智能電梯控制系統優化設計

電梯作為垂直方向的交通工具，在高層建筑和公共場所已成為不可或缺的設備。隨著我國房地產業的持續高速發展，高層建筑越來越多。人們對電梯快速性、安全性、高效性、舒適性提出了更高的要求。然而現在有很多電梯會出現無人空載運行情況，降低了運行速度。為了保證人們能更安全、更快捷地到達目的樓層，實現人性化的功能，解決空載運行情況的發生，必須對電梯系統進行優化設計。本文提出了利用智能稱重系統以及視頻圖像處理技術的方法，優化電梯控制系統，自動識別電梯內外人員情況，控制電梯運行，減少空載運行的發生，提高運行速度，降低能源消耗。
1 空載運行
現在的電梯控制技術已經很成熟了，電梯的控制系統分為主控制系統和分控制系統，其總流程圖如圖1所示。本文對控制系統進行優化設計，以減少空載運行現象的發生，空載運行主要是人為原因造成的主要情況有;
1)電梯內部沒有人到該樓層，而運行到該樓層，主要是由于有些人亂按/錯按樓層按鈕，特別是有的小孩亂按按鈕造成的。這種情況的發生降低了運行速度，也浪費了能源。
2）電梯外部沒有人乘坐電梯而運行到該樓層，主要是外部人員（特別是小孩子）亂按按鈕或者按了按鈕又走開了造成的。
針對上述情況，本文提出了采用視頻圖像處理技術以及智能稱重系統的方法來優化電梯控制系統減少空載運行的發生。
2 視頻圖像處理技術
現在的視頻圖像處理技術已經很完善，在此將技術運用到電梯控制上。在各樓層口以及電梯內部安裝視頻監控系統，來自動識別電梯內外人員情況，從而控制電梯的運行。
2.1 電梯內部
利用視頻圖像處理技術，識別電梯內人數情況，在這以乘坐7人梯為例。
1)如果電梯內無人而按鈕亮起，自動識別為無人乘坐，自動清除按鈕信號，從而避免空載運行的發生。
2）如果電梯內有人就得根據具體人數與按鈕亮燈數來確定控制方式。如果電梯內人數為1～2人，而按鈕亮燈為大于2個，就說明有按鈕是無效的，這種情況下就需要清除按鈕信號，讓乘梯人重新按鈕；如果電梯內人數為3～5人，而按鈕燈亮大于4個，說明有按鈕是無效的，這種情況下需要提醒梯內人員重新確定所到樓層，并清除無效樓層按鈕；如果電梯內人數為5人以上，而按鈕亮燈數大于人數，這種情況下操作就比較難，可以不操作，按照原程序繼續運行，當人數降到前兩種情況再操作。
2.2 電梯外部
如果梯外無人而按鈕燈亮起，就自動識別為無效信號，自動清除按鈕信號。聯網電梯可自動識別電梯外人員數量，聯合稱重系統確定梯內還可以承載人數，控制電梯運行，并減少漏停及空載的發生。例如電梯外現在有5人，而1號電梯只能再裝載4人，就得控制2號電梯繼續在該樓層?？拷尤?，而不是1號接人，2號就直接不響應；如果電梯外有2人，而1號電梯可以裝載2人以上，就1號?？拷尤?，2號就直接不響應就行了，從而減少空載，提高運行速度，降低能耗。
3 智能稱重系統
針對電梯內部空載情況，提出了采用智能稱重系統的方法來減少該種情況的發生。該方法是在電梯底座上加裝智能稱重系統。自動稱量電梯內人或者貨物的重量，再配合視頻圖像處理技術，根據重量來確定電梯運行控制。
根據重量控制的方法是（以載重300Kg為例，不適合貨梯控制）：
1）無重量或者很輕（可能有遺落的物體），而電梯內部按鈕還亮著的情況下，自動識別為無人乘坐，自動清除按鈕信號，從而避免空載運行的發生。
2）有重量，電梯內部按鈕亮起的情況下，就需要根據重量情況做出判斷。如電梯內重量為60Kg內，配合圖像處理技術識別是1個大人，或者一大一小，或者2個小孩等情況，如果按鈕亮燈大于2個就說明有無效按鈕，就自動清除按鈕信號，語音呼叫重新確定有效按鈕；如果重量為60～100Kg，配合圖像處理技術識別是2個大人，或者一大一小2人，或者3個小孩等情況，如果按鈕亮燈大于3個就說明有無效按鈕，就自動清除按鈕信號，語音呼叫重新確定有效按鈕；如果重量為100～200Kg，配合圖像處理技術識別是4個大人，或者3大1小4人，或者2大3小5人，1大5小6人等情況，如果按鈕亮燈大于6個就說明有無效按鈕，就需要語音呼叫重新確定有效按鈕，清除無效按鈕；大于200Kg識別較難，不需要繼續控制。
視頻圖像處理技術以及智能稱重系統在電梯上的應用，能夠有效的優化電梯控制系統，減少空載運行的發生，降低能源消耗。但其中還有許多欠考慮需要進一步優化的地方，該方法不適用于梯內多人數以及大重量的控制識別，而且該技術需要增加電梯的成本，也是需要考慮的地方。