CN101837911B - 混合式电梯目的层站选择器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合式电梯目的层站选择器，包含轿箱操纵盘内目的层站选择器、直接式目的层站选择器、普通楼层呼梯盒和微机控制系统。本发明适用于多电梯群控，设置方式为：在基站和某些重要楼层候梯厅内各设置一个直接式目的层站选择器，在其它楼层候梯厅各设置一个普通楼层呼梯盒，轿厢内设置轿厢操纵盘内目的层站选择器。此方案可以增大重要楼层之间的乘客交互，加快乘客目的层站选择速度，更好的优化派梯方案，减少乘客候梯、乘梯时间、提供更为人性化的服务。此外，提高电梯运行效率，节约能源也是重要考虑因素，具有推广和应用价值。

Description

混合式电梯目的层站选择器

【技术领域】

本发明属于电梯群控技术领域，具体涉及一种混合式电梯目的层站选择器。

【背景技术】

电梯是现代高层建筑不可或缺的交通工具，随着高层建筑的蓬勃发展，单台电梯往往不能应付全部客流，通常需要多部电梯共同工作。电梯的控制方式经过一百多年不断的发展，越来越趋于成熟、完善，经历了电梯轿内手柄控制操作方式、轿内、轿外按钮控制方式、有司机信号控制方式、有司机/无司机集选控制方式、两台电梯并联控制、电梯群控系统几个阶段。

电梯群控系统是指三台或三台以上的电梯作为一个群体进行系统管理，梯群中的电梯共用一个信号系统，通过电梯群控器，根据不同的客流交通模式，采用相应的调度策略，使梯群以最合适的方式应答层站的呼梯信号，指挥各电梯协调运行，实现合理地分配电梯，高效、经济、舒适地运送乘客，以提高系统的服务性能。

传统的电梯目的选层方法为外呼信号内选化，即在大楼基站设置上行召唤按钮、在中间楼层侯梯厅内设置上行和下行层站召唤按钮，在顶层侯梯厅设置下行层站召唤按钮；轿厢内操纵盘上设置有目的层按钮，也称轿厢召唤按钮，是用以登记目的层召唤而设置的且记有楼层数字的一系列按钮，一般采用按压时灯亮且一直保持到达目的楼层销号为止。其目的选层过程大致为：乘客随机到达各楼层电梯候梯厅后，按下候梯厅内设置的层站召唤按钮，发出呼梯信号，电梯收到外呼信号后，响应该信号并且派梯到乘客所在楼层，乘客进入电梯后通过电梯操纵箱内的目的层按钮选择要到达的楼层。这样，在乘客进入轿厢按下轿厢目的楼层选择按钮之前，其目的层一直是不确定的，而调度程序以一种基于全局系统优化的方式，通过选择轿厢运动方向，对所有指派给它的当前方向上的层站呼叫请求提供服务。因此不能确定候梯乘客的数量和目标楼层，根据这些有限的信息（大部分信息是不确定的）来确定派梯方案，即选择某一电梯对该呼梯请求进行响应，派梯的各项性能指标不尽如人意。此外，有的楼宇，每部电梯都设置层站召唤按钮，有的乘客按下所有召唤按钮，这样所有的电梯都将响应该呼梯请求，显然会造成能量的浪费。

目的层站选层系统是电梯最佳选层服务的新理念、新方法。它取消了轿厢内操纵盘上的目的层按钮，改在每一层楼的侯梯厅内各设置一个目的层选择装置，乘客直接在侯梯厅内通过侯梯厅内目的层站选择器上的目的层按钮选择要到达的目的楼层，进行外呼外选的工作方式，目的层站提前得知，解决了电梯群控系统中的不确定问题，即当电梯被召唤时，有多少人在呼梯处侯梯和每名乘客的目的楼层是哪里。这样以来，电梯群控系统可以把同一目的楼层的乘客安排在同一个电梯内，最大限度地节约乘客的候梯时间和乘梯时间，并能控制和改善轿厢内乘客的数量，为乘客提供最舒适、最安全、最快捷的到达目的层站的服务。目的层站选层系统最早由迅达电梯公司在Miconic 10系统中提出，经过几年的努力，得到了用户的欢迎和认可。目前，OTIS提出了基于目的派梯方案，能够快速选层，优化派梯方案，防止电梯拥挤；能在呼梯终端输入目的楼层，系统立刻指派最佳电梯；能在呼梯终端的屏幕和标识下帮助乘客到达指定电梯；能告知乘客乘坐哪部电梯，以提高效率。通力电梯公司推出目的选层（DCS），能有效为乘客分配电梯，使乘客在最短的时间内到达目的楼层。与传统控制系统相比，系统运行可以增加30%～50%的服务楼层，减少25%～35%的电梯占用空间，提高建筑物整体效率。上海三菱AI-2200人工智能系统能够把特定建筑物的各种运行参数和数据存储起来，并预测未来几分钟内的交通状况，选择最有效的电梯运输方案，减少乘客候梯和乘梯时间。但是对于高层楼宇来说，每层楼的候梯厅都设置目的层站选择器，则会造成成本高昂，实现困难，且有些楼层并不繁忙，如果也设置目的层站选择器，则会造成资源的浪费。

在上述电梯群控中，存在两个最基本的不确定因素，即当电梯被召唤时，有多少人在呼梯处侯梯和每名乘客的目的楼层是哪里。传统的外呼信号内选工作方式无法解决这两个问题，而在所有楼层都采用目的层站选层系统的外呼外选工作方式，一是造成选层系统价格昂贵，二是乘客进入轿厢后不能随意改变目的层站，造成一定的不便。

【发明内容】

本发明的目的是克服电梯群控中的上述不确定性问题，提供一种混合式电梯目的层站选择器。实现电梯的快速选层以有条不紊的输送大量乘客，提高电梯运输效率的同时，使电梯提供更为人性化的服务。

本发明公开的混合式电梯目的层站选择器，包含有轿箱操纵盘内目的层站选择器及微机控制系统，轿箱操纵盘内目的层站选择器由第一输入设备、第一存储模块和第一显示设备组成，其中，第一输入设备为目的层站选择按钮，第一存储模块存储第一输入设备输入的目的层信息，第一显示设备显示电梯所在楼层和运行方向；类似于传统目的层站选择器，它镶嵌于轿厢操纵盘内，用于乘客进行欲往目的层站的选择和修改。

所述的微机控制系统：与现有的目的层站选层系统所设置的微机控制系统相同，是电梯群控系统的一个重要组成部分，集成在机房控制柜中，由输入选择器、数据处理器、程序存储器和输出选择器组成，一方面用于接收包括轿厢操纵盘内目的层站选择器、直接式目的选择器和普通楼层呼梯盒在内的所有电梯选层和召唤信号；另一方面按照群控算法计算最优派梯方案，然后发出乘客侯梯梯号和/或目的层站等显示信号。

此外，本发明还包括：

直接式目的层站选择器：由第二输入设备、第二存储模块和第二显示设备组成，设置在基站和某些重要楼层的侯梯厅内，用于乘客在侯梯厅内直接进行目的层站的选择，并提示乘客到系统分配指派的电梯处侯梯；其中，第二输入设备为目的层站选择按钮，第二存储模块存储第二输入设备输入的目的层站信息，第二显示设备显示乘客应该侯梯的电梯号，直接式目的层站选择器的第二存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入直接式目的层站选择器。

普通楼层呼梯盒：由第三输入设备、第三存储模块和第三显示设备组成，设置在除基站和重要楼层以外的其余楼层的侯梯厅内，用于在这些楼层的乘客召唤电梯；其中，第三输入设备为上行和/或下行召唤按钮，第三存储模块存储第三输入设备输入的召唤信息，第三显示设备显示乘客选择的乘梯方向，普通楼层呼梯盒的第三存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入普通楼层呼梯盒。

所述的轿箱操纵盘内目的层站选择器的数量与电梯数量一致，一般为3-5组。

所述的直接式目的层站选择器根据需要在基站和重要楼层各设置1个，其中所述重要楼层包括客流量大的会议厅、餐厅、健身娱乐场所所在楼层和常驻人数集中的楼层。所述普通楼层呼梯盒的数量为楼层数减直接式目的层站选择器的数量。

本发明的优点和积极效果：

本发明提供的混合式电梯目的层站选择器，由于在客流量较大的基站和重要楼层采用直接式目的层站选层器，乘客在侯梯厅内就选择要去的目的层站，因此大部分乘客的目的层在进入电梯之前提前得知，电梯控制系统得到了大部分乘客的交通流量信息，电梯就可以采取最佳调度方式，关键的是把去同一层站且相同方向的乘客分配给同一台电梯，使每台电梯运送客人的效率提高，特别在电梯上下高峰时，减少电梯运行中的平均停站次数，使电梯1周平均运行时间减少。本发明辅助电梯群控系统将乘客以最快的速度送达所欲往的目的楼层，为电梯群控制提供一种良好的目的层站选择方案。

总之，本发明既考虑在所有楼层候梯厅内设置目的层站选择器所造成的成本和不够人性化的问题，又综合了采用乘客在侯梯厅内提前进行目的层站选择所带来的巨大优势，增加乘客目的层站选择速度的同时，可以更好的优化派梯方案，减少乘客候梯、乘梯时间、提供更为人性化的服务。此外，还能提高电梯运行效率，节约能源，具有推广和应用价值。

【附图说明】

图1为本发明提供的混合式电梯目的层站选择器的系统组成图；

图2为本发明各部分设置位置示意图；

图3为本发明微机控制单元原理图；

图4为本发明工作原理框图；

图5为直接式目的层站选择器示意图；

图6为普通楼层呼梯盒示意图；图6-1为中间楼层设置的呼梯盒，图6-2为顶层设置的呼梯盒。

【具体实施方式】

实施例1

参照图1，本发明提供的混合式电梯目的层站选择器，由轿箱操纵盘内目的层站选择器、直接式目的层站选择器、普通楼层呼梯盒和微机控制系统组成。

轿箱操纵盘内目的层站选择器由第一输入设备、第一存储模块和第一显示设备组成，第一输入设备为目的层站选择按钮，第一存储模块存储第一输入设备输入的目的层信息，第一显示设备显示电梯所在楼层和运行方向。

直接式目的层站选择器包括第二输入设备、第二存储模块和第二显示设备，第二输入设备为目的层站选择按钮，第二存储模块存储第二输入设备输入的目的层信息，第二显示设备显示乘客应该侯梯的电梯号。直接式目的层站选择器设置在基站和重要楼层的侯梯厅内，用于乘客在侯梯厅内直接进行目的层站的选择，并提示乘客到系统分配指派的电梯处侯梯；直接式目的层站选择器的第二存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入直接式目的层站选择器。

普通楼层呼梯盒由第三输入设备、第三存储模块和第三显示设备组成，设置在除基站和重要楼层以外的其余楼层的侯梯厅内，用于在这些楼层的乘客召唤电梯；第三输入设备为上行和/或下行召唤按钮，用于召唤电梯，第三存储模块存储第三输入设备输入的召唤信息，第三显示设备显示乘客选择的乘梯方向。普通楼层呼梯盒的第三存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入普通楼层呼梯盒。

微机控制系统集成在机房控制柜中，由输入选择器、数据处理器、程序存储器和输出选择器组成，一方面用于接收包括轿厢操纵盘内目的层站选择器、直接式目的选择器和普通楼层呼梯盒在内的所有电梯选层和召唤信号；另一方面根据所接收的电梯选层和召唤信号和电梯所在楼层以及运行方向，按照群控算法计算最优派梯方案，然后发出乘客侯梯梯号和/或目的层站等显示信号。

图1中箭头方向表示信号传输的方向，轿箱操纵盘内目的层站选择器和直接式目的层站选择器的目的层站信号以及普通楼层呼梯盒的电梯召唤信号为并接连接，互相之间没有数据交换，各自用数据总线连接至微机控制系统的输入选择器。即由微机控制系统通过串行通信方式将以上所述三者联系起来。

所述的轿箱操纵盘内目的层站选择器的数量与电梯轿厢数量一致，一般为3-5组，设为M个。

所述的直接式目的层站选择器根据需要在基站和重要楼层各设置一个，假设共计H个。若楼宇楼层总数为N，则普通楼层呼梯盒的数量为楼层数减直接式目的层站选择器的数量，即为（N-H）个。其中所述重要楼层包括客流量大的会议厅、餐厅、健身娱乐场所所在楼层和常驻人数集中的楼层。

针对目的层站的选择问题，本发明改变了传统的选层方法，亦与目的层站选层系统不同。参照图2，以共N层高楼装有四部电梯，且基站、会议厅、餐厅、健身娱乐场所所在楼层、常驻人数集中的重要楼层各一层为例说明。竖排从左向右依次表示1#井道、2#井道、侯梯厅、3#井道、4#井道，横排表示各楼层。每个井道内配备一部电梯，每部电梯皆为单轿厢配置。图中，1为轿厢，2为轿厢操纵盘内电梯层站选择器，3为直接式目的层站选择器，4为普通楼层呼梯盒。各轿厢1内操纵盘上分别设置一个目的层站选择器2，共计四个；基站、会议厅、餐厅、健身娱乐场所所在楼层和常驻人数集中的重要楼层的候梯厅内各设置一个直接式目的层站选择器3，共计五个；其它楼层候梯厅内设置普通楼层呼梯盒4，共计(N-5)个。

需要说明的是，若顶层为客流量大的重要楼层，那么顶层不设置普通楼层呼梯盒，其它普通楼层呼梯盒全部采用上行/下行召唤按钮；若顶楼为普通楼层，则设置普通楼层呼梯盒，且只有下行召唤按钮。

图4为本发明的工作过程框图，为叙述方便，图中以一个轿厢操纵盘内目的层站选择器、一个直接式目的层站选择器和一个普通楼层呼梯盒为例示意，结合本发明的工作过程：

乘客到达基站和重要楼层准备乘梯时，首先通过直接式目的层站选择器中的第二输入设备输入要去的目的层站，然后目的层站信号101被写入第二存储模块记存起来，当微机控制单元的输入选择器扫描到第二存储模块时，目的层站信号104被读入微机控制系统，随后，微机控制系统根据群控算法计算最佳派梯方案，并将派梯信息107经输出选择器输出到第二显示设备显示出来，提示乘客到相应电梯处等待乘梯。以最高29层楼为例，直接式目的层站选择器外观参照图5，其中，图中按键即为第二输入设备，按键“0”～“9”用于目的层站个位数选择，“1-”和“2-”用于目的层站十位数的选择。图中第二显示设备采用数码管数字显示，显示微机控制系统派送的电梯梯号，提示乘客到相应电梯处侯梯。

如果乘客在除基站和重要楼层之外的其它楼层准备乘梯，则采用侯梯厅内设置的普通楼层呼梯盒召唤电梯。参照图6，其中（a）为中间楼层设置的普通楼层呼梯盒示意图，第三输入设备为两个按钮，上面为上行召唤按钮，下面为下行召唤按钮；（b）为非重要楼层的顶层所设置的普通楼层呼梯盒示意图，只有一个下行召唤按钮。需要说明的是，按钮本身也是第三显示设备，上行召唤按钮上有构成向上箭头形状的发光二极管，下行召唤按钮上有组成向下箭头形状的发光二极管，即第三显示设备对应着发光二极管。当上行/下行召唤按钮按下时，按钮上发光二极管被点亮。乘客通过第三输入设备的召唤按钮后，电梯召唤信号102就被记存到第三存储模块中，当微机控制单元的输入选择器扫描到第三存储模块时，目的层站信号105被读入微机控制系统，随后，微机控制系统根据群控算法选派一台电梯接送乘客。当被选派电梯到达乘客所在楼层时，由微机控制系统通过输出选择器发出信号108控制第三显示设备上熄灭上行或者下行的召唤按钮上的发光二极管。

当所派电梯到达乘客所在楼层后，乘客进入轿厢，通过轿厢操纵盘内目的层站选择器的第一输入设备进行目的层站的选择。目的层站信号100被记存到第一存储模块中，同样，当微机控制单元的输入选择器扫描到第一存储模块时，记存的目的层站信号103被读入微机控制系统，随后，微机控制系统根据目的层站信号决定相应电梯的下一步运行，并通过输出选择器将电梯所在楼层和电梯运行方向信号106输出到第一显示设备显示出来。

如果在基站和重要楼层的侯梯乘客进入轿厢后要更改欲往目的楼层，则直接通过轿厢操纵盘内目的层站选择器进行更改，其过程如上所述相同。

需要说明的是轿厢操纵盘内目的层站选择器第一输入设备所用的目的层按钮，采用按压时灯亮且一直保持到达目的层销号时为止。

微机控制系统作为核心控制系统，在本发明中主要介绍其接收电梯召唤信号和发出控显示信号的功能。其工作原理参照图3，图中程序存储器储存着电梯群控程序和包括轿厢操纵盘目的层站选择器、直接式目的层站选择器和普通楼层呼梯盒在内的所有地址信息，采用EEPROM可改写只读存储器，必要时可擦写。

输入选择器具有数据锁存功能，接收电梯目的层站和召唤信息。由微机控制单元按照各层楼所设混合式电梯目的层站选择器所对应的地址控制输入选择器选择数据通道，依次循环扫描接收电梯目的层站信息和召唤信息，某一时刻有一个输入信号被选中。输出选择器同样具有数据锁存功能，将数据处理器输出的信号根据对应的地址发送到各显示设备。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种混合式电梯目的层站选择器，包含有轿箱操纵盘内目的层站选择器及微机控制系统，轿箱操纵盘内目的层站选择器由第一输入设备、第一存储模块和第一显示设备组成，其中，第一输入设备为目的层站选择按钮，第一存储模块存储第一输入设备输入的目的层信息，第一显示设备显示电梯所在楼层和运行方向；其特征在于，

所述的微机控制系统：与现有的目的层站选层系统所设置的微机控制系统相同，是电梯群控系统的一个重要组成部分，集成在机房控制柜中，由输入选择器、数据处理器、程序存储器和输出选择器组成，一方面用于接收包括轿厢操纵盘内目的层站选择器、直接式目的选择器和普通楼层呼梯盒在内的所有电梯选层和召唤信号；另一方面根据所接收的电梯选层和召唤信号和电梯所在楼层以及运行方向，按照群控算法计算最优派梯方案，然后发出乘客侯梯梯号和/或目的层站显示信号；

此外，还包括：

直接式目的层站选择器：由第二输入设备、第二存储模块和第二显示设备组成，设置在基站和客流量大的会议厅、餐厅、健身娱乐场所所在楼层和常驻人数集中的重要楼层的侯梯厅内，用于乘客在侯梯厅内直接进行目的层站的选择，并提示乘客到系统分配指派的电梯处侯梯；其中，第二输入设备为目的层站选择按钮，第二存储模块存储第二输入设备输入的目的层站信息，第二显示设备显示去向重要楼层的乘客应该侯梯的电梯号，直接式目的层站选择器的第二存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入直接式目的层站选择器；

普通楼层呼梯盒：由第三输入设备、第三存储模块和第三显示设备组成，设置在除基站和重要楼层以外的其余楼层的侯梯厅内，用于在这些楼层的乘客召唤电梯；其中，第三输入设备为上行和/或下行召唤按钮，第三存储模块存储第三输入设备输入的召唤信息，第三显示设备显示乘客选择的乘梯方向，普通楼层呼梯盒的第三存储模块通过信号传输线连接微机控制系统中的输入选择器，并由微机控制系统经输出选择器将显示信号送入普通楼层呼梯盒；

所述的轿箱操纵盘内目的层站选择器和直接式目的层站选择器的目的层站信号以及普通楼层呼梯盒的电梯召唤信号为并接连接，互相之间没有数据交换，各自用数据总线连接至微机控制系统的输入选择器；即由微机控制系统通过串行通信方式将以上所述三者联系起来；

输入选择器具有数据锁存功能；微机控制系统按照各层楼所设混合式电梯目的层站选择器所对应的地址控制输入选择器选择数据通道，依次循环扫描接收电梯目的层站信息和召唤信息，某一时刻有一个输入信号被选中；输出选择器同样具有数据锁存功能，将数据处理器输出的信号根据对应的地址发送到各显示设备；

乘客到达基站和重要楼层准备乘梯时，首先通过直接式目的层站选择器中的第二输入设备输入要去的目的层站，然后目的层站信号（101）被写入第二存储模块记存起来，当微机控制单元的输入选择器扫描到第二存储模块时，目的层站信号（104）被读入微机控制系统，随后，微机控制系统根据群控算法计算最佳派梯方案，并将派梯信息（107）经输出选择器输出到第二显示设备显示出来，提示乘客到相应电梯处等待乘梯；

如果在基站和重要楼层的侯梯乘客进入轿厢后要更改欲往目的楼层，则直接通过轿厢操纵盘内目的层站选择器进行更改；

所述的轿箱操纵盘内目的层站选择器的数量与电梯数量一致，为3-5组；

所述的直接式目的层站选择器根据需要在基站和重要楼层各设置一个；普通楼层呼梯盒的数量为楼层数减直接式目的层站选择器的数量。

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