智能电梯控制系统优化设计黄伟

智能电梯控制系统优化设计黄伟

黄伟

（菱王电梯股份有限公司广东省佛山市528225）

摘要：目前，对电梯的使用寿命国家尚无法律法规作出明确规定。电梯存在的主要隐患是维修资金筹措难、维护保养工作不到位、日常管理欠缺、长期超负荷运行等。电梯作为一种特种设备，其运营与每个人生活息息相关，随着人们安全意识的不断增加，物联网时代万物互联的进程不断推进，智能电梯的推广和全面普及是未来的大趋势。鉴于此，本文主要分析智能电梯控制系统优化设计。

关键词：智能电梯；控制系统；优化设计

1、概述

如今，电梯已经成为人们日常出行的重要工具之一，但是怎样让电梯更加便捷、智能，一直困扰人们。随着城市建设的不断扩大，电梯作为特殊的交通工具已经融入到了每个人的日常生活中。截止到2017年底不完全统计，全国电梯保有量已经达到540万台。

自改革开放以来，我国的经济和科技均得到了迅猛的发展，在大的发展趋势下，城市化建设的脚步不断加快，高层建筑物的数量也越来越多。因此，完善建筑电梯系统就显得十分必要。随着计算机时代的到来，将智能技术应用到建筑电梯中将是一个必然的选择。智能技术的应用实现了建筑系统的智能化发展。将智能技术应用到建筑电梯中，能加快电梯的运行效率，还能在一定程度上节约能源。

2、体系结构设计

智能电梯的结构：1）智能电梯的设置都安装在轿厢上，轿厢独立的上下运行在设定的区域。2）智能电梯拥有独立的动力源，为智能电梯的发动机引擎、无线网络连接系统，程控系统，设定信号采集传输，恒温恒压供氧系统，照明系统等提供能源。3）电梯轿厢将有恒温、恒压，供氧等适合人体生存环境的功能。

本文研究提出的智能电梯控制系统和传统电梯各个体系结构，基本上运用的是特殊功能控制器（SpecialFunctionCon-troller，SFC）与通用控制器（UniversalCon-troller，UC）分离的方式。通用控制器主要是诸多接口和独特功能控制器互相予以通信，一起来完成控制的功能。通用控制器几年需要完成通常电梯所具备的各项基本控制功能与处理独特功能控制其传送出来的信号就可以了，不涵盖全部的控制功能，相应的就直接性的将通用控制器的设计难度降到最小。

3、智能电梯控制系统优化设计

3.1、视频图像处理技术

（1）电梯内部

①假使电梯之内无人，那么就自动性的识别到无人乘坐，随即就会将按钮信号自动清除，这样一来也就预防了空载运行情况的出现。②假使电梯之内有人，就得要依据具体人数和按钮亮灯数来将控制方式确定出来。

（2）电梯外部

假使梯外无人而按钮灯亮起，随即就会自动识别为无效信号，自动将按钮信号清除。联网电梯可以自动性的识别到电梯外人数，和称重系统一起将梯内还可以承载人数确定出来，控制电梯运行，降低漏停和空载现象的出现。

3.2、智能称重系统

自动称量货物的重量或者是电梯内人数，相应的再配合视频图像处理技术，依据重量来将电梯运行控制的方式确定出来。依据重量控制的方式就是（我们这里是以载重300Kg为例）：

（1）在无重量或者是很轻（可能有一个左侧物体），然而按钮内部的电梯依据处在外壳之上，就可以自动化的识别到是无人驾驶的模式，可以自动将按钮信号清除，这样一来也就直接性的预防了空载运行现象的出现。

（2）有重量，在电梯的内部按钮点亮的时候，需相应的就得依据具体的重量情况来进行判断。假使电梯的重量在60Kg，用图像处理技术识别的是1个大人，或大或小，或者2个孩子的情况，如果按钮灯亮2个以上就无效按钮说明，自动清除按钮信号，语音呼叫重新定义有效按钮；如果重量是60~100kg，用图像处理技术识别是2个大人，或者2个大人，或3个孩子的情况，假使按钮灯大于3就描述了无效按钮，自动清除按键信号，语音通话重新定义有效按键，假使重量为100~200kg，具有图像处理技术识别为4成人，或3大1小4人，或2大3小5人，1大5小6人依此类推，如果按钮上的光线大于6就无效按钮的描述，相应的就可以运用语音通话重新定义有效按钮，将无效按钮清除。

3.3、语音控制系统

图1则是语音控制系统的工作流程。

图1语音控制系统工作流程

电梯语音控制系统功能的实现主要采用现有的语音识别系统进行校正。该系统的主要工作分为两个阶段。语音训练阶段：这个阶段的任务主要是建立一个语音库，收集大约50人的声音样本（读出指定的词汇：一楼，二楼，三楼......）把它烧到燃烧的卡片上；语音识别阶段：该阶段的任务主要是收集语音信号，提取主要特征，将其与语音库中的语音进行比较，最匹配的是识别结果。电梯语音控制系统的主要原理如图2所示。

图2电梯语音控制系统原理

3.4、远程监测系统

在电梯正常运行的过程中，现场或者可随时实时了解电梯轿厢情况。当电梯发生故障时，安装在电梯控制柜里的数据采集器产生联动，发出报警信号，同时上报给服务器，现场工作人员及远程控制室就可以及时知道哪部电梯发生了故障，什么时候发生了故障，以便及时采取措施。

电梯安全操作远程监控系统采集器是利用传感器和电梯控制器通信使用来收集电梯运行数据，通过ARM处理器进行非常状态数据分析，通过GPRS网络和以太网传输，实现电梯故障报警，困难救援，日常管理，质量评估，隐患预防等功能的综合电梯管理平台，是基于物联网技术的安全监管系统，如图3所示。

图3远程监测系统

总之，随着城市规模的不断扩大，高层建筑越来越多，电梯的应用变得越来越普遍，与此同时人们对电梯稳定性和安全性等性能要求也不断增加。不过有理由相信，随着本控制系统研究的深入及推广应用，智能电梯一定能够得到更大的发展。因此，本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献：

[1]甄志鹏.电梯智能控制系统的分析与设计[D].华南理工大学，2013.

[2]陈乐玲.智能电梯安防联动控制系统的研制[D].浙江工业大学，2012.