转换卡与工作站通信过程
采集卡和工作站之间以RS232总线进行通讯，MCU的串口波特率为19200bs，系统工作站的监控软件采用的是VisualBasic及SQL，把MSComm控件中的settings属性设置成“19200，E，8，1”。用串口和工作站连接起来，这样能从速率上使得远程监控系统的要求得到满足，而与此同时又可以使得成本得以降低。但假如是运用基于PCI总线的CAN的适配卡，虽然能够很好的提高其通信的速率，但还是使得成本增加了很多。更何况还要将协议转换以及故障判断的任务移交给上位机，这样就增加了上位机的负担，促使整个系统的实时性受到影响。综合起来进行比较，还是CAN-232的性价比更高一些，所以就更加适合本系统的使用。
2.4监控系统结构
电梯远程监控是指集单片机控制和远程通讯技术于一体，通过设定好的电梯状态数据采集器和现场总线结构，将分布在各处的电梯运行状况和故障信息及时传递到监控中心的监视终端，以实现对各处电梯的远程监测和控制。本设计综合了现在流行的设计方案，采用了一种基于现场总线和以太网的电梯远程监控系统结构，系统由设备层、数据采集层、监控层和网络用户层组成，如图2-2所示。
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图1
2.5OTIS电梯电气系统原理
图1中的设备层是电梯设备，OTIS电梯的控制系统由电梯操作控制系统、电梯运动控制系统和变频器组成。运动控制系统将计算后产生的控制信号输出给变频器，由变频器控制曳引机的运行。电梯控制系统与电梯各个部分的信息传递是通过OTIS专用串行总线RSL来实现的。在上一代OTIS电梯远程监控系统中，是利用与电梯控制板上的服务工具口（STT）来获取电梯的运行与故障信息的。虽然，使用服务口让监控系统的设计变得简单，但是由于服务口为非用户接口，OTIS系统的升级，使得它的信息经常发生变化，并且还涉及到OTIS知识产权等问题，因此本设计中采用使用OTIS串行总线的方法，来获得电梯运行与故障数据。
3、结语
随着电梯技术的开发研究，高效、高速、智能化控制的电梯将提供更优质、良好的服务。事实上，电梯远程监控系统作为电梯企业进行技术服务及市场竞争的重要手段，已经从幕后走向了前台。因此，研发出技术先进且成本低廉的远程电梯监控系统是非常必要的，这也是电梯技术在今后几年的主要研究方向。本系统用于对智能小区或建筑中多台电梯进行远程实时监控。运用CAN总线技术，极大地提高了系统的可靠性、实时性，系统开发的性价比较高。经实际投入运行证实，减轻了维护人员和技术人员的工作量。减少了故障发生频率和故障停梯时间，提高了可靠性。
参考文献：
[1]胡国彪.基于CAN总线的电梯群控系统设计与研究[D].武汉：华中科技大学,2009.
[2]屈伟.兼容AT89S5X和STC系列单片机的编程实验板[J].机电信息,2009(30):20-21.