1. 研究目的与意义
随着城市建设速度的加快，高层建筑的数量日益增加，电梯成为完善建筑物使用价值的重要方面的同时，由于电梯质量不达标和从业人员对电梯的保养不到位,使得近几年来电梯安全事故频发。因此，保障电梯的安全运行是重要的研究课题。
在生产电梯时, 会根据不同需要设计出相应额定载重量的电梯，并且配备与之相适应的变频器、钢丝绳、曳引机、轿厢等重要部件。电梯经过较长时间的使用后，将会对超载保护装置产生功能和精度的变化。倘若在电梯日常维护保养过程中，对超载保护装置精度的检查、维护工作不够重视，那么将会增大电梯故障甚至事故的发生率。轻则可能出现电梯平层精度差、各部件损坏速度加快、轿厢变形等；重则可能出现电梯下行速度加快，限速器与安全钳联动，促使电梯急停、甚至会出现限速器或安全钳失效而导致电梯坠落，造成机毁人亡的不堪设想的后果。且不说电梯坠落，仅限速器与安全钳联动造成的电梯急停这种强大而突然的冲击就严重的威胁了电梯内人员和货物的安全。特别是货梯运行货物时，将可能导致货物的倾覆，挤压运货人员或损坏货物。此外，在电梯事故发生后，抢修工作也比较麻烦。因为轿厢超载，安全钳动作和电梯复位后，修复导轨所需的时间较长，对电梯的正常使用产生影响。所以我们一定要高度重视经常性超载的电梯，否则，不仅安全隐患严重，而且导致电梯的劣化速度加快，电梯的使用寿命缩短。虽然在GB7588-2003《电梯制造与安装安全规范》相关条款规定电梯超载10%并至少达到75 kg后才进行光线或语音报警。但是，要想电梯达到安全运行的状态，一定要遵守有关额定载重量的规定，避免出现电梯超负荷运行的状况。
而今，电梯能否安全运行直接关系着人们的生命财产安全。而轿厢是电梯用以承载和运送人员和物资的箱形空间，其超载保护功能对乘梯人员的安全和电梯设备的安全都非常的重要。可是，现有的电梯轿厢的运载范围，通常是通过在轿厢上设有注明牌来提醒轿厢的额定人数和重量，而没有明显的警示作用，一旦电梯轿厢会运载超过正常的范围重量，既给电梯造成了损坏，使得其缩短了其使用寿命，又给人们的生命造成了危险。
2. 研究内容与预期目标
研究内容：了解当前住宅小区内的电梯性能结构，设计一个基于单片机的智能电梯超载监测与报警控制系统，实现电梯超载监测与报警；该系统能够实时对运行电梯的载重，烟雾等环境进行检测，如有异常，及时发出警报，并将情况实时回传至控制室，保障安全。该系统包括：传感器、A/D转换器、单片机控制系统、LCD或者数码显示单元；完成的功能：对实时载重与烟雾参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量，做出相应的决策；本设计采用STC89C51单片机作为主控制器。
预期目标：1、提出系统方案，分析超载监测报警系统的构成和应用；2、选择重量与烟雾监测传感器，设计对应监测系统电路；3、设计传输系统电路，进行电路设计计算，选择系统及电路组部件，元器件；4、设计简易报警系统，制作和调试简易报警电路演示实物。5、做出最终的结论。
3. 研究方法与步骤
针对功能模块，本系统由检测部分、单片机及报警显示部分构成。该系统以STC89C51单片机为核心，可以完成重量、气体浓度等信息的采集、处理、声光报警、控制执行结构等功能，自身构成一个闭环测控系统。检测部分由重量、气体传感器实现，主要负责重量、气体浓度等数据的采集功能，根据分析结果采取有效措施，以防止超载，烟雾浓度过高，杜绝隐患。报警显示由LCD显示屏和蜂鸣器构成，在LCD显示屏中显示数据，重量等信息超过额定值的情况下，蜂鸣器发出警报。
硬件结构：系统以STC89C51单片机、A/D转换器及外围电路组成，以CAN总线连接单片机及各电路，组成电梯超载检测报警系统。由传感器输出的微弱电信号，经各自信号调理电路对信号进行预处理，使其转换为1~5V范围内变化的直流信号，加到A/D转换电路转换为数字量，然后由单片机对其进行数据分析、处理。根据发送的控制命令，判别是否超标，若超标，则控制报警电路报警，同时向显示实时数据，控制电路通断电。
研究步骤：1、查阅有关资料，了解STC89C51单片机（或其他控制器）原理；2、研究电梯超载保护系统国内外发展情况；3、完成电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试；4、验证该系统的有效性；5、检测系统是否能够完成预期的目标，并作出相应的改进。
4. 参考文献
[1] 吴险峰.《51单片机项目教程》[M].人民邮电出版社.2016.
[2] 王建，宋永昌编.《88例学会51单片机》[M].中国电力出版社.2014.
[3] 郭天祥著.《新概念51单片机C语言教程（第二版）》[M].电子工业出版社.2018.
5. 工作计划
（1）2022-10-27～2022-3-11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。
（2）2022-3-12～2022-4-8 硬件功能分析，熟悉单片机（或其他）指令及编程语言。
（3）2022-4-9～2022-5-6 设计电路原理图，编制应用程序。
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