CN114104882A - 电梯群管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯群管理系统，包括：存储充电层的分布信息的第一存储单元，存储用于将电梯蓄电装置剩余蓄电量划分为三个区段的第二存储单元，用于获取乘客登记的乘梯请求信号、各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量以及各台电梯的运行信息的获取单元，用于根据各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量和第二存储单元存储的三个区段确定各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段的区段确定单元以及控制单元，控制单元根据区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段选择对应策略对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号。本发明根据剩余蓄电量的各个对应区段设定不同策略，实现了运送效率与充电的兼顾。

Description

电梯群管理系统

技术领域

本发明涉及电梯领域，具体涉及一种针对非接触式供电的电梯群管理系统。

背景技术

通常情况下，电梯采用随行电缆来为轿厢进行供电。随着建筑物高度的不断增加，电梯的提升高度也不断增长，随行电缆的长度也随之逐渐变长，其自身质量也随之增加。当随行电缆超过一定长度后，其自身的重量过大可能导致供电异常，因此电梯(特别是超高层电梯)的无电缆化逐渐成为一个重要的发展趋势。但是，去掉随行电缆后，电梯轿厢的供电就成为一个必须要解决的技术问题。

对于无随行电缆的电梯轿厢供电问题，目前业界多是采用非接触式的供电方案，即在建筑物的层站上设置送电部且在轿厢侧设置受电部，电梯停靠在设置有送电部的楼层期间，轿厢借助于送电部和受电部组成的非接触送电结构从外界得到电能，并将其储存在轿厢上的蓄电装置中，由蓄电装置向轿厢的用电设备供给电能。

具体地，如图1所示，无随行电缆的电梯在层站靠近井道的位置上设置有采用非接触式向受电部提供电能的送电部，轿厢上设置有与送电部相配合且受电部与送电部相对时能够从送电部获取电能的受电部，受电部与送电部的位置使得电梯轿厢停靠在设置有送电部的楼层(充电层)时，受电部与送电部正好相对从而能够完成电能从送电部传输到受电部。轿厢上设置的用于存储电能的蓄电装置与受电部相连，受电部在接收到来自送电部的电能后，电能会从受电部转移至蓄电装置中并存储起来，并在轿厢中的用电设备需要电能时提供供给用电设备。

采用蓄电装置为轿厢用电设备供电会带来一个新的问题，那就是如何保证蓄电装置通过及时充电(即借助于非接触送电部从外界获取电能)而获得足够的电能，使其再次停靠在充电层(即设置有供电端的楼层)前具有足够的电能供轿厢内的用电设备消耗。

针对上述技术问题，现有技术提出了多种解决方案，具体如下：

第一，文献1(申请号201210199128.6)提出在电梯处于待机状态时使电梯轿厢移动至充电层充电，且在电池电量达到一定电量前即使有新的呼梯信号也不响应。该方案更适用于单台电梯的情况，如果简单地照搬到具有多台群控电梯的电梯群中，则因为未考虑乘梯请求信号的分配问题而出现电梯因蓄电装置蓄电量过低而停止服务的现象；

第二，文献2(申请号201210199091.7)预测响应候梯厅呼叫所需的必要电能，根据该必要电能和预备电力的和与蓄电装置中的当前电能的比较结果将该候梯厅呼叫分配给相应的电梯，即根据需要电能的预测值来对电梯进行群控，保证了电梯响应呼叫所必须的电能，但该方案仅是考虑了响应呼叫的需要电能，并未涉及到如何对蓄电装置进行积极充电的问题；

第三，文献3(申请号201810286333.3)提出通过适当地群控使得电梯连续停靠非充电层的数量不超过根据蓄电装置蓄电量确定的连续停靠非充电层的指定值，以此保证不会出现因蓄电装置蓄电量过低而不得不停止服务的现象。但是，该方案同样涉及到如何对蓄电装置进行积极充电的问题。

因此，针对多台电梯，如何通过适当地分配乘梯请求信号，在保证电梯运送效率的同时对蓄电装置进行积极地充电，从而实现运送效率与充电的兼顾，就成为一个有待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种电梯群管理系统，可以解决多台电梯如何同时满足运送效率和对蓄电装置及时充电的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的电梯群管理系统，所述电梯群中的电梯采用非接触式供电，电梯轿厢上设有受电部和蓄电装置，所述蓄电装置与所述受电部电性连接，井道中设有与所述受电部配合的送电部，且当所述受电部与所述送电部相对时所述蓄电装置能够经所述受电部从所述送电部获取电能，所述系统包括：

第一存储单元，用于存储充电层的分布信息，所述充电层是指电梯所在建筑物中设置有所述送电部的各个楼层；

第二存储单元，存储用于将电梯蓄电装置剩余蓄电量分化为区段的区段划分基准、划分得到的区段，所述区段划分基准为第一基准α和第二基准β，且α＜β，所述区段包括第一区段[100％,β)、第二区段[β,α)和第三区段[α,0％]，所述第一区段对应的是无需充电策略，所述第二区段对应的是择机充电策略，所述第三区段对应的是立即充电策略；

获取单元，用于获取乘客登记的乘梯请求信号、各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量以及各台电梯的运行信息，所述乘梯请求信号包括出发层或者出发层和目的层；

区段确定单元，用于根据所述获取单元获取到的各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量和所述第二存储单元存储的所述区段确定各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段；

控制单元，根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段从分别对应于第一区段、第二区段和第三区段的无需充电策略、择机充电策略和立即充电策略中选择对应策略对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号。

进一步的，所述第二基准β使得位于第二区段的电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够支撑电梯轿厢的移动距离与电梯的总提升高度的比值不小于第一阈值。

进一步的，所述移动距离包括电梯轿厢的实际移动距离以及电梯轿厢在停靠楼层停靠产生的等效移动距离，所述等效移动距离是将电梯轿厢在停靠楼层停靠导致的相对于电梯轿厢在该停靠楼层不停靠直接驶过而增加的能量消耗按照轿厢移动单位距离需要的能量消耗折算得到的移动距离，其中停靠楼层的数量与所在建筑物的总楼层数量的比值不小于第二阈值。

进一步的，所述第二基准β按照如下步骤确定：

步骤1，根据电梯所在建筑物的总楼层数量和所述第二阈值确定最大停靠次数；

步骤2，获取电梯执行所述最大停靠次数的停靠相对于电梯不执行任何停靠而增加的能量消耗；

步骤3，根据所述能量消耗以及电梯轿厢移动单位距离所消耗的能量计算所述等效移动距离；

步骤4，根据所述等效移动距离与电梯轿厢的实际移动距离的和以及所述第一阈值确定所述第二基准β。

进一步的，所述无需充电策略是指在所有电梯都没有充电需求的情况下对电梯进行群管理的传统群管理策略；所述择机充电策略是指在优先保证电梯运送乘客的情况下控制电梯前往所述充电层进行充电的策略；所述立即充电策略是指优先控制电梯尽快前往所述充电层进行充电的策略。

进一步的，所述控制单元为所述各个区段及其对应的策略赋予不同的优先级γ₁、γ₂、γ₃，其中第一优先级γ₁对应于所述第一区段及其对应的无需充电策略，第二优先级γ₂对应于所述第二区段及其对应的择机充电策略，第三优先级γ₃对应于所述第三区段及其对应的立即充电策略，且γ₁<γ₂<γ₃，所述控制单元按照优先级高低顺序选择优先级最高的电梯作为对象电梯，并按照其所处的所述当前区段对应的策略进行控制。

进一步的，当同一区段中存在多台电梯时，所述控制单元按照电梯蓄电装置的剩余蓄电量由少到多的顺序为电梯赋予由高到低的子优先级，且第一区段中的最高子优先级低于第二区段中的最低子优先级，第二区段中的最高子优先级低于第三区段中的最低子优先级。

进一步的，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第三区段时，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S5；

步骤S3，判断所述对象电梯的轿厢内是否搭载乘客，若是，则进入步骤S4，否则控制所述对象电梯直接移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S4，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成轿厢内乘客的运送，若是，则控制所述对象电梯完成乘客运送后移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6，否则控制所述对象电梯携带轿厢内的乘客一起移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S5，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成对所述乘梯请求信号的响应，若是，则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号，转入步骤S6，否则返回步骤S3；

步骤S6，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第三区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

进一步的，在步骤S5中，当存在多个乘梯请求信号且所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够完成每个乘梯请求信号时，控制所述对象电梯优先响应出发层距离所述对象电梯当前位置最近的乘梯请求信号或者目的层与最近的充电层之间的距离最小的乘梯请求信号。

进一步的，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第二区段时，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则采用传统的电梯群管理方法分配对所述乘梯请求信号进行响应的电梯，转入步骤S4，否则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号，转入步骤S4；

步骤S3，判断电梯群中是否存在空闲电梯或者当前时刻处于用梯波谷，若是，则将所述对象电梯从响应乘梯请求信号的可分配电梯中剔除出来并控制所述对象电梯移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S4，否则采用传统电梯群管理方法对电梯进行调配，转入步骤S4；

步骤S4，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第二区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

进一步的，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第一区段时，所述控制单元采用传统群管理方法对电梯群进行控制。

进一步的，所述系统还包括：

监测单元，用于监测电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段发生变化时，所述控制单元根据变化后的当前区段更新优先级，并根据更新后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

进一步的，所述系统还包括：

监测单元，用于监测电梯的优先级是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的优先级发生变化时，所述控制单元根据变化后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

进一步的，所述系统还包括：

监测单元，用于监测是否接收到新的乘梯请求信号；

当所述监测单元未监测到新的乘梯请求信号时，所述控制单元根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段、电梯的运行信息对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号；

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和目的层均为非充电层时，以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段和第二区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯；

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层时，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的急需充电电梯，如果存在，则将该乘梯请求信号分配给该急需充电电梯；否则判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，如果存在，则从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号，否则以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯。

进一步的，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的多台急需充电电梯时，优先选择当前位置与该乘梯请求信号的出发层之间的距离最小的急需充电电梯或者剩余蓄电量最少的急需充电电梯对该乘梯请求信号进行响应。

进一步的，响应所述乘梯请求信号的急需充电电梯完成本次运送后立刻充电，且在充电完成前不响应其它乘梯请求信号。

进一步的，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号时，如果只存在一台蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，那么将该电梯分配给所述乘梯请求信号，否则按照如下步骤选择响应所述乘梯请求信号的电梯：

步骤S1，建立一综合目标函数F＝α1×F1+α2×F2，其中，F1为以电梯的运送效率和/或电梯能耗为目标的目标函数，F2为以电梯的蓄电装置的剩余蓄电量为变量的目标函数且与剩余蓄电量呈单调减特性，α1为F1对应的第一权重，α1为F2对应的第二权重；

步骤S2，计算蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的所有电梯所对应的目标函数值；

步骤S3，选择目标函数值最低的电梯，使其响应所述乘梯请求信号。

进一步的，目标函数F2还包括蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯移动至所述乘梯请求信号对应的充电层的移动距离、移动时间以及耗电量。

进一步的，所述第一权重α1和所述第二权重α2为预设的恒定值；或者所述第一权重α1和所述第二权重α2为变化值，其中所述第二权重α2与所述蓄电装置的剩余蓄电量成反比。

进一步的，将所述第二区段对应的蓄电装置的剩余蓄电量划分为多个子区间，并为每个子区间对应的剩余蓄电量设定统一的子权重系数α2_i，其中i为各子区间的编号。

与现有技术相比，本发明取得的有益效果在于：

第一，本发明将电梯的蓄电装置的剩余蓄电量划分为多个区段，并针对各个区段设定不同的充电及响应策略，这样可以保证急需充电的蓄电装置能够及时合理地进行充电；

第二，本发明根据乘梯请求信号的不同情况分配蓄电装置的剩余蓄电量处于不同区段的电梯进行响应，这样既可以及时地对乘梯请求信号进行响应，完成乘客的运送，同时又可以到蓄电装置需要立即充电或者择机充电的电梯的充电需求，从而实现了运送效率与充电的兼顾；

第三，本发明在响应乘梯请求信号时，优先对剩余蓄电量低的蓄电装置进行充电，这样可以避免出现因蓄电装置的剩余蓄电量过低而电梯停止服务的情况发生。

附图说明

图1为无随行电缆的电梯系统的构成示意图；

图2为本发明的电梯群管理系统的实施例一的框架图；

图3为对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段时控制单元对对象电梯的控制流程图；

图4为对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段时控制单元对对象电梯的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可以由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，本领域技术人员在不背离本发明的精神下可以进行各种类似推广和替换。

实施例一

本实施例的电梯群管理系统，所述电梯群中的电梯采用非接触式供电，电梯轿厢上设有受电部和蓄电装置，所述蓄电装置与所述受电部电性连接，井道中设有与所述受电部配合的送电部，且当所述受电部与所述送电部相对时所述蓄电装置能够经所述受电部从所述送电部获取电能，如图2所示，所述系统包括：

第一存储单元，用于存储充电层的分布信息，所述充电层是指电梯所在建筑物中设置有所述送电部的各个楼层；

第二存储单元，存储用于将电梯蓄电装置剩余蓄电量分化为区段的区段划分基准、划分得到的区段，所述区段划分基准为第一基准α和第二基准β，且α＜β，所述区段包括第一区段[100％,β)、第二区段[β,α)和第三区段[α,0％]，所述第一区段对应的是无需充电策略，所述第二区段对应的是择机充电策略，所述第三区段对应的是立即充电策略；

获取单元，用于获取乘客登记的乘梯请求信号、各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量以及各台电梯的运行信息，所述乘梯请求信号包括出发层或者出发层和目的层；

区段确定单元，用于根据所述获取单元获取到的各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量和所述第二存储单元存储的所述区段确定各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段；

控制单元，根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段从分别对应于第一区段、第二区段和第三区段的无需充电策略、择机充电策略和立即充电策略中选择对应策略对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号。

其中，所述无需充电策略是指在所有电梯都没有充电需求的情况下对电梯进行群管理的传统群管理策略(如申请号为201410165675.1、201580081036.X、201580081039.3等)；所述择机充电策略是指在优先保证电梯运送乘客(不影响电梯运送乘客或者不显著影响电梯运送乘客)的情况下控制电梯前往所述充电层进行充电的策略；所述立即充电策略是指优先控制电梯尽快前往所述充电层进行充电的策略(不考虑电梯运送乘客或者基本不考虑电梯运送乘客的情况)。

所述第二基准β使得位于第二区段的电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够支撑电梯轿厢的移动距离与电梯的总提升高度的比值不小于第一阈值。其中，所述移动距离包括电梯轿厢的实际移动距离以及电梯轿厢在停靠楼层停靠产生的等效移动距离，所述等效移动距离是将电梯轿厢在停靠楼层停靠导致的相对于电梯轿厢在该停靠楼层不停靠直接驶过而增加的能量消耗按照轿厢移动单位距离需要的能量消耗折算得到的移动距离，其中停靠楼层的数量与所在建筑物的总楼层数量的比值不小于第二阈值。

具体地，所述第二基准β按照如下步骤确定：

步骤1，根据电梯所在建筑物的总楼层数量和所述第二阈值确定最大停靠次数；

步骤2，获取电梯执行所述最大停靠次数的停靠相对于电梯不执行任何停靠而增加的能量消耗；

步骤3，根据所述能量消耗以及电梯轿厢移动单位距离所消耗的能量计算所述等效移动距离；

步骤4，根据所述等效移动距离与电梯轿厢的实际移动距离的和以及所述第一阈值确定所述第二基准β。

本实施例将电梯的蓄电装置的剩余蓄电量划分为多个区段，并针对各个区段设定不同的充电及响应策略，这样可以保证急需充电的蓄电装置能够及时合理地进行充电。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例进一步对控制单元如何控制电梯进行详细说明。

具体地，所述控制单元为所述各个区段及其对应的策略赋予不同的优先级γ₁、γ₂、γ₃，其中第一优先级γ₁对应于所述第一区段及其对应的无需充电策略，第二优先级γ₂对应于所述第二区段及其对应的择机充电策略，第三优先级γ₃对应于所述第三区段及其对应的立即充电策略，且γ₁<γ₂<γ₃，所述控制单元按照优先级高低顺序选择优先级最高的电梯作为对象电梯，并按照其所处的所述当前区段对应的策略进行控制。

而且，当同一区段中存在多台电梯时，所述控制单元按照电梯蓄电装置的剩余蓄电量由少到多的顺序为电梯赋予由高到低的子优先级，且第一区段中的最高子优先级低于第二区段中的最低子优先级，第二区段中的最高子优先级低于第三区段中的最低子优先级。

当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第三区段时，如图3所示，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S5；

步骤S3，判断所述对象电梯的轿厢内是否搭载乘客，若是，则进入步骤S4，否则控制所述对象电梯直接移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S4，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成轿厢内乘客的运送，若是，则控制所述对象电梯完成乘客运送后移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6，否则控制所述对象电梯携带轿厢内的乘客一起移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S5，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成对所述乘梯请求信号的响应，若是，则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号，转入步骤S6，否则返回步骤S3；

步骤S6，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第三区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

其中，在步骤S5中，当存在多个乘梯请求信号且所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够完成每个乘梯请求信号时，控制所述对象电梯优先响应出发层距离所述对象电梯当前位置最近的乘梯请求信号或者目的层与最近的充电层之间的距离最小的乘梯请求信号。

当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第二区段时，如图4所示，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则采用传统的电梯群管理方法(如申请号为CN201410165675.1、201580081036.X、201580081039.3)分配对所述乘梯请求信号进行响应的电梯，转入步骤S4，否则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号(在响应乘梯请求信号的过程中能够对其蓄电装置进行充电，兼顾了乘客运送和及时充电)，转入步骤S4；

步骤S3，判断电梯群中是否存在空闲电梯或者当前时刻处于用梯波谷，若是，则将所述对象电梯从响应乘梯请求信号的可分配电梯中剔除出来并控制所述对象电梯移动(完成搭载乘客的运送后)至最近的充电层进行充电，转入步骤S4，否则采用传统电梯群管理方法对电梯进行调配，转入步骤S4；

步骤S4，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第二区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第一区段时，所述控制单元采用传统群管理方法对电梯群进行控制，此时若有乘梯请求信号，则只需从传统的运送效率、节能等角度实施对电梯的群控即可，无需特别考虑为蓄电装置充电的问题。

本实施例以电梯群中优先级最高的电梯为控制对象，充分考虑剩余蓄电量的情况、乘梯请求信号以及电梯的运行情况，从而在急需充电时及时合理地安排其充电或先运送乘客再充电，这样使得蓄电装置中的电能可能得到及时补充，整个电梯群的运行效率得到保障。

实施例三

在实施例二的基础上，本实施例增加了监测功能，从而对电梯群中的电梯状态变化(如蓄电装置的剩余蓄电量、优先级等)进行监测，以保证控制策略的及时更新，电梯群的管理更加精确。

具体地，所述系统还包括：

监测单元，用于监测电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段发生变化时，所述控制单元根据变化后的当前区段更新优先级，并根据更新后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

当然，所述监测单元还可以直接监测电梯的优先级是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的优先级发生变化时，所述控制单元根据变化后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

实施例四

与实施例二不同之处在于，本实施例不以对象电梯为考虑对象，而是从乘梯请求信号入手详细说明控制单元如何控制管理电梯群。

具体地，所述电梯群管理系统还包括：

监测单元，用于监测是否接收到新的乘梯请求信号。

当所述监测单元未监测到新的乘梯请求信号时，所述控制单元根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段、电梯的运行信息(电梯轿厢内是否搭载乘客、剩余蓄电量能否完成轿厢内乘客的运送、是否存在空闲电梯、当前时刻是否处于用梯波谷等)对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号。

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和目的层均为非充电层时，以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段和第二区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯。

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层时，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的急需充电电梯，如果存在，则将该乘梯请求信号分配给该急需充电电梯；否则判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，如果存在，则从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号，否则以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯。

进一步的，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的多台急需充电电梯时，优先选择当前位置与该乘梯请求信号的出发层之间的距离最小的急需充电电梯或者剩余蓄电量最少的急需充电电梯对该乘梯请求信号进行响应。

响应所述乘梯请求信号的急需充电电梯完成本次运送后立刻充电，且在充电完成前不响应其它乘梯请求信号，这样可以避免出现因蓄电装置的剩余蓄电量过低而电梯停止服务的情况发生。

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号时，如果只存在一台蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，那么将该电梯分配给所述乘梯请求信号，否则按照如下步骤选择响应所述乘梯请求信号的电梯：

步骤S1，建立一综合目标函数F＝α1×F1+α2×F2，其中，F1为以电梯的运送效率和/或电梯能耗为目标的目标函数，F2为以电梯的蓄电装置的剩余蓄电量为变量的目标函数且与剩余蓄电量呈单调减特性，α1为F1对应的第一权重，α1为F2对应的第二权重；

步骤S2，计算蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的所有电梯所对应的目标函数值；

步骤S3，选择目标函数值最低的电梯，使其响应所述乘梯请求信号。

此外，目标函数F2还可以包括蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯移动至所述乘梯请求信号对应的充电层的移动距离、移动时间以及耗电量。例如，当存在多个充电层时，如果当前乘梯请求信号的出发层虽然是充电层但却距离轿厢当前位置很远，如果蓄电装置的剩余蓄电量较多时，就可以考虑放弃本次的充电机会，等待后续距离其较近的充电机会。

所述第一权重α1和所述第二权重α2可以为预设的恒定值，或者还可以为变化值，其中所述第二权重α2与所述蓄电装置的剩余蓄电量成反比，即剩余蓄电量越少，第二权重α2越大。

而且，还可以将所述第二区段对应的蓄电装置的剩余蓄电量划分为多个子区间，并为每个子区间对应的剩余蓄电量设定统一的子权重系数α2_i，其中i为各子区间的编号。

当然，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯为多台时，也可以直接选择其中蓄电装置的剩余蓄电量最少的电梯响应乘梯请求信号。

本实施例根据乘梯请求信号的不同情况分配蓄电装置的剩余蓄电量处于不同区段的电梯进行响应，这样既可以及时地对乘梯请求信号进行响应，完成乘客的运送，同时又可以到蓄电装置需要立即充电或者择机充电的电梯的充电需求，从而实现了运送效率与充电的兼顾。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (20)

1.一种电梯群管理系统，所述电梯群中的电梯采用非接触式供电，电梯轿厢上设有受电部和蓄电装置，所述蓄电装置与所述受电部电性连接，井道中设有与所述受电部配合的送电部，且当所述受电部与所述送电部相对时所述蓄电装置能够经所述受电部从所述送电部获取电能，其特征在于，所述系统包括：

第一存储单元，用于存储充电层的分布信息，所述充电层是指电梯所在建筑物中设置有所述送电部的各个楼层；

第二存储单元，存储用于将电梯蓄电装置剩余蓄电量分化为区段的区段划分基准、划分得到的区段，所述区段划分基准为第一基准α和第二基准β，且α＜β，所述区段包括第一区段[100％,β)、第二区段[β,α)和第三区段[α,0％]，所述第一区段对应的是无需充电策略，所述第二区段对应的是择机充电策略，所述第三区段对应的是立即充电策略；

获取单元，用于获取乘客登记的乘梯请求信号、各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量以及各台电梯的运行信息，所述乘梯请求信号包括出发层或者出发层和目的层；

区段确定单元，用于根据所述获取单元获取到的各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量和所述第二存储单元存储的所述区段确定各台电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段；

控制单元，根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段从分别对应于第一区段、第二区段和第三区段的无需充电策略、择机充电策略和立即充电策略中选择对应策略对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号。

2.根据权利要求1所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述第二基准β使得位于第二区段的电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够支撑电梯轿厢的移动距离与电梯的总提升高度的比值不小于第一阈值。

3.根据权利要求2所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述移动距离包括电梯轿厢的实际移动距离以及电梯轿厢在停靠楼层停靠产生的等效移动距离，所述等效移动距离是将电梯轿厢在停靠楼层停靠导致的相对于电梯轿厢在该停靠楼层不停靠直接驶过而增加的能量消耗按照轿厢移动单位距离需要的能量消耗折算得到的移动距离，其中停靠楼层的数量与所在建筑物的总楼层数量的比值不小于第二阈值。

4.根据权利要求3所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述第二基准β按照如下步骤确定：

步骤1，根据电梯所在建筑物的总楼层数量和所述第二阈值确定最大停靠次数；

步骤2，获取电梯执行所述最大停靠次数的停靠相对于电梯不执行任何停靠而增加的能量消耗；

步骤3，根据所述能量消耗以及电梯轿厢移动单位距离所消耗的能量计算所述等效移动距离；

步骤4，根据所述等效移动距离与电梯轿厢的实际移动距离的和以及所述第一阈值确定所述第二基准β。

5.根据权利要求1所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述无需充电策略是指在所有电梯都没有充电需求的情况下对电梯进行群管理的传统群管理策略；所述择机充电策略是指在优先保证电梯运送乘客的情况下控制电梯前往所述充电层进行充电的策略；所述立即充电策略是指优先控制电梯尽快前往所述充电层进行充电的策略。

6.根据权利要求1所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述控制单元为所述各个区段及其对应的策略赋予不同的优先级γ₁、γ₂、γ₃，其中第一优先级γ₁对应于所述第一区段及其对应的无需充电策略，第二优先级γ₂对应于所述第二区段及其对应的择机充电策略，第三优先级γ₃对应于所述第三区段及其对应的立即充电策略，且γ₁<γ₂<γ₃，所述控制单元按照优先级高低顺序选择优先级最高的电梯作为对象电梯，并按照其所处的所述当前区段对应的策略进行控制。

7.根据权利要求6所述的电梯群管理系统，其特征在于，当同一区段中存在多台电梯时，所述控制单元按照电梯蓄电装置的剩余蓄电量由少到多的顺序为电梯赋予由高到低的子优先级，且第一区段中的最高子优先级低于第二区段中的最低子优先级，第二区段中的最高子优先级低于第三区段中的最低子优先级。

8.根据权利要求6或7所述的电梯群管理系统，其特征在于，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第三区段时，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则进入步骤S3，否则进入步骤S5；

步骤S3，判断所述对象电梯的轿厢内是否搭载乘客，若是，则进入步骤S4，否则控制所述对象电梯直接移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S4，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成轿厢内乘客的运送，若是，则控制所述对象电梯完成乘客运送后移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6，否则控制所述对象电梯携带轿厢内的乘客一起移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S6；

步骤S5，判断所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量是否能够完成对所述乘梯请求信号的响应，若是，则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号，转入步骤S6，否则返回步骤S3；

步骤S6，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第三区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

9.根据权利要求8所述的电梯群管理方法，其特征在于，在步骤S5中，当存在多个乘梯请求信号且所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量能够完成每个乘梯请求信号时，控制所述对象电梯优先响应出发层距离所述对象电梯当前位置最近的乘梯请求信号或者目的层与最近的充电层之间的距离最小的乘梯请求信号。

10.根据权利要求6或7所述的电梯群管理系统，其特征在于，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第二区段时，所述控制单元按照如下步骤控制所述对象电梯：

步骤S1，判断当前是否存在未分配的乘梯请求信号，若是，则进入步骤S2，否则进入步骤S3；

步骤S2，判断所述乘梯请求信号的出发层和目的层是否均为非充电层，若是，则采用传统的电梯群管理方法分配对所述乘梯请求信号进行响应的电梯，转入步骤S4，否则控制所述对象电梯响应所述乘梯请求信号，转入步骤S4；

步骤S3，判断电梯群中是否存在空闲电梯或者当前时刻处于用梯波谷，若是，则将所述对象电梯从响应乘梯请求信号的可分配电梯中剔除出来并控制所述对象电梯移动至最近的充电层进行充电，转入步骤S4，否则采用传统电梯群管理方法对电梯进行调配，转入步骤S4；

步骤S4，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的未被处理过的需充电电梯，若是，则按照优先级高低顺序从第二区段中未被处理过的需充电电梯中选择优先级最高的电梯作为新的对象电梯，返回步骤S1，否则结束。

11.根据权利要求6或7所述的电梯群管理系统，其特征在于，当所述对象电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所处的当前区段为第一区段时，所述控制单元采用传统群管理方法对电梯群进行控制。

12.根据权利要求6所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

监测单元，用于监测电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的蓄电装置的剩余蓄电量所在的当前区段发生变化时，所述控制单元根据变化后的当前区段更新优先级，并根据更新后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

13.根据权利要求6所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

监测单元，用于监测电梯的优先级是否发生变化；

当所述监测单元监测到电梯的优先级发生变化时，所述控制单元根据变化后的优先级对电梯进行控制，使得电梯来响应乘梯请求信号或进行充电。

14.根据权利要求1所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述系统还包括：

监测单元，用于监测是否接收到新的乘梯请求信号；

当所述监测单元未监测到新的乘梯请求信号时，所述控制单元根据所述区段确定单元确定的各电梯蓄电装置的剩余蓄电量所处的所述当前区段、电梯的运行信息对电梯进行控制，使得电梯进行充电和/或响应乘客的乘梯请求信号；

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和目的层均为非充电层时，以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段和第二区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯；

当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号且该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层时，判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的急需充电电梯，如果存在，则将该乘梯请求信号分配给该急需充电电梯；否则判断是否存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，如果存在，则从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号，否则以蓄电装置的剩余蓄电量处于第一区段的电梯作为可分配电梯，采用传统群管理方法为乘梯请求信号分配响应电梯。

15.根据权利要求14所述的电梯群管理系统，其特征在于，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且存在蓄电装置的剩余蓄电量处于第三区段且其剩余蓄电量满足电梯完成该乘梯请求信号的乘客运送的多台急需充电电梯时，优先选择当前位置与该乘梯请求信号的出发层之间的距离最小的急需充电电梯或者剩余蓄电量最少的急需充电电梯对该乘梯请求信号进行响应。

16.根据权利要求15所述的电梯群管理系统，其特征在于，响应所述乘梯请求信号的急需充电电梯完成本次运送后立刻充电，且在充电完成前不响应其它乘梯请求信号。

17.根据权利要求14所述的电梯群管理系统，其特征在于，当所述监测单元监测到新的乘梯请求信号、该乘梯请求信号的出发层和/或目的层为充电层且从蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯选择电梯来响应该乘梯请求信号时，如果只存在一台蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯，那么将该电梯分配给所述乘梯请求信号，否则按照如下步骤选择响应所述乘梯请求信号的电梯：

步骤S1，建立一综合目标函数F＝α1×F1+α2×F2，其中，F1为以电梯的运送效率和/或电梯能耗为目标的目标函数，F2为以电梯的蓄电装置的剩余蓄电量为变量的目标函数且与剩余蓄电量呈单调减特性，α1为F1对应的第一权重，α1为F2对应的第二权重；

步骤S2，计算蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的所有电梯所对应的目标函数值；

步骤S3，选择目标函数值最低的电梯，使其响应所述乘梯请求信号。

18.根据权利要求17所述的电梯群管理系统，其特征在于，目标函数F2还包括蓄电装置的剩余蓄电量处于第二区段的电梯移动至所述乘梯请求信号对应的充电层的移动距离、移动时间以及耗电量。

19.根据权利要求17所述的电梯群管理系统，其特征在于，所述第一权重α1和所述第二权重α2为预设的恒定值；或者所述第一权重α1和所述第二权重α2为变化值，其中所述第二权重α2与所述蓄电装置的剩余蓄电量成反比。

20.根据权利要求19所述的电梯群管理系统，其特征在于，将所述第二区段对应的蓄电装置的剩余蓄电量划分为多个子区间，并为每个子区间对应的剩余蓄电量设定统一的子权重系数α2_i，其中i为各子区间的编号。

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