电梯红外线光幕

1. 项目目标与范围

本项目用于实现电梯门区域红外安全光幕系统的单片机控制部分，用于完成遮挡检测、故障检测、报警控制及状态通信。

系统仅用于遮挡检测与故障检测，不包含距离测量或位置测量功能。

本项目适用于 17 对红外光束系统。

2. 系统功能需求

1. 单片机用于协调红外发射端与接收端的工作。

2. 单片机应完成红外通道相关信号的采集与处理。

3. 单片机应对外提供遮挡状态与故障状态信息。

4. 单片机应控制系统报警状态的触发与解除。

5. 单片机应支持与上位机通信。

6. 单片机方案应兼容现有硬件接口条件。

3. 遮挡检测与报警需求

1. 系统应能够在目标探测距离 5.5 米 条件下稳定检测遮挡事件。

2. 单片机应对外输出明确的遮挡状态信息。

3. 在遮挡状态存在期间，系统应处于报警状态。

4. 遮挡解除后，系统应退出报警状态。

5. 报警解除允许存在延时，但延时时间不应超过 2 秒。

4. 接收信号与检测边界要求

1. 单片机应基于接收端信号变化完成遮挡相关处理。

2. 单片机工程方案应自行完成对接收信号的检测、判定及阈值设定。

3. 单片机相关处理方案应保证系统在 5.5 米探测距离 条件下能够稳定工作。

4. 工程方案应说明所采用的信号检测与判定方式，并通过整机验证证明其有效性。

5. 故障检测与冗余功能需求

5.1 故障检测

1. 单片机应具备对红外发射端或通道异常的故障检测能力。

2. 单片机应对外输出故障状态信息。

3. 故障状态应可被上位机识别与记录。

5.2 冗余功能

1. 系统支持冗余功能。

2. 冗余功能启用时，单片机允许对发生故障的发射管进行屏蔽处理。

3. 发射管故障持续 120 秒后，允许进入屏蔽状态。

4. 任一时刻最多允许屏蔽 1 个发射管。

5. 被屏蔽的发射管不再参与遮挡检测，其余发射管应保持正常检测能力。

6. 状态输出与一致性要求

1. 单片机应对外提供系统状态信息。

2. 状态信息至少应包含遮挡状态、故障状态、冗余屏蔽状态及报警状态。

3. 对外输出的状态信息应保持逻辑一致，不得出现冲突。

4. 单片机输出的状态信息应与上位机显示内容保持一致。

7. 上位机通信需求

1. 单片机应支持与上位机进行通信。

2. 通信方式不作限定，由工程师根据硬件条件自行选型。

3. 上位机应能够获取各红外通道的状态信息。

4. 上位机状态刷新周期不应超过 1 秒。

5. 状态信息不应出现错位、遗漏或混淆。

8. 环境适应性与系统稳定性要求

1. 单片机系统应支持在电梯使用环境下长期稳定运行。

2. 系统在复杂电磁环境下应保持稳定，不应出现明显误报。

3. 系统应支持连续运行，整体稳定性应满足工程应用要求。

9. 交付与验证要求

单片机工程师需提供以下内容用于验证与评估：

1. 单片机控制方案说明。

2. 遮挡检测与报警功能验证结果。

3. 5.5 米探测距离验证结果。

4. 故障检测与冗余功能验证结果。

5. 上位机通信与状态显示验证结果。

6. 系统稳定性相关测试说明或记录。