CN111532911A - 一种组合电梯的中央控制系统与控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种组合电梯的中央控制系统以及采用所述中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法，本发明的技术方案采用状态检测器以及延时计时器检测到的客观数据进行分析，从而自适应的根据当前的实际情况进行调整，能够避免在乘梯客流发生突然变化或发生紧急情况时出现的乘客滞留、电梯内拥挤、乘客等待时间过长、电梯能耗大等问题。所述调整包括通过中央控制器对组合电梯的楼层分布区间进行动态规划，并且实时显示动态规划结果，整个过程无需人工介入，可以通过计算机指令代码自动化实现，极大的提高了工作效率，降低了电梯的运营成本。

Description

一种组合电梯的中央控制系统与控制方法

技术领域

本发明属于电梯控制领域，特别涉及一种组合电梯的中央控制系统与控制方法。

背景技术

随着我国经济发展，许多高楼大厦拔地而起，大型高层楼宇已经成为城市建设的主流，电梯是楼宇内上下行交通的最主要手段，电梯数量也日益剧增。通常情况下，一栋楼宇至少会配置2部电梯，例如一部客梯和一部货梯，称之为组合电梯。而随着楼宇层数的增大，要配置的电梯数也会逐步增多。正常情况下，对于一座超过30层的办公楼宇，至少要配置3部以上的客梯。为了使得各个电梯能够充分得到运行同时最大程度的满足各层办公人员的需要，这三部电梯通常会设定为运行在不同的楼层分布区间，例如，三部电梯分别运行在低楼层(只停1-10楼)、中楼层(只停1/11-20楼)、高楼层(只停1/21-30楼)这种配置。在正常情况下，这种配置能够满足生活或工作在高层楼宇内乘客的基本需求；

然而，如果出现特殊情况，例如乘梯客流发生突然变化或发生紧急情况时，往往会出现乘客滞留、电梯内拥挤、乘客等待时间过长、电梯能耗大等问题；此外，即使是功能完全相同的两部电梯(例如停靠楼层完全一样)，为了节能降耗，通常会配置为在某一层的按钮被按下时只有一架电梯会到那一层并打开，而另外一部电梯在检测到该电梯经停该楼层后，则会直接跳过该楼层；这就导致了如果该楼层人数过多时，无法满足所有人的乘梯需求，或者电梯在到达该楼层时已经超载但是仍然经停导致所有人都无法乘梯并且另一部电梯也不停的尴尬局面；此外，在使用客货组合电梯运送大量的货物时，若用一台电梯时，超重且容量不大，而此时虽然另几架电梯可能是空闲状态却不会运行到这一层。这时就会带来不便，也会造成资源的浪费。

为此，申请号为CN201811146443.6的提出一种为提高运行效率双厢连体结构智能控制组合电梯，通过增加轿厢，在等电梯楼层设置摄像装置和扬声器，通过智能控制管理系统管理电梯，提高电梯工作效率，解决人们等电梯的苦恼。电梯轿厢到达目标楼层后，摄像装置持续监控等梯人数，向总控制系统提供是否还有乘客人未进入电梯轿厢的信息。但是，该电梯控制方式仍然是一种人工控制方式，增加了人力成本；

申请号为CN201910391893.X的中国发明专利申请提出一种群组电梯的智能控制系统，所述群组电梯的智能控制系统包括手机客户端、数据库、客流模式确定模块、电梯运行方式选择模块、电梯到达时间预测模块、电梯分配模块、电梯运行控制模块、传感器模块和电梯运行方式优化模块。其中，手机客户端包括信息传输单元、预乘梯信息操作单元、预乘梯信息输入单元、紧急模式呼叫单元、预乘坐电梯编号提示单元和电梯运行状态监控单元；其中，数据库包括信息执行过程记录单元和电梯运行过程记录单元；其中，电梯分配模块包括电梯分配指标计算单元和分配决策单元；其中，每个传感器模块包括平层传感器、计数传感器、称重传感器。具体实施时，客流模式确定模块根据信息执行过程记录单元传送的预乘梯信息确定客流模式；若5分钟内所有由一层出发的上行信息中人数之和大于群组电梯运载允许最大乘梯人数的50％，则客流模式被确定为集中上行客流模式；若5分钟内所有到达一层的下行信息中人数之和大于群组电梯运载允许最大乘梯人数的50％，则客流模式被确定为集中下行客流模式；若5分钟内出发层为特定层的层间通行信息中人数之和大于群组电梯运载允许最大乘梯人数的50％，则客流模式被确定为特定层集中客流模式；若5分钟内出现紧急运行信息，则客流模式被确定为紧急客流模式；若5分钟内所出现的预乘梯信息不满足上述四种情况，则客流模式被确定为常规客流模式；电梯运行方式选择模块根据客流模式与电梯运行方式的预设对照关系确定电梯的运行方式。该技术方案通过复杂的模式识别，试图将电梯的运行方式按照预设的对照关系设定，结构复杂，不易实施。

可见，现有技术对于组合电梯的控制并未提出高效节能并且能够自适应智能调整的电梯调度策略。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种组合电梯的中央控制系统以及采用所述中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法，本发明的技术方案采用状态检测器以及延时计时器检测到的客观数据进行分析，从而自适应的根据当前的实际情况进行调整，能够避免在乘梯客流发生突然变化或发生紧急情况时出现的乘客滞留、电梯内拥挤、乘客等待时间过长、电梯能耗大等问题。所述调整包括通过中央控制器对组合电梯的楼层分布区间进行动态规划，并且实时显示动态规划结果，整个过程无需人工介入，可以通过计算机指令代码自动化实现，极大的提高了工作效率，降低了电梯的运营成本。

在本发明的第一个方面，提供一种组合电梯的中央控制系统，所述组合电梯至少包括通过所述中央控制系统互相通信的第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯。

作为本发明的第一个创新，所述每一级电梯均配置有状态检测器以及延时计时器；所述状态检测器用于检测所述每一级电梯的工作状态，所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间并发送给所述中央控制系统；所述中央控制系统基于所述延时计时器发送的统计数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整。

作为实现本发明构思的关键技术参数，所述每一级电梯的工作状态，包括如下状态之一或者其组合：该级电梯当前的载重量、该级电梯不间断通过连续两层楼的次数、该级电梯当前接收的目标楼层分布以及等待电梯的目标楼层；

在初始状态下，所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯被设定为在三个不同的楼层分布区间运作；

作为本发明的关键构思的集中体现，所述中央控制系统基于所述延时计时器发送的统计数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整，具体包括：

若某级电梯当前接收的目标楼层分布保持不变的时间超过第一设定阈值并且所述该级电梯当前的载重量状态的持续时间超过第二设定阈值，则将除该级电梯之外的其他电梯之一的楼层分布区间设定为包括所述目标楼层分布区间，并将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为不包括所述目标楼层分布区间；

若某级电梯不间断通过连续两层楼的次数超过第三设定阈值，则将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为该级电梯上一个运行周期中不间断通过的楼层的集合；

其中，在所述初始状态下，所述三个不同的楼层分布区间除端点外，不存在重叠区域；

所述中央控制系统还基于所述延时计时器统计发送的等待电梯的目标楼层，将所述目标楼层分配给所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯的楼层分布区间；

不同于现有技术每一个电梯均单独配置一个等待按钮的做法，在本发明中，所述组合电梯在每个楼层仅配置一个等待按钮，通过所述等待按钮，检测等待电梯的目标楼层；

所述组合电梯还包括显示组件，通过所述组合组件，实时显示所述所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯的当前楼层分布区间。

特别需要指出的是，所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。

在本发明中，所述电梯的一个运行周期，是指当前电梯在一个运行方向上运行的时间段。

在本发明中，所述电梯不间断通过连续两层楼，是指当前电梯以不开门的状态至少经过连续两层楼。

在本发明中，在每个楼层均配置有所述显示组件。

作为优选，第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯包括至少两个电梯，所述每一级的所述两个电梯的楼层分布区间保持一致。

在本发明的第二个方面，提供一种通过前述的中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法，所述方法通过所述中央控制器的所述状态检测器检测组合电梯的工作状态，并通过所述中央控制器的所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间，并基于所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间，所述楼层分布区间为所述不同级电梯可停留的楼层的集合；

作为体现本方法不同于现有技术的关键，所述方法包括如下步骤：

S100：初始化所述所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

S200：在所述显示组件上显示不同级电梯的楼层分布区间；

S300：接收通过所述等待按钮检测到的等待电梯的目标楼层分布；

S400：启动所述状态检测器与延时计时器；

S500：在预定时间段之后，基于所述所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整；所述工作状态调整包括调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

返回步骤S200。

作为更进一步的改进，本发明的上述方法在所述步骤S400之后，所述方法还包括：

S401：若所述状态检测器的输出数据在预定时间段保持不变，则返回步骤S100。

本发明的上述技术方案整个过程无需人工介入，可以通过计算机指令代码自动化实现，极大的提高了工作效率，降低了电梯的运营成本。因此，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行程序指令；通过包含中央处理器的中央控制系统，执行所述可执行程序指令，用于实现上述方法。

本发明的进一步优点将在具体实施例部分结合说明书附图详细体现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的组合电梯的中央控制系统的结构示意图(单层)。

图2是根据本发明实施例的组合电梯的中央控制系统的结构示意图(多层)。

图3是根据本发明实施例的中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法流程图。

图4是图3所述实施例的进一步优选实施例。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

请参阅图1，是根据本发明实施例的组合电梯的中央控制系统的结构示意图。图1所述的示意图显示了组合电梯停靠在某个具体楼层时的情况。

在图1中，所述组合电梯至少包括通过所述中央控制系统互相通信的第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯。

需要注意的时，为了保证本发明所述智能控制方法在实时过程中不产生冲突、例如某部电梯空置的情形，发明人经过多次验证，本发明的技术方案必须至少基于三部电梯，否则，便会产生计算机指令错误，这是本发明特定的限定条件之一，也为本发明所首创；

当然，在保证存在三部电梯的基础上，本发明的技术方案可以应用于更多的电梯组合；

参见图1，所述每一级电梯均配置有状态检测器以及延时计时器；所述状态检测器用于检测所述每一级电梯的工作状态，所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间并发送给所述中央控制系统。

在本实施例中，所述状态检测器与延时计时器为组合配套使用的整体，缺一不可。现有技术通常存在在电梯内配置各种功能传感器的做法用于检测对应的参数，例如重量、人数等，但是仅仅是获得参数本身，并且无需累计或者计时，因此无法实现智能控制电梯。

与现有技术不同，本发明的核心采用不仅采用了状态检测器，还要配置延时计时器，通过延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间，从而实现智能控制。

具体来说，状态检测器需要检测如下参数之一或者其组合：

该级电梯当前的载重量、该级电梯不间断通过连续两层楼的次数、该级电梯当前接收的目标楼层分布以及等待电梯的目标楼层；

该级电梯当前的载重量可以通过重量传感器检测；

该级电梯不间断通过连续两层楼的次数则可以通过距离传感器结合速度传感器以及电梯的开启次数或者其他手段获取；

该级电梯当前接收的目标楼层分布，可以通过进入该电梯后乘员按下的楼层数字获取；

等待电梯的目标楼层，是指当前状态下，哪些楼层的等待按钮被按下。这里的等待按钮，是指设置在各个楼层的唯一一个电梯按钮，乘客按下该按钮即表示需要乘坐电梯；

现有技术中，由于各个电梯独立运行，因此，一部电梯分别设置一个等待按钮(通常该按钮分为上下两个方向)；或者虽然在一个楼层只设置一个等待按钮，但是一旦某个电梯停靠了该楼层之后，即使该楼层仍然有人本次未能乘坐，该次依然会失效，从而导致某个楼层乘客较多时乘客等待时间较长；

不同于现有技术，本实施例中，所述组合电梯在每个楼层仅配置一个等待按钮，通过所述等待按钮，检测等待电梯的目标楼层。

值得注意的是，本发明的等待按钮无需分为上下两个方向选择，乘客不管是要往下楼层还是往上楼层，均只需按下即可，本发明的后续的智能控制方法将会调度当前两个运行方向上的时间最短的电梯经停该楼层；

当然，作为更精细化的选择，本实施例的等待按钮依然可设置为上下两个方向的选择，此时，该级电梯当前接收的目标楼层分布，既包括楼层，也包括该楼层的目标方向；

图2示意性的示出了图1所述实施例在整体多楼层的示意图。

在图1-2中，在初始状态下，所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯被设定为在三个不同的楼层分布区间运作，启动所述状态检测器以及延时计时器预定时间段后，所述中央控制系统基于所述延时计时器发送的统计数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整，具体包括：

若某级电梯当前接收的目标楼层分布保持不变的时间超过第一设定阈值并且所述该级电梯当前的载重量状态的持续时间超过第二设定阈值，则将除该级电梯之外的其他电梯之一的楼层分布区间设定为包括所述目标楼层分布区间，并将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为不包括所述目标楼层分布区间；

若某级电梯不间断通过连续两层楼的次数超过第三设定阈值，则将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为该级电梯上一个运行周期中不间断通过的楼层的集合；

作为一个优选，在所述初始状态下，所述三个不同的楼层分布区间除端点外，不存在重叠区域；例如，三部电梯分别运行在低楼层(只停1-10楼)、中楼层(只停1/11-20楼)、高楼层(只停1/21-30楼)这种配置。

所述中央控制系统还基于所述延时计时器统计发送的等待电梯的目标楼层，将所述目标楼层分配给所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯的楼层分布区间。

参见图2，所述组合电梯在每个楼层仅配置一个等待按钮，通过所述等待按钮，检测等待电梯的目标楼层；

所述组合电梯还包括显示组件，通过所述组合组件，实时显示所述所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯的当前楼层分布区间。

图1-2中，每一楼层的显示组件和等待按钮可以组合为一个显示与触摸模块。

在图1-2中，所述电梯的一个运行周期，是指当前电梯在一个运行方向上运行的时间段。所述电梯不间断通过连续两层楼，是指当前电梯以不开门的状态至少经过连续两层楼。

接下来参见图3-4，进一步描述根据本发明实施例的中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法流程图。

所述方法采用图1-2所述的中央控制系统实现。所述方法通过所述中央控制器的所述状态检测器检测组合电梯的工作状态，并通过所述中央控制器的所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间，并基于所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间，所述楼层分布区间为所述不同级电梯可停留的楼层的集合；该集合中的楼层可以是连续的也可以是不连续的楼层；在本发明实时过程中，可以实现精确的智能化控制，大部分情况下，该集合中的楼层都是分散的不连续的楼层。

图3所述的方法主要包括步骤S100-S500，其中，各个步骤具体执行如下：

S100：初始化所述所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

S200：在所述显示组件上显示不同级电梯的楼层分布区间；

S300：接收通过所述等待按钮检测到的等待电梯的目标楼层分布；

S400：启动所述状态检测器与延时计时器；

S500：在预定时间段之后，基于所述所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整；所述工作状态调整包括调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

返回步骤S200。

作为进一步改进，参见图4，上述方法在所述步骤S400之后，所述方法还包括：

S401：若所述状态检测器的输出数据在预定时间段保持不变，则返回步骤S100。

图3-4所述的方法显然可以通过计算机指令代码自动化实现，在此不予赘述。

需要强调的是，经过发明人调试，上述方法成功运行的前提是至少存在三部电梯，并且所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。这是本发明的关键配置参数之一。

实验证明，如果少于三部电梯，则在判断过程中会产生冲突，而如果第二设定阈值小于所述第一设定阈值，虽然也能较长时间正常运行，但是随着运行周期的延长会使得算法陷入死循环的概率加大，不利于更好的调度效果；因此，如果电梯本身属于24小时不间断运行的情况，本发明的算法最好限定为所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。

需要注意的是，图3-4的所述计算机程序化的实现流程存在迭代循环过程，但是其循环终止条件并未明确示出，并不影响本领域技术人员对其的正确实现。因为电梯本身就有一定的运行周期，例如每天6:00-23:00运行，上述方法在这个时间段之外就会停止；或者上述算法已经指出如果所述状态检测器的输出数据在预定时间段保持不变，则会返回初始化状态，而初始化状态本身可以是电梯均停止在1楼候客这种状态，此时停止候客的期间，无需执行上述方法。即使是24小时不间断运行，那么也是在电梯载客运行期间迭代，一旦电梯检修或者恢复初始化状态，算法当然也停止循环。

总而言之，本发明的上述技术方案基于状态检测器以及延时计时器检测到的客观数据进行分析，从而自适应的根据当前的实际情况进行调整，所述调整包括实施动态规划当前组合电梯各自的运行楼层分布区间，并且基于计算机自动化实现，整个过程无需人工介入，极大的提高了工作效率，降低了电梯的运营成本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种组合电梯的中央控制系统，所述组合电梯至少包括通过所述中央控制系统互相通信的第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯；

其特征在于：

所述每一级电梯均配置有状态检测器以及延时计时器；所述状态检测器用于检测所述每一级电梯的工作状态，所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间并发送给所述中央控制系统；

所述每一级电梯的工作状态，包括如下状态之一或者其组合：

该级电梯当前的载重量、该级电梯不间断通过连续两层楼的次数、该级电梯当前接收的目标楼层分布以及等待电梯的目标楼层；

在初始状态下，所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯被设定为在三个不同的楼层分布区间运作；

所述中央控制系统基于所述延时计时器发送的统计数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整，具体包括：若某级电梯当前接收的目标楼层分布保持不变的时间超过第一设定阈值并且所述该级电梯当前的载重量状态的持续时间超过第二设定阈值，则将除该级电梯之外的其他电梯之一的楼层分布区间设定为包括所述目标楼层分布，并将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为不包括所述目标楼层分布；

若某级电梯不间断通过连续两层楼的次数超过第三设定阈值，则将该级电梯的下一个运行周期的楼层分布区间设定为该级电梯上一个运行周期中不间断通过的楼层的集合；

其中，在所述初始状态下，所述三个不同的楼层分布区间除端点外，不存在重叠区域；

所述中央控制系统还基于所述延时计时器统计发送的等待电梯的目标楼层，将所述目标楼层分配给所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯的楼层分布区间；

其中，所述组合电梯在每个楼层仅配置一个等待按钮，通过所述等待按钮，检测等待电梯的目标楼层；

所述组合电梯还包括显示组件，通过所述组合组件，实时显示所述所述第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯的当前楼层分布区间。

2.根据权利要求1所述的中央控制系统，所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值。

3.根据权利要求1所述的中央控制系统，所述电梯的一个运行周期，是指当前电梯在一个运行方向上运行的时间段。

4.根据权利要求1所述的中央控制系统，其中，所述电梯不间断通过连续两层楼，是指当前电梯以不开门的状态至少经过连续两层楼。

5.根据权利要求1所述的中央控制系统，其中，在每个楼层均配置有所述显示组件。

6.如权利要求5所述的中央控制系统，其中，第一级电梯、第二级电梯与第三级电梯包括至少两个电梯，所述每一级的所述两个电梯的楼层分布区间保持一致。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的中央控制系统对组合电梯进行智能控制的方法，所述方法通过所述中央控制器的所述状态检测器检测组合电梯的工作状态，并通过所述中央控制器的所述延时计时器统计所述状态检测器检测到的每一个工作状态的累计次数或者持续时间，并基于所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间，所述楼层分布区间为所述不同级电梯可停留的楼层的集合；

其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S100：初始化所述所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

S200：在所述显示组件上显示不同级电梯的楼层分布区间；

S300：接收通过所述等待按钮检测到的等待电梯的目标楼层分布；

S400：启动所述状态检测器与延时计时器；

S500：在预定时间段之后，基于所述所述状态检测器和所述延时计时器的输出数据，对所述第一级电梯、第二级电梯、第三级电梯中的至少之一进行工作状态调整；所述工作状态调整包括调节所述组合电梯的不同级电梯的楼层分布区间；

返回步骤S200。

8.如权利要求7所述的方法，其中在所述步骤S400之后，所述方法还包括：

S401：若所述状态检测器的输出数据在预定时间段保持不变，则返回步骤S100。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可执行程序指令；通过包含中央处理器的中央控制系统，执行所述可执行程序指令，用于实现权利要求7-8任一项所述的方法。

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