一种辅助电梯检验的手持终端及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种辅助电梯检验的系统及手持终端，目的在于提高电梯检验工作中的检验效率及检验质量。该手持终端主要特征在于：包括特与主控模块连接的特高频射频识别UHFRFID读写模块，在检验现场中扫描电梯电子标签确定当前电梯的信息；与主控模块连接的GPRS/CDMA无线通讯模块，在检验现场中与后台服务器进行电梯检验数据的交换，下载检测现场任务，并与电梯监控装置进行电梯状态或故障信息的交换；与主控模块连接的Wifi模块，在客户机/后台服务器架构下将已经完成检测的信息同步到后台服务器；主控模块连接的液晶显示屏，进行人机交互界面显示，输入需要完成的检测项。应用本发明可以实现电梯检验工作的网络化、远程化。
【专利说明】一种辅助电梯检验的手持终端及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电梯检验装置，尤其涉及一种辅助电梯检验的手持终端及系统。【背景技术】
[0002]电梯是城市中不可缺少的垂直交通工具，随着基础建设的推进，电梯的数量与日俱增，截至2010年底,我国在用电梯总数超过了 162万台，成为全球最大的电梯制造基地和电梯市场，且其速度以每年约20%的速度快速增长。
[0003]电梯在给人们提供便捷的同时，也带来了种种矛盾和安全隐患，电梯的安全运行事关公共安全，事关民生，因此，国家将电梯作为特种设备实施安全检查。按照规定，每年对电梯进行一次定期安全检验，检验工作重点是对电梯相关部件和功能进行必要的试验和验证，旨在保证设备的安全使用。
[0004]目前，在我国，电梯的定期检验主要由电梯维护单位申请，由被国家授权的检验机构派人携带仪器设备去现场测试，结果记录在纸质报表上，回来后输入计算机，生成检测报告。每检测一台电梯，一般需耗时一个工作日。由于检测项目繁多，纸质记录及重新输入计算机很容易出错，且长时间的检测也影响了电梯的正常使用，给人们生活带来不便。
[0005]在电梯安全管理信息化方面，各省级质量技术监督部门建立了电梯质量检验业务管理系统和省级基础数据库，初步实现了包括电梯在内的特种设备使用环节的动态监管。但上述工作，都未形成自动化的电梯检验系统平台，仍是检验人员现场检测、记录，回来后通过录入相关数据到检验业务管理系统，生成检测报告。
[0006]检验工作中的问题主要包括以下几个方面。
[0007]—是现场检验时，检验人员识别电梯设备身份信息困难，电梯的注册码并未与电梯实物进行捆绑，无法起到唯一性标识的作用。
[0008]二是检验人员检验现场处理检验记录耗费大量的时间和精力。检验人员现场检验时使用规定格式的检验记录填写检验信息，检验记录中重复性填写如单位信息、设备信息、检验项目等信息，增加了检验人员工作量。
[0009]三是检验人员现场检验工作中无法得到检验管理系统的支持，造成信息资源的浪费，同时也增加了检验人员的工作负担。
[0010]四是检验人员对于检验记录无法进行查询、管理，造成历史检验信息和维护信息利用不足，不便于信息化管理等问题。
【发明内容】
[0011]一种辅助电梯检验的手持终端，包括主控模块以及与主控模块链接的液晶显示屏、存储器和电源模块，其特征在于:还包括特高频射频识别UHF RFID读写模块、GPRS/CDMA无线通讯模块、Wif i模块，其中主控模块的第三串口连接特高频射频识别UHF RFID读写模块，在检验现场中扫描电梯电子标签确定当前电梯的信息；主控模块的第一串口连接GPRS/CDMA无线通讯模块，在检验现场中与后台服务器进行电梯检验数据的交换，下载检测现场任务，并与电梯监控装置进行电梯状态或故障信息的交换；主控模块的第二串口连接Wifi模块，在客户机/后台服务器架构下将已经完成检测的信息同步到后台服务器；液晶显示屏进行人机交互界面显示，同时输入需要完成的检测项。主控模块利用存储器运行存储程序及存储本地数据；电源模块为辅助电梯检验的手持终端中各部分提供电源。
[0012]一种使用所述的辅助电梯检验的手持终端的系统，其特征在于:包括手持终端、后台服务器、电梯监控装置、电梯；
后台服务器存储、发送并更新检验信息报表；
电梯监控装置控制电梯，并发送电梯的状态或故障信息；
手持终端扫描电梯上的电子标签，向台服务器发送电梯的身份信息；接收后台服务器发送相应的电梯的检验信息，接收电梯监控装置发送的电梯的运行状态或故障信息；发送更新的检验信息到后台服务器；
各装置间通信方式如下:后台服务器接收电梯身份信息时以及后台服务器向手持终端发送检验信息时均采用GPRS/CDMA无线通讯方式；后台服务器接收手持终端发送的检验信息的更新时采用Wifi通讯方式；
电梯监控装置与手持终端间采用GPRS/CDMA无线通讯方式连接，进行数据交互。
[0013]主控模块为嵌入式架构，通过GPRS/CDMA无线通讯模块完成检测现场任务的下载，以及检测过程中接收来自电梯监控装置的信息，通过UHF RFID读写模块扫描电梯电子标签领取电梯检验任务，通过Wifi模块完成C/S架构下与后台服务器的数据交互，通过液晶显示屏进行人机交互界面显示，通过存储器运行存储程序及存储本地数据。
[0014]GPRS/CDMA无线通讯模块通过第一串口与主控模块相连，用于无线接收来自电梯监控装置的信息及与服务器远程通讯下载检测任务。
[0015]UHF RFID读写模块通过第三串口与主控模块相连，可读写电梯的电子标签，并与主控模块完成数据交互。
[0016]Wifi模块通过第二串口与主控模块相连，用于将检测的数据上传到后台服务器，或者是通过C/S架构(即客户机/后台服务器架构)从后台服务器上管理查询信息。
[0017]液晶显示屏直接安装在主控模块上，实现手动设置检测项等数据，并可完成人机交互界面显示。
[0018]存储器主要包括SDRAM和Nand Flash，其中SDRAM作为系统的内存，用于执行代码，Nand Flash用于手持终端的程序存储和完成本地数据存储管理等操作。
[0019]电源模块为手持终端各部分提供电源，以保证各部分正常工作。
[0020]该手持终端应用于一个电梯检验的系统中，该系统包括手持终端、后台服务器、电梯监控装置、电梯。所述后台服务器作为检验管理系统，完成电梯检验数据的管理。所述电梯监控装置对电梯进行控制，并实时反馈电梯状态或故障信息，在该系统中，电梯监控装置作为被检测的对象，与手持终端通过GPRS/CDMA进行通信，手持终端接收并解析判定电梯监控装置发送的信息帧的准确性。
[0021]系统有含两种工作状态:在检验现场状态下，后台服务器完成电梯检验数据的管理并将需要下载的检验现场任务数据以GPRS/CDMA无线通讯的形式发送给手持终端；电梯监控装置对电梯进行控制，并实时反馈电梯状态或故障信息，以GPRS/CDMA无线通讯的形式发送给手持终端；手持终端通过内部的特高频射频识别UHF RFID读写模块扫描电子标签RFID;同时手持终端还接收并解析判定电梯监控装置能否正常反馈电梯状态或故障信息，完成电梯监控装置的检测；
具体解析判定电梯监控装置能否正常反馈电梯信息的步骤如下:手持终端在现场检验时，首先检验员要在手持终端上进行输入，比如设置状态为电梯上行，首先在手持终端上输入检验项目的为电梯上行，然后检验员就按下电梯上行的键，让电梯上行，电梯上行后，电梯监控装置能检测到电梯上行的状态，并将该状态通过帧发送到手持终端，手持终端解析帧，对比之前检验员的输入就可以判断电梯监控装置能否正常监控电梯。
[0022]在非检验状态下，手持终端可以在客户机/后台服务器架构(C/S架构)下通过wifi和后台服务器进行数据交互，主要完成的功能:1、将已经完成检测信息同步到后台服务器，后台服务器可以自动更新报表。2、通过后台服务器查询已经完成的检验信息。
[0023]后台服务器主要存入的是检验任务单的情况和检验后的结果。其中任务单的情况可以通过GPRS从网上下载，而检验后的结果内容比较多，所以采用的是wifi通信，连接上网后同步数据。
[0024]本发明的有益效果包括:
(1)应用射频识别RFID技术，为每部电梯安装射频识别RFID识别卡，解决电梯身份信息丢失或不易获取的问题，又将电梯纳入管理系统；
(2)利用嵌入式系统技术配置一种适合于电梯检验工作需要的手持终端设备，具备RFID识别功能，快速识别电梯身份信息；GPRS/CDMA和Wifi无线通讯功能，利用互联网实现与检验管理系统的远程通讯和数据交互等功能；
(3)手持终端可以实现两用，在现场检验状态下，辅助电梯质检员自动完成检验工作，在非现场检验状态下，作为普通终端通过C/S方式完成服务器上数据信息的查询管理。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0026]图1为本发明的手持终端结构框图；
图2为本发明的系统框图；
图3为本发明的处理器最小系统原理图；
图4为辅助电梯检验的手持终端主控芯片与各模块之间连接图；
图5为本发明的液晶显不屏原理图；
图6为Nand Flash存储器原理图；
图7为SDRAM存储器原理图；
图8主控模块电源管理的原理图；
图9为5V转3.3V的原理图；
图10为3.3V转1.25V原理图(为ARM内核供电);
图11为12V转5V原理图；
图12为本发明的软件架构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明做进一步说明: 如图1所示，本实施例提供一种辅助电梯检验的手持终端，包括主控模块101以及与主控模块101连接的GPRS/CDMA无线通讯模块102、特高频射频识别UHF RFID读写模块103、Wifi模块104、液晶显示屏105、存储器106、电源模块107。主控模块101为嵌入式架构，通过GPRS/CDMA无线通讯模块102完成检测现场任务的下载，以及接收检测过程中来自电梯监控装置的信息，通过UHF RFID读写模块103扫描电梯40电子标签领取电梯40检验任务，通过Wifi模块104完成C/S架构下与后台服务器20的数据交互，通过液晶显示屏105进行人机交互界面显示同时完成检测项的手动设置，通过存储器106运行存储程序及存储本地数据。GPRS/CDMA无线通讯模块102通过第一串口与主控模块101相连，用于无线接收来自电梯监控装置的信息及与服务器远程通讯下载检测任务。UHF RFID读写模块103通过第三串口与主控模块101相连，可读写电梯40的电子标签，并与主控模块101完成数据交互。Wifi模块104通过第二串口与主控模块101相连，用于将检测的数据上传到后台服务器20，或者是通过C/S架构从后台服务器20上管理查询信息。液晶显示屏105直接安装在主控模块101上，实现手动设置检测项等数据，并可完成人机交互界面显示。存储器106主要包括SDRAM和Nand Flash，其中SDRAM作为系统的内存，用于执行代码，Nand Flash用于手持终端10的程序存储和完成本地数据存储管理等操作。电源模块107为手持终端10各部分提供电源，以保证各部分正常工作。
[0028]如图2所示，本实施例应用于一个电梯检验的系统中，该系统包括手持终端10、后台服务器20、电梯监控装置30、电梯40。所述后台服务器20作为检验管理系统，完成电梯检验数据的管理。所述电梯监控装置30对电梯40进行控制，并实时反馈电梯40状态或故障信息，在该系统中，电梯监控装置30作为被检测的对象，与手持终端10通过GPRS/CDMA进行通信，手持终端10接收并解析判定电梯监控装置30能否正常反馈电梯信息，完成电梯监控装置30的检测。
[0029]本实施例的硬件原理图主要包括三个部分:
图3为S3C2440处理器最小系统的原理图。其中，LADDR[26:0]是处理器的地址总线。它将存储空间以Bank的形式划分，一个片选信号对应一个Bank，最大空间为128M，即227bit。LDATA[31:0]为数据总线；LnOE为输出使能信号；LnWE为写使能信号；nGCS[4:0]分别是Bank(TBank4的片选信号，配合SDRAM完成数据读写；XTIrtC、XT0rtC为RTC晶振的输入引脚和输出引脚，晶振频率32.768KHz，便于产生时钟标准；XTIpll、XTOpll为主晶振的输入输出引脚，频率为12MHz，经过内部PLL倍频可工作在200MHz ；0M[3:2]下拉接地，将外部晶振配置为主锁相环和USB锁相环的时钟源；0M[1:0]用以确定nGCSO设备的总线宽度，在处理器复位周期内有效。OMl下拉接地，OMO连接拨码开关改变启动时该引脚的电平状态，配置系统从NAND Flash或者16位的NOR Flash启动；PWM_IXDBL是定时器的PWM脉冲输出，接LCD背光驱动IC的DBrt (脉冲模式调节输入)引脚，用以调节背光亮度；485nRE输出引脚作为RS485接口芯片的接收使能信号。
[0030]图4主要显示主控模块101选用的S3C2440处理器和液晶显示屏105以及存储器106、GPRS/CDMA无线通讯模块102、UHFRFID读写模块103、Wif i模块104的连接。
[0031]液晶显示屏105的连接中，VD[23:0]为IXD显示屏的24位数据总线，R (红)、G(绿)、B (蓝)分别占用8位，顺序一次从高到低。设计中使用的TFT IXD屏为16位数据总线，采用565格式(R为5位数据，G为6位数据)，B为5位数据，此时将VD [23:0]中RGB对应的低位数据线去掉不用，不影响人们肉眼观察结果；LCD_PWREN为LCD屏电源输出使能控制信号，由特殊功能寄存器LCDC0N5的PWREN位控制，当清零时输出低电平，反之输出高电平。使用此信号去控制IXD背光光源，控制IXD背光的亮灭；VCLK为IXD显示屏的像素时钟信号。本设计中整屏共有640 X 480个像素点，每个像素点又由RGB颜色数据(VD [23:0])构成，IXD屏的驱动IC就是通过采集VCLK信号来结束RGB数据的。HSYNC为水平同步信号，当S3C2440的LCD控制器发送完一行的数据后，输出该信号告知LCD屏驱动器一行的结束；VSYNC为垂直同步信号，当S3C2440的IXD控制器发送完一帧的数据后，输出该信号告知LCD屏驱动器一帧的结束。一帧即写满整个屏幕的数据。VDEN为数据使能信号，它告知IXD屏驱动器RGB数据的有效。nTRST、TCK、TD1、TDO、TMS为JTAG接口信号，除TDO外均上拉10ΚΩ电阻。TXD[2:0]和RXD[2:0]分别是串口数据发送与输出引脚。图5是IXD显示器接口。
[0032]存储器106主要包括两个部分，SDRAM用于执行代码，NAND Flash用于存放代码以及数据。SDRAM读写控制接口 =LnSRAS为SDRAM行地址的使能选通信号，LnSCAS为SDRAM的列地址选通信号，LnSCSO为SDRAM的片选信号，拉低后对SDRAM进行读写操作。LDQM [3:0]为SDRAM的4个字节数据输入/输出屏蔽信号。SCLK[1:O]为SDRAM的时钟信号，SCKE为时钟使能信号。SDRAM部分的引脚走线均在靠近CPU的位置串联22 Ω电阻(或排阻)，避免信号反射等，提高信号质量，S3C2440与SDRAM的接口电路如图7所示。Nand Flash接口:ALE为NAND Flash地址锁存信号；CLE为NAND Flash命令锁存信号；nFCE为NAND Flash的片选信号；nFWE为NAND Flash的写使能信号；nFRE为读使能信号；R/nB为NAND Flash的就绪/忙状态检测引脚；NC0N为NAND Flash配置引脚，用于NAND Flash地址的步阶选择。由于使用512Mb (64MB)的NAND Flash，共需要26 (226)位地址线，经过4个周期才能完成寻址，图中将NCON通过IOK Ω电阻上拉到3.3V电源，将NAND Flash配置为4步寻址方式，S3C2440与NAND Flash的接口电路如图6所示。
[0033]GPRS/CDMA无线通讯模块102与主控模块101的连接均通过串口实现。仅需三根信号线即可实现通信，包括串口 O的TXDO和RXDO和GND信号。
[0034]UHF RFID读写模块103与主控模块101的连接通过串口实现，通过四根信号线即可实现通信，包括串口 2的TXD2和RXD2个VCC以及GND信号。
[0035]Wifi模块104与主控模块101的连接通过串口实现，通过TXDl和RXDl实现数据传输，通过主控模块的GP10_10 口控制Wifi模块的nRESET、STATUS、WAKEUP和FC等信号即可实现通信。
[0036]图9、10、11主要包括主控模块101的电源管理部分。nBATT_FLT为电池电量状态检测输入。在手持设备的低功耗应用中。处理器在掉电工作模式时。依靠该检测信号避免在电池电量低的状态下被唤醒。此外，在处理器每个电源输入引脚都放置一个0.1uF的去耦电容，每组电源还应放置一个IOuF的大电容，用于滤波和储能。
[0037]电源模块107设计时考虑到处理器I/O端口和一些外围设备供电电源为3.3V,内核供电电源为1.25V。首先采用LM2576将外部输入的12V电源稳压为5V，然后分别由LMl117-33和MAX61090分别得到3.3V和1.25V电源。RED作为系统电源指示灯，电源管理电路主要如图11所示。
[0038]如图12所示，本实施例的软件架构示意图主要包括数据库和通信两个部分，其中数据库主要包括RFID管理、数据录入、数据查询、检验、任务下载；通信主要包括检验、任务下载、数据输出、管理。此外，还包括登陆界面。以上各个部分均提供友好的人机交互界面。
【权利要求】
1.一种辅助电梯检验的手持终端，包括主控模块(101)以及与主控模块(101)链接的液晶显示屏(105)、存储器(106)和电源模块(107)，其特征在于:还包括特高频射频识别UHF RFID读写模块(103 )、GPRS/CDMA无线通讯模块(102 )、Wif i模块(104 )，其中主控模块(101)的第三串口连接特高频射频识别UHF RFID读写模块(103)，在检验现场中扫描电梯(40 )电子标签确定当前电梯(40 )的信息；主控模块(101)的第一串口连接GPRS/CDMA无线通讯模块(102 )，在检验现场中与后台服务器(20 )进行电梯检验数据的交换，下载检测现场任务，并与电梯监控装置(30)进行电梯状态或故障信息的交换；主控模块(101)的第二串口连接Wifi模块(104)，在客户机/后台服务器架构下将已经完成检测的信息同步到后台服务器；液晶显示屏(105)进行人机交互界面显示，同时输入需要完成的检测项。
2.一种使用权利要求1所述的辅助电梯检验的手持终端的系统，其特征在于:包括手持终端(10)、后台服务器(20)、电梯监控装置(30)、电梯(40); 后台服务器(20)存储、发送并更新检验信息报表； 电梯监控装置(30 )控制电梯(40 )，并发送电梯(40 )的状态或故障信息； 手持终端(10)先扫描电梯(40)上的电子标签，向台服务器(20)发送电梯(40)的身份信息，随后台服务器(20)接收电梯(40)的身份信息并调取电梯(40)相应的检验信息发送给手持终端(10 )，电梯监控装置(30 )控制电梯(40 )运行并将电梯(40 )的运行状态或故障信息传输给手持终端(10)，完成电梯检验，最后手持终端(10)将检验信息发送给后台服务器(20)，后台服务器(20)更新检验信息报表； 各装置间通信方式如下:后台服务器(20)接收电梯身份信息时以及后台服务器(20)向手持终端(10)发送检验信息时均采用GPRS/CDMA无线通讯方式；后台服务器(20)接收手持终端(10)发送的检验信息的更新时采用Wifi通讯方式； 电梯监控装置(30)与手持终端(10)间采用GPRS/CDMA无线通讯方式连接，进行数据交互。
【文档编号】H04L29/08GK103935855SQ201410168327
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月24日 优先权日:2014年4月24日
【发明者】章国宝, 鲁小雨, 虞金花, 胡晓, 黄端, 黄佳骏 申请人:东南大学, 江苏省特种设备安全监督检验研究院