智能电梯控制系统优化设计

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 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。
2 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。
2.1 电梯内部
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。
2.2 电梯外部
如果梯外无人而按钮灯亮起，就自动识别为无效信号，自动清除按钮信号。联网电梯可自动识别电梯外人员数量，联合称重系统确定梯内还可以承载人数，控制电梯运行，并减少漏停及空载的发生。例如电梯外现在有5人，而1号电梯只能再装载4人，就得控制2号电梯继续在该楼层停靠接人，而不是1号接人，2号就直接不响应；如果电梯外有2人，而1号电梯可以装载2人以上，就1号停靠接人，2号就直接不响应就行了，从而减少空载，提高运行速度，降低能耗。
3 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。
视频图像处理技术以及智能称重系统在电梯上的应用，能够有效的优化电梯控制系统，减少空载运行的发生，降低能源消耗。但其中还有许多欠考虑需要进一步优化的地方，该方法不适用于梯内多人数以及大重量的控制识别，而且该技术需要增加电梯的成本，也是需要考虑的地方。