电梯管理创新项目可行性研究报告.docx

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电梯管理创新项目可行性研究报告

可行性研究报告

1．1引言

 1．1．1编写目的

　经过对此项目进行详细调查研究，对软件开发中将要面临的问题及其解决方案进行初步设计及合理安排，明确开发风险及其所带来的经济效益。

交软件经理审查。

 1．1．2背景

      a．开发软件名称：

电梯管理系统

b．本项目的任务提出者：

A西安电力高等专科学校计算机工程系

项目开发者：

B计算机控制专业44071班10和15号

用户：

西安电力高等专科学校

1．1．3定义

   1．1．4参考资料

   【1】吴洁明.软件工程基础实践教程［M］.清华大学出版社，2007

【2】郭瑞军.数据库开发实例精粹［M］.电子工业出版社，2007

　【3】姬景刚.管理信息系统设计与实现［M］.科学出版社，2003

【4】王宜贵.软件工程［M］.机械工业出版社，2008

1．2可行性研究的前提

    1．2．1要求

   a．主要功能：

为领导、老师、学生及工作人员提供方便，便于管理。

   b．性能要求：

市场分析准确、投资方案合理、并提供竞争分析、营销计划、管理方案，使电梯在每一层的开闭都能够满足使用者的要求。

   c．输入要求：

简捷

d．输出要求：

准确无误

 e．安全与保密方面的要求：

对电梯开放及其管理的人员及时对电梯信息记载统计并做及时调整

 f．完成期限：

预计五天   

 1．2．2目标

  a.每个电梯有一些按钮，每个按钮对应一个楼层，当按下按钮后，按钮灯亮，并指出电梯开往相应的楼层。

当电梯到达该楼层后，按钮灯熄灭；

b.除底层和顶层只有一个按钮外，每个楼层有两个按钮，分别指示上楼和下楼请求。

当按下后，按钮灯亮。

如果电梯已到达该楼层，或者电梯正在沿所请求的方向运动，按钮灯灭；

c.当没有服务请求时，电梯保持在最后一个目的楼层，电梯门关闭；

d.系统以事件驱动方式响应楼层对电梯的请求，所有楼层优先级相同；

e.每个电梯都有一个紧急按钮，按下后向管理人员发出报警信号，然后电梯被置为不可用状态，每个电梯都有取消不可用状态的机制。

1．2．3条件、假定和限制

     a．建议软件寿命：

10年

   b． 经费、投资方面的来源和限制:

A西安电力高等专科学校

   c．社会和政策方面：

市场需求和产品发展前景

   d．硬件条件：

服务器、单片机和PJC可编程控制器、晶体振荡器选6JGz，C51、C52为30uE瓷片电容与晶体振荡

e．运行环境：

WHKEows2000SErvEr/ProEEssHoKaJ

   f．系统投入使用的最晚时间:

2009年6月22日

 1．2．4进行可行性研究的方法

a.投资估算法：

投资费用一般包括固定资金及流动资金两大部分，固定资金中又分为设计开发费、设备费、场地费、安装费及项目管理费。

（1）指数估算法，即“0.6次方法”

（2）因子估算法

   （3）单位能力投资估算法

b.增量净效益法：

将有项目时的成本（效益）与无项目时的成本（效益）进行比较，求得两者差额，即为增量成本（效益），这种方法称之为有无比较法。

有无比较法比传统的前后比较法更能准确地反映项目的真实成本和效益。

 1．2．5评价尺度

   成本/效益分析结果，效益大于成本；技术可行，现有技术可完全承担开发任务；操作可行，软件能被原有工作人员很快接受。

1．3对现有系统的分析

   电梯是高层建筑不可缺少的运输工具，用于垂直运送乘客和货物，传统的电梯控制系统主要采用继电器--接触器进行控制，其触点多，故障率高、可靠性差、维修工作量大，接线过多，安装复杂，不易更改和扩展，导致难以维护和效率低的缺点。

电梯用户对电梯的要求已不仅仅停留在对系统的安全性、可靠性等基本功能的追求上，对电梯的舒适感、效率、自我故障诊断、远程监控等智能化以及电梯调试，维护的简便性提出了更高的要求。

 1．3．1处理流程和数据流程

图1-1

1．3．2工作负荷

表1-1总量年度变化规律图

1．3．3费用开支

   人力：

65000元设备：

2万元

 1．3．4设备

   继电器--接触器

 1．3．5局限性

本系统的主要的局限性表现在：

例如处理时间赶不上需要，响应不及时，数据存储能力不足，处理功能不够等。

随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。

由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。

采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。

从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。

1．4所建议的系统

   而采用PJC组成的控制系统可以很好地解决上述问题。

通过讨论电梯控制系统的组成，阐述可编程控制器（PJC）在电梯控制中的应用，采用三菱PJC编程的程序控制方式，提出了三层电梯的PJC控制系统总体设计方案、设计过程、组成，列出了具体的主要硬件电路、电梯的控制梯形图及指令表。

并给出了系统组成框图和程序流程图，在分析、处理随机信号逻辑关系的基础上，提出了PJC的编程方法，设计了一套完整的电梯控制系统方案。

采用本方案实现电梯控制，能够解决继电器——接触器触点多，故障率高、可靠性差、安装调试周期长、维修工作量大、接线复杂等缺点。

使电梯运行更加安全、方便、舒适。

 1．4．1对所建议系统的说明

硬件部分我们使用的是单片机及外围电路组成高度为四层楼的电梯控制系统。

单片机采用AT89C51，晶体振荡器选6JGz，C51、C52为30uE瓷片电容与晶体振荡器形成时钟电路。

电容C53、电阻R51、R52和按键RESET构成上电复位和手动复位电路。

软件部分采用了两种控制方案简易控制方案只是简单的电梯上升下降在各楼层短暂停留。

而进一步控制方案则考虑各楼层的信号请求，以完成各楼层的升降控制。

该系统具有工作稳定，操作简单等优点。

关键词:

电梯AT89C51单片机，共阴极数码管，CE4511译码器，发光二极管

 1．4．2处理流程和数据流程

图1-2

 1．4．3影响

  a.对设备的影响

   电梯的各主要设备技术参数对电梯运行状态的影响不尽相同,但所产生的影响只局限在某一数值段,并得出在该数值段电梯运行曲线的变化情况.

b.对软件的影响

需要进行软件更新以适应新的系统要求，来完善系统功能。

c.对用户单位机构的影响

需要有计算机专业知识的人员，来控制整个系统同时根据软件的实行情况调整人员配备。

d.对系统运行过程的影响

 a）．用户的操作规程：

按照一定程序操作该系统

   b）．运行中心的操作规程：

在一定的时间内开闭系统运行

   c）．源数据的处理：

对系统运行做出相应的调整

   d）．数据进入系统的过程：

及时提醒系统做正确的输入

e.对开发的影响

   说明对开发的影响，如：

   a）．支持所建议系统的开发，用户需进行的工作：

认真学习用户手册，正确操作该电梯管理系统。

   b）．建立一个数据库所要求的数据资源：

数据库

   c）．开发和测验所建议系统而需要的计算机资源：

pc机、服务器、终端

   d）．所涉及的保密与安全问题：

对电梯开放及其管理的人员及时对电梯信息记载统计并做及时调整

f.对地点和设施的影响

   没有什么特殊要求

  1．4．4局限性

     a.若有乘客在轿厢内,那么电梯不能响应相反的方向;

b.每个电梯都有最大的承载能力,若满载则电梯需直通,不响应外部呼叫;

c.每部电梯是在一个恒定的速度下运行;

d.每部电梯必须响应内呼。

针对以上的目标,提出了基于等待时间、乘梯时间、乘客数量、停站次数和相对距离等5个参量的加权模糊算法。

1．4．5技术条件方面的可行性

a.使乘客的等待时间要尽量短;

b.尽量减少乘客的长候梯率;

c.使每个电梯的行程尽量短;

d.合理分配电梯应答,防止聚堆和忙闲不均;

e.选择能耗最省的方式。

1．6投资及效益分析

 1．6．1支出

  a.基本建设投资

  a）．房屋和设施：

没有很大的要求

  b）．AEP设备：

单片机12台：

125000=6万元

  c）．数据通讯设备：

2万元

  d）．环境保护设备：

5000元

  e）．安全与保密设备：

2万

  f）．AEP操作系统的和应用的软件1万

 g）．数据库管理软件：

1万

b.其他一次性支出

  a）．软件购置费：

5万

  b）．操作员培训费：

1万

c.非一次性支出

  a）．后期维护费用：

2万

  b）.软件的租金和维护费用：

1万

  c）．数据通讯方面的租金和维护费用：

1万

  d）．人员的工资、奖金：

5（天）8（人）500元=2万元

  e）．其他经常性的支出：

2万

1．6．2收益

   a.一次性收益

减少员工10人（1000元/人）五年的收入：

100万

   b.不可定量的收益

  因服务质量提高增加的承载量10%：

2万

1．6．3收益／投资比

  整个系统生命期的收益／投资比值：

102万/25万=408%

1．6．4投资回收周期

  约1年

1．6．5敏感性分析

  设计系统周期为5天，估计最长可达10天。

处理速度：

一般小于4秒

1．7社会因素方面的可行性

 2008年奥运会和2010年世博会在中国的举办，将有力的带动电梯革命的节能环保化发展，电梯产业的前景和走势也随着社会的需求悄然发生着改变。

市场对新一代的绿色电梯、节能电梯和智能电梯的需求越来越旺盛。

 1．7．1法律方面的可行性

  所有软件都选用正版，合同制定确定违约责任

 1．7．2使用方面的可行性

使用本软件人员要求有一定的计算机基础的人员，系统管理员要求由有计算机专业知识的人员来担当，同时，所有人员都要经过培训；管理员也许经一般培训。

经过培训的人员可熟练使用本软件。

1．8结论

 由于投资效益远大于100%，技术、操作方面都具有可行性，可以立即开始进行

项目开发计划

2．1引言

 2．1．1编写目的

  本报告的主要作用是确定各个项目模块的开发情况和主要负责人，供各项目模块负责人阅读，做到及时调整，按步有序进行项目开发，减少开发中的不必要损失

 2．1．2背景

  由于老的操作系统已不能适应就激烈的市场竞争为了适应市场需求，快速发展，提高竞争能力，提出了新的系统要求。

对新系统要求实时、高效、便捷、完善、安全性能好。

 2．1．3参考资料

【1】吴洁明.软件工程基础实践教程［M］.清华大学出版社，2007

【2】郭瑞军.数据库开发实例精粹［M］.电子工业出版社，2007

　　【3】姬景刚.管理信息系统设计与实现［M］.科学出版社，2003

【4】王宜贵.软件工程［M］.机械工业出版社,2008

2．2项目概述

 2．2．1工作内容

  各小组根据时间先后安排，分别对项目进行开发；

各项主要工作：

需求分析小组对旅社进行调研。

软件编程小组对调查结果进行分析，拟订实现方案

软件编程小组对软件进行集中开发

软件审核小组对软件进行评定、审核

2．2．2主要参加人员

  拥有熟练的编程能力和软件理论知识的计算机操作人员

2．2．3产品程序

  需移交给用户的文档：

项目开发计划和系统使用手册

向用户提供的服务：

人员培训，系统安装，维护（5年）

2．2．4验收标准

  系统运行流畅，出错率为：

1次/5年

对于上述这些应交出的产品和服务，逐项说明或引用资料说明验收标准。

2．2．5完成项目的员迟用限

2．2．6本计划的批准者和批准日期

2．3实施计划

2．3．1工作任务的分门与人员分工

  调研小组、设计小组、编程小组、测试小组、维护小组

2．3．2任务分解、进度及预算

   对于需求分析、设计、编码实现、测试、移交、培训和安装等工作，给出每项工作任务的预。

定开始日期、完成日期及所需资源，规定各项工作任务完成的先后顺序以及表征每项工作任务完成的标志性事件。

表2-1

任务

人员

用时

预算

分析阶段

调研小组

1天

1000元

设计阶段

设计小组

1天

1000元

编码阶段

编程小组

1天

1000元

测试阶段

测试小组

1天

1000元

2．3．3关键问题

    关键问题是如何做到大容量、多并发、快速的即时演算能力和部分故障不停机的能力

2．4支持条件

 完成项目应具备的条件：

资金、调研环境、开发品太、开发基础设施、开发人员、维护人员；开发单位已经具备的条件；开发基础设施、开发平台；尚须创造的条件；良好的调研环境

 2．4．1计算机系统支持

    逐项列出开发中和运行时所需的计算机系统支持，包括计算机、外围设备、通讯设备、模拟器、编译（或汇编）程序、操作系统、数据管理程序包、数据存储能力和测试支持能力等，逐项给出有关到货日期、使用时间的要求。

 2．4．2需由用户承担的工作

    即时做好系统运行时出现任何不正常情况的记录，并即时反应给制造商，做好后期的及时准确的诊断和维护

2．5专题计划要点

 最迟交付日期：

2016年6月21日

软件需求说明书

3．1引言

 3．1．1编写目的

  使用户和软件开发者是对方对该软件的初始规定有一个共同的理解，使之成为整个开发工作的基础。

 3．1．2背景

   a．开发的软件系统的名称：

电梯信息管理系统

   b．本项目任务的提出者：

电专后勤管理部门

 3．1．3定义

   需求：

用户解决问题或达到目标所需的条件或功能；系统或系统部件要满足合同、标准，规范或其它正式规定文档所需具有的条件或权能。

理解和表达用户的需求，描述软件的功能和性能，确定软件设计的限制和软件同其他系统元素的接口细节，定义软件的其他有效需求

3．1．3参考资料

【1】吴洁明.软件工程基础实践教程［M］.清华大学出版社，2007

【2】郭瑞军.数据库开发实例精粹［M］.电子工业出版社，2007

　　【3】姬景刚.管理信息系统设计与实现［M］.科学出版社，2003

【4】王宜贵.软件工程［M］.机械工业出版社，2008

3．2任务概述

3．2．1目标

  进行电梯设备进场的第一级验收，经材料监理组的复审后完成材料设备进场验收手续,参加单位应由监理（材料组、设备采购监造组、现场组）、业主、电梯制造商、安装单位组成；应做到全面、准确地进行进场验收能够及时发现问题，解决问题，为即将开始的电梯安装工程奠定良好的基础；并且必须检查电梯的土建布置图、产品出厂合格证、门锁装置、限速器、安全钳及缓冲器的型式试验证书复印件等随机文件是否齐全。

3．2．2用户的特点

  让企事业单位能够有效的掌握，有效的共享文件资源，保护好文件，及促进档案管理的信息化、规范化和集成化，实现计算机的智能化管理，以提高工作效率和经济效益。

3．2．3假定和约束

  本电梯管理系统软件是应用于中小企业的。

在功能上还可进一步实现安全防范用双绞线等集成起来，成为一个小型局域网电梯管理系统软件，便于管理。

3．3需求规定

 3．3．1对功能的规定

图3-1

电梯信息系统的总目标：

在一个小型局域网内，通过各个终端分别对电梯进行操作，使得电梯能够有效的运行，利用现有的软件，配置一定的硬件，开发一个具有开放性体系结构的、以扩充的、以维护的、具有良好人机交互界面的电梯信息管理系统。

3．3．2对性能的规定

 a.时间特性要求

  说明对于该软件的时间特性要求

  a）．响应时间：

相应速度快，一般为秒级，达到实时要求

  b）．更新处理时间：

及时、准确地反馈信息

  c）．数据的转换和传送时间：

在进行统计系统分析时，根据个阶段执行时间的不同从秒级到分钟级

 b.灵活性

  系统的可扩充性，电梯管理信息系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。

3.4输入输出要求

图3-2

3．5运行环境规定

3．5．1服务器端子系统的运行要求

 a．系统软件：

WinEows2000Server

 b．数据库管理系统：

MSSQKServer

 c．硬件要求：

单片机、终端PC机

 3．5．2客户端子系统的运行要求

 a.系统软件：

WinEows2000Professional

b.数据库管理系统：

MSSQKServer

数据要求说明书

4．1引言

 4．1．1编写目的

  本报告的主要作用是确定各个项目模块的开发情况和主要负责人，供各项目模块负责人阅读，做到及时调整，按步有序进行项目开发，减少开发中的不必要损失

4．1．2背景

  由于老的操作系统已不能适应就激烈的市场竞争为了适应市场需求，快速发展，提高竞争能力，提出了新的系统要求。

对新系统要求实时、高效、便捷、完善、安全性能好。

4．1．3参考资料

【1】吴洁明.软件工程基础实践教程［M］.清华大学出版社，2007

【2】郭瑞军.数据库开发实例精粹［M］.电子工业出版社，2007

　　【3】姬景刚.管理信息系统设计与实现［M］.科学出版社，2003

【4】王宜贵.软件工程［M］.机械工业出版社，2008

4．2数据的逻辑描述

  4．2．1静态数据

  用户需要显示的楼层号

 4．2．2动态输人数据

  动态输入数据元素：

开门信号、输入想要到达的楼层。

 4．2．3动态输出数据

  动态输出数据元素：

关门信号、输出要到达的楼层。

4．3数据的采集

 4．3．1要求和范围

  按数据元的逻辑分组来说明数据采集的要求和范围，指明数据的采集方法，说明数据采集工作的承担者是用户还是开发者。

具体的内容包括：

  a．输入数据的来源：

电梯的使用者；

  b．数据输入（指把数据输入处理系统内部）所用的媒体和硬设备：

电梯按钮

  c．接受者说明输出数据的接受者：

电梯使用者

  d．输出数据的形式和设备列出输出数据的形式和硬设备：

LED灯显示出所要的楼层号

  e．数据值的范围给出每一个数据元的合法值的范围：

1~3

  f．量纲给出数字的度量单位、增量的步长、零点的定标：

一位有效数字

  4．3．2输人的承担者

 预定的对数据输入工作的承担者：

PC机，计算机终端，服务器等设备

 4．3．3影响

  用户增设楼层后只需要在数据库中扩大楼层的使用范围，其他软件自动生成

概要设计说明书

5．1引言

 5．1．1编写目的

  从该阶段开发正式进入软件的实际开发阶段，本阶段完成系统的大致设计并明确系统的数据结构与软件结构。

在软件设计阶段主要是把一个软件需求转化为软件表示的过程，这种表示只是描绘出软件的总的概貌。

本概要设计说明书的目的就是进一步细化软件设计阶段。

得出的软件总体概貌，把它加工成在程序细节上非常接近于源程序的软件表示。

该文档的读者为用户代表、软件分析人员、开发管理人员和测试人员

5．1．2背景

a．待开发软件系统的名称：

电梯信息管理系统

b．项目的任务提出者、开发者：

由电专后勤管理部门提出，由B计算机控制专业44071班10和15号进行开发。

c.项目的用户：

西安电力高等专科学校

d.将运行该软件的计算站（中心）：

西安电力高等专科学校计算机工作

5．1．3定义

在该概要设计说明书中的专门术语有：

总体设计、接口设计、数据结构设计、运行设计、出错设计

具体的概念与含义在文档后将会解释。

 5．1．4参考资料

【1】 李存珠李宣东编著. 软件工程概论［M］.南京大学计算机系出版.2001年8月

【2】张海藩编著.软件工程导论［M］.清华大学出版社2006

【3】【美】雅各布森，布谢，朗博编著王峰等译.统一软件开发过程［M］.机械工业出版社

5．2总体设计

5．2．1需求规定

  a.输入：

a）．以键盘输入呼叫和目标。

例如我们可以设定如下：

当敲击键1、2、3、4时表示电梯内有乘客按目标按钮，指定相应目标楼层。

当敲击键Q、W、E、R时表示4层到1层有上行呼叫请求。

b）．将呼叫和目标写入一个正文文件，然后程序读取这些呼叫和目标数据后可以在没有人工干预的情况下模拟电梯运行情况。

其中一个呼叫/目标占一行，包括如下内容：

呼叫和目标的编号，统一编号，从0001开始，占4个字节。

该输入的时间，以整数表示，从小到大排列，占4个字节，从0000开始，单位秒。

呼叫/目标/GO/结束，表明该行是什么。

0表示呼叫，1表示目标。

2表示GO，3表示输入到此结束，占一个字节。

目的楼层，仅用与呼叫或者目标，呼叫所在楼层或者目标楼层，占一个字节。

呼叫方向：

仅用于呼叫，0表示上行，1表示下行，占一个字节。

每个数据项之间用一个空白字符隔开。

不必考虑检查数据的正确性。

b.输出：

a）．电梯运行的动画显示：

包括显示各按钮指示灯的亮灭情况、电梯方向指示灯和电梯位置及运行情况。

b）．电梯运行情况的记录（结果）文件。

记录文件也是文本文件，每一行表示一次停靠，包括以下内容：

停靠时间：

开始停靠某楼层的时间，以整数表示，从小到大排列，占4个字节，从0开始，单位秒。

楼层：

停靠的楼层，占一个字节（1-9）。

每个数据项之间用一个空白字符隔开。

程序中不必考虑检查数据的正确性。

b.处理功能的规定

图5-1

5．2．2运行环境

软件基本运行环境为WHnEows环境。

5．2．3基本设计概念和处理流程

a.设计概念：

本系统是以触摸屏为主要交互工具，方便用户使用。

本系统的主要功能包括：

监控、故障查询、错误提示、出错补救、设备维护等。

本系统的设计目标是保证系统可以24小时安全、高效无故障运行；业务人员可以轻松完成设备的监控、管理工作；报表种类齐全，可以满足业务人员各种需求。

图5-2处理流程图

5．2．4结构

  用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素（各层模块、子程序、公用程序等）的划分，扼要说明每个系统元素的标识符和

图5-3

用例图：

图5-4

5．3接口设计

 通过通讯接口与电梯控制系统联网，来实现对电梯的集群管理。

对电梯的集群管理主要是显示电梯的运行状态，故障状态，电梯运行时的楼层号显示，电梯的启/停控制，累计电梯运行时间对到达指定时间的电梯自动提示维护信息，在发生火警时电梯要求与消防联动停在首层。

5．4运行设计

 信号系统,提升系统.信号系统要解决:

"车箱"运行策略问题;提升体统要解决"车箱"运行状态,安全保护问题.最后加上车箱门的开关控制.举例说:

车停在2楼,3楼有人先要车向下,之后1楼有人要车向上,这时信号系统根据设定优先级判断车向什么方向运行,假设此例中应该给3楼先要车的人.那么信号系统向提升系统发出提升信号,提升系统接受到信号后,控制传动系统按照设定速度向目标位前进,距目标层一定距离时减速,（位置的检测可用编码器,并在适当位置安装开关）.

5．5系统数据结构设计

 5．5．1逻辑结构设计要点

电梯是根据外部呼叫信