电梯智能层控系统设计

麦源振

摘要：当前，中国作为全球电梯行业的第一大市场，已经成为与人们生活密切相关的垂直交通工具，电梯的智能性、安全性和可靠性越来越成为国家、电梯生产商和用户普遍关心的话题。近年来因电梯过于依赖传统技术，导致用户在实际使用中由于不当操作造成人员伤亡；然而，使用电梯造成多起人员伤亡事故，从技术角度来看这些问题都是可以避免的。因此，本文对电梯智能层控制系统设计进行分析，提出“智能电梯”系统的理念，该系统在实际运用中，将极大地方便人们日常出行和提高电梯的安全性和可靠性，使电梯更加智能化，更好地服务于社会。

关键词：电梯；只能层控；设计

引言

电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已成为不可或缺的设备。随着我国房地产业的持续高速发展，高层建筑越来越多。人们对电梯快速性、安全性、高效性、舒适性提出了更高的要求。然而现在有很多电梯会出现无人空载运行情况，降低了运行速度。为了保证人们能更安全、更快捷地到达目的楼层，实现人性化的功能，解决空载运行情况的发生，必须对电梯系统进行优化设计。本文提出了利用智能称重系统以及视频图像处理技术的方法，优化电梯控制系统，自动识别电梯内外人员情况，控制电梯运行，减少空载运行的发生，提高运行速度，降低能源消耗。

1电梯控制系统的发展

电梯的发明是在由于人口集中居住在城市，城市的高层建筑逐渐增多的背景之下被人们发明出来的。电梯可以避免由于楼层过高，人们上下出行的麻烦和运送货物的麻烦。电梯控制技术的发展也经历了三个阶段包括：继电器对电梯控制阶段、微机单晶片对电梯控制的阶段、以及可编程控制器的控制阶段。其中电梯继电器系统对电梯进行控制的方式，有着诸多的缺点，例如发生电梯运行故障的频率比较高；电梯运行的可靠性比较差；继电器控制系统的接线比较复杂；而且通用性也比较差等。在上个世纪80年代，电梯的控制系统导入了微机单晶片，这也使得其在之后的电梯发展中一直被使用，也成为了电梯发展主要的趋势，这个阶段使得电梯控制系统重新进入到了新的发展领域。之后在此基础之上电梯控制系统形成了一个可编程控制器对电梯进行控制的系统，这种系统与微机单晶片控制系统都具有节能、占用空间小以及具有较高的可靠性的优点。可编程控制器又称PCL属于信息技术的一种，通过使用梯形图的语言，使其在电梯控制系统的应用中有诸多的优点。例如其具有对电梯控制操作比较灵活和便利、能够重复的对其进行使用、较强的抗干扰能力、能够保障电梯运行的可靠以及可以与计算机相连等优点。

2智能技术应用的基础

信息技术在电梯控制系统应用主要是依靠电脑的软件和硬件结构，并在此基础之上配上各种感应与各种规划和操作的程序，这些程序构成电梯控制系统的人工智能。而电梯控制系统对电梯各个部位进行监控和控制的信号的传递，是以模糊的理论为基础。这种理论与人脑的思维特征比较相似。通过模糊逻辑的分析方法，可以用足够快的速度算出每一时刻最适宜电梯运行的模式。

3智能层控制系统设计

3.1远程遥控技术

电梯远程遥控系统工作流程如图1所示。用户出门乘坐电梯之前，通过常用的移动终端可以呼叫电梯，电梯遥控接收器接收到遥控器的发送信号后会自动触发电梯升降系统，且电梯到达后，轿厢检测传感器会将到达信号反馈给移动终端以实现提醒用户的目的。为了防止电梯升降过程中，将到达信号反馈到其余楼层，增设了电梯遥控模块对轿厢检测传感器的激活功能。只有一定时间内（不同楼层可设定不同时间）刚呼叫过的遥控器对应的轿厢检测传感器才会被激活，其他没有呼叫的楼层号对应的轿厢检测传感器处于休眠状态

3.2智能称重系统

针对电梯内部空载情况，提出了采用智能称重系统的方法来减少该种情况的发生。该方法是在电梯底座上加装智能称重系统。自动称量电梯内人或者货物的重量，再配合视频图像处理技术，根据重量来确定电梯运行控制。根据重量控制的方法是（以载重300Kg为例，不适合货梯控制）：1）无重量或者很轻（可能有遗落的物体），而电梯内部按钮还亮着的情况下，自动识别为无人乘坐，自动清除按钮信号，从而避免空载运行的发生。2）有重量，电梯内部按钮亮起的情况下，就需要根据重量情况做出判断。如电梯内重量为60Kg内，配合图像处理技术识别是1个大人，或者一大一小，或者2个小孩等情况，如果按钮亮灯大于2个就说明有无效按钮，就自动清除按钮信号，语音呼叫重新确定有效按钮；如果重量为60～100Kg，配合图像处理技术识别是2个大人，或者一大一小2人，或者3个小孩等情况，如果按钮亮灯大于3个就说明有无效按钮，就自动清除按钮信号，语音呼叫重新确定有效按钮；如果重量为100～200Kg，配合图像处理技术识别是4个大人，或者3大1小4人，或者2大3小5人，1大5小6人等情况，如果按钮亮灯大于6个就说明有无效按钮，就需要语音呼叫重新确定有效按钮，清除无效按钮；大于200Kg识别较难，不需要继续控制。

3.3空载运行

现在的电梯控制技术已经很成熟了，电梯的控制系统分为主控制系统和分控制系统，其总流程图如图1所示。本文对控制系统进行优化设计，以减少空载运行现象的发生，空载运行主要是人为原因造成的主要情况有；1）电梯内部没有人到该楼层，而运行到该楼层，主要是由于有些人乱按/错按楼层按钮，特别是有的小孩乱按按钮造成的。这种情况的发生降低了运行速度，也浪费了能源。2）电梯外部没有人乘坐电梯而运行到该楼层，主要是外部人员（特别是小孩子）乱按按钮或者按了按钮又走开了造成的。针对上述情况，本文提出了采用视频图像处理技术以及智能称重系统的方法来优化电梯控制系统减少空载运行的发生。

3.4视频图像处理技术

现在的视频图像处理技术已经很完善，在此将技术运用到电梯控制上。在各楼层口以及电梯内部安装视频监控系统，来自动识别电梯内外人员情况，从而控制电梯的运行。利用视频图像处理技术，识别电梯内人数情况，在这以乘坐7人梯为例。1）如果电梯内无人而按钮亮起，自动识别为无人乘坐，自动清除按钮信号，从而避免空载运行的发生。2）如果电梯内有人就得根据具体人数与按钮亮灯数来确定控制方式。如果电梯内人数为1～2人，而按钮亮灯为大于2个，就说明有按钮是无效的，这种情况下就需要清除按钮信号，让乘梯人重新按钮；如果电梯内人数为3～5人，而按钮灯亮大于4个，说明有按钮是无效的，这种情况下需要提醒梯内人员重新确定所到楼层，并清除无效楼层按钮；如果电梯内人数为5人以上，而按钮亮灯数大于人数，这种情况下操作就比较难，可以不操作，按照原程序继续运行，当人数降到前两种情况再操作。

结束语

总而言之，在这个科技飞速发展的时代，智能技术在电梯控制中的应用对电梯的发展有着非常重要的作用，本文通对智能电梯控制系统在电梯控制系统中应用的分析与研究，发现在电梯控制系统中应用信息技术，不但可以保证电梯的稳定与安全的运行，还会降低电梯运行中所消耗的能量，减少电梯运行的成本，除此之外，也方便工作人员对电梯进行检修，为电梯顺利的运行提供保障。

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