CN1239372C - 控制电梯组的方法 - Google Patents

Abstract

一种电梯组控制方法，用于向电梯分配登梯请求和轿厢请求，使得满足目标设置。在该方法中，产生轿厢特有能耗文件，来描述在电梯带着不同的负载从每个楼层向其它每个楼层的每次行程中发生的能耗，而这样分配请求，使得为所有激活请求服务所导致的能耗最小化。

Description

控制电梯组的方法

技术领域

本发明涉及电梯组控制方法，用于分配对电梯轿厢的登梯请求，从而满足目标设置。

背景技术

在电梯控制系统的许多不同的任务中，其基本功能是分配登梯请求。请求分配的目标是以能够最优化系统的特性描述的方式将请求指定给电梯轿厢。传统地，最常用的特性与请求时间和乘客等待时间相关联。在典型的解决方案中，对这些特性计算平均值和分布。

有许多不同的方法来分配登梯请求，并且每个电梯公司有其自己的方法来实现这一任务。然而，所有这些不同的方法有一个共同的特征，即其包括大量作为每种方法的特性的参数，这些参数用于影响所采用的方法的操作。有可能使用一种配置，在不同的运输情形下应用为该情形适当设置的参数。这里的目的是使系统能够适用于建筑物中主要的运输情形。

在现有技术的控制系统中，传输检测器监视电梯系统的操作和状态，并确定主要的运输类型和强度。所要监视的事情通常是登梯请求、轿厢请求、电梯负载等。根据所检测到的运输类型，应用为这一运输类型编制的参数设置。例如，外出高峰运输期间使用的参数设置可以为朝向入口楼层的行进方向给予比从入口楼层发出的请求高的加权。在高峰时段，可以给电梯轿厢中的乘客的行进时间给予更高的权重。当目标是同时最小化两个或更多量时，所采用的过程被称为多目的最优化。

上述方法中的问题是难于定义对应于每个运输情形的参数设置的实际值，所述参数设置存储在参数库中。这些参数对诸如建筑物类型、楼层数、建筑物中不同楼层间乘客的分布、电梯组中的电梯数以及电梯性能敏感。此外，建筑物中的实际运输是可变的，人员分布并非长期固定，而且运输检测器的操作易受不准确度、检测误差以及检测延迟的影响。

实际上，参数库中的参数设置必须设置为折衷值，其在大多数输送中不需要单独的设置即可合理地运行。例如，这些参数值可以基于模拟操作或基于专家的经验来设置。显然，象这样的平均参数值不会在每个建筑物和电梯组中得到最优的操作。

基于运输类型改变参数设置的另一个问题是要加权的量的选择和对加权的评估。可以找到许多需要最优化的量，例如请求时间、估计乘客等待时间、乘梯时间行进时间、停止次数、轿厢负载、同时的轿厢和登梯请求数量等等。这些量中的哪一些应该被加权，在每种运输情形下该加权多少？如果预先选择并固定这些量和权重，那么就由设计者进行了预先选择，而这并不需要与建筑物拥有者的需要相符。另一方面，如果没有预先固定要最优化的量，那么一种可能的途径是给予建筑物的操作人员一些自由度，并使其自己判断不同运输情形下的权重。然而，由于总体上的调节以及这一问题的复杂性，这并不是一个合理的替换方案。

发明内容

本发明的目的是消除上述一些缺陷。本发明的一个目的是以保持电梯的能耗尽可能低的方式为电梯乘客服务。在现有技术中，通过间接方法来解决这一问题，例如，通过使起动次数最小化，使同时请求数最大化、使用尽可能少的电梯尽可能大的负载等等。尽管这些措施确实带来了对能耗的节省，但是其并不是基于确定的能量数据，因此当提到这些措施时，不能说最小化，只能说一定程度上降低了能耗。作为比较，在本发明中，目标是使所关心的电梯组中当前运输情形的能耗最小化，并对电梯组公开调节和控制标准，从而可以毫不含糊地讲使能耗最优化了，而不只是降低了。然而，需要注意地是能耗的最小化并不意味着电梯轿厢根本不运行；作为替代，本发明的目的是公开一种方法，其在使能耗最小化的同时，以十分高的服务水平，为电梯用户进行服务。

本发明提供一种电梯组控制方法，用于向电梯分配登梯请求和轿厢请求，使得满足目标设置，其特征在于，产生轿厢特有能耗文件，来描述在电梯带着不同的负载从每个楼层向其它每个楼层的每次行程中发生的能耗，而这样分配在不同的控制情形下激活的请求，使得包括为所有激活请求服务所导致的能耗最小化作为该设置目标。

为了使电梯组的能耗最小化，必须知道单个电梯和电梯组在不同服务情形下消耗的实际能量。因此，本发明控制电梯组的方法基于对每个轿厢带着不同负载移动不同距离时消耗的能量的确定。所以，在本发明的电梯组控制方法中，创建轿厢特有能耗文件，以描述在其带着不同负载从每一楼层向其它每一楼层的移动期间发生的能耗，并且这样分配对不同的控制情形下激活的请求，使得包括为所有激活请求服务所导致的能耗最小化作为一个设置目的。换句话说，自然地，本发明的电梯组控制方法的基本出发点是为每个请求服务，这意味着在任何情形下都会消耗能量。然而，这样选择所使用的轿厢的数量和轿厢在不同楼层之间的移动，使所有移动的轿厢的总能量最小化，而且总是考虑所有其它设置目标。

特别是在大电梯组和高建筑物的情况下，可能使用的附加标准是最大等待时间，换句话说，定义了最大等待时间，并在使能耗最小化的同时，在该时间内分配请求。具体地说，本发明的方法有利于在运输任务轻的时段使用，此时大多数轿厢保持停止，而只使用一个轿厢或几个轿厢就可以提供十分好的服务。因此，在本发明的电梯组控制方法中，连续地监视运输情形，或者基于一天中的时间预先确定运输情形，从而当运输强度足够低时，电梯组控制系统总是转变到本发明的方法。

同一个电梯组经常包括多个完全相同的电梯，这使得有可能合并不同的电梯的能耗文件，可以在多个电梯的能耗最小化中使用同一个文件。

可以以许多不同的方式来产生本发明的方法中使用的能耗文件。由于即使在非常近似的基础上产生的能耗文件也为本发明的方法带来实质上非常低的总能耗，可以从数学模型经由近似计算或例如适当的经验估计来产生能耗文件。然而，最好使用实际的经由测量获得的可实现的能耗值产生能耗文件。

因此，在本发明的电梯组控制方法中，最好首先产生近似能耗文件，其由三维数据库组成，其中能耗数据是三个变量的函数，即，起始楼层、到达楼层以及轿厢负载。此后，在电梯组操作期间，通过对每个轿厢每个分开的行进距离，即连续两次停止之间的距离，测量负载和能耗，来不断地更新能耗文件。然后在能耗文件中存储所测量出的能耗。

为了即使在新电梯组中也能立即引入本发明的控制方法，首先如上所述，产生近似能耗文件。此后，可以通过，例如，以所测量出的能耗数据直接代替在文件中的数据，来更新该文件。然而，这导致文件中的值连续改变，各种干扰和相似情形可能导致与最优值的重大偏差。所以，通过根据规定的规则、朝向所测量的数据来改变文件中的数据，来更新能耗文件，从而随着时间推移，测量的量增加，文件中的数据达到最优值。

在本发明的电梯组控制方法中，离散的、可容易地处理的数据项目是要服务的楼层数和要服务的楼层之间的不同距离。轿厢负载可以是0-100％之间任何值，甚至更高，但是最好根据，例如最大人数或相关的轿厢负载，划分为适当的等级。例如，如果电梯轿厢的最大人数为10，那么可以将可能的人数划分为12个等级，为从一人到十人的每个可能运输的人数指定的等级，以及空电梯轿厢的等级和人数超过电梯轿厢最大人数的等级。通过增加或减少等级的数量，有可能增加或减少控制方法的精确性。

当两个或多个电梯轿厢彼此物理连接，这种构造称为多轿厢电梯。在多轿厢电梯的情况下，可以根据，例如，轿厢的总最大人数或轿厢的最大相对负载，将负载划分为适当的等级。例如，如果两个连接在一起的电梯轿厢的最大人数是20人，那么可以将可能人数划分为22个等级，从一人到20人每个可能运输的人数分离的等级，以及空电梯轿厢的等级和人数超过电梯轿厢最大人数的等级。在单轿厢电梯的情况下，也可以根据电梯轿厢的总负载，以10％的间隔，从空轿厢到满载轿厢，来适当划分等级。

本发明的控制方法与现有技术相比具有重大优势。本方法可以在任何电梯组中以简单的方式使用，并且其可以还可以容易地翻新。首先，与传统控制方法相比，本发明的控制方法使得有可能实现对能耗的显著节省。使用该方法，有可能比较同一电梯组的相似或不相似电梯，从而发现最佳控制方法，并预期和定位可能的增加能耗的故障。本发明还允许相似建筑物中不相似电梯组之间的有效比较，以及不相似建筑物中相似电梯组之间的比较，从而使得有可能为不同的需要发现最优的解决方案。

作为更新能耗文件的例子，考虑原始经由近似估计获得的能耗数据只等于第一次测量出的实际值的一半的情形。在这种情况下，用于更新文件的新能耗值可以取为原始数据和新数据的平均值。当在不同的测量之后，由测量出的值和文件值的平均值以这种方式更新文件时，该文件值将接近实际值。通过将该文件值增加比该文件值和测量出的值之间的上述差值的一半大的值，可以加快接近速度。

附图说明

下面将参考附图详细地描述本发明，其中：

图1展现了本发明的配置图；和

图2展现了与现有技术相比，本发明的方法的实际例子。

具体实施例

图1展现了说明本发明控制电梯组的配置的方框图。组控中使用的能耗文件2连接到电梯组的组控系统1。通过使用预定义/经验能耗数据3、现场测量4、数学模型5、近似计算6、来自驱动系统的实际能耗数据7、以及测量设备8，来连续地、周期性地和/或必要时适当地保持和更新能耗文件2。还可以基于上述方法适当的组合来更新。能耗文件为电梯组的组控系统服务，为其提供分配所需并与轿厢移动相关联的能耗数据。

能耗文件包含这样的数据，例如当轿厢从一个楼层向另一个楼层移动时轿厢的起始楼层和到达楼层、不同负载的能量平衡，所述平衡是指所消耗或所恢复的能量。这些数据可以是轿厢特有的，或者如果电梯组中所有轿厢是相同的，那么数据对这些轿厢都公用。

作为本发明控制方法的应用的图例，现在描述图2中展现的情形。其中展示了十层建筑物中三个电梯的电梯组，每个电梯现在都停止在最低楼层，而在6、8以及10层同时激活了三个向下登梯请求。

传统上，当使用等待时间最优化时，所有三个电梯都起动，即由不同的电梯为每个请求服务。以这种方式，可以尽可能快的为每个请求服务，如图中左边所示。

与此相比，在图中右边表示的本发明的控制方法中，使能耗最小化了，结果是两个电梯保持静止，而第三个电梯根据轿厢请求，首先到第十层，然后到第八层和第六层，然后进一步向下。因此，6和8层的等待时间比等待时间最优化的情况下的等待时间稍长，然而能耗相当大地降低了。

在这种情况下，可以看到，根据本发明的能耗最优化在运输任务轻的时段工作地最好，并且在运输任务重的时期不需要可用。例如，在上述情况下，在运输任务重的条件下，有可能试图为所有三个登梯请求服务的轿厢在第一次停止楼层就已经满载。在这种情况下其它楼层的等待时间将变得不合理地长。

Claims (16)

1.一种电梯组控制方法，用于向电梯分配登梯请求和轿厢请求，使得满足目标设置，其特征在于，产生轿厢特有能耗文件，来描述在电梯带着不同的负载从每个楼层向其它每个楼层的每次行程中发生的能耗，而这样分配在不同的控制情形下激活的请求，使得包括为所有激活请求服务所导致的能耗最小化作为该设置目标。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，定义了最大等待时间，并在该时间内分配请求，同时使能耗最小化。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用能耗最小化作为在运输任务轻的时段中的主要分配标准。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，合并了包括在同一个电梯组中的相同电梯的能耗文件。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从数学模型中产生该能耗文件。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，经由近似计算产生该能耗文件。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过测量带着不同负载从一个楼层向另一个楼层的行程中实际实现的能耗来产生该能耗文件。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在该测量之前，从近似经验数据组成初始文件。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，用测量出的已实现的能耗数据来更新该能耗文件。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在该更新处理中，根据规定的规则、朝向所测量的数据来改变该能耗文件中的数据。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在该更新处理中，用测量出的数据来代替该能耗文件中的数据。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在该能耗文件中，将轿厢负载从空轿厢至满载轿厢以一间隔划分为多个等级。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述间隔为10％。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，等级的数量等于轿厢从零负载至满载可以服务的可能人数，以及最后超过负载的至少一个等级。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在多轿厢电梯的情况下，要划分为多个等级的负载包括连接在一起的轿厢的公用总负载。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将该能耗文件实现为三维数据库，其中该能耗数据是三个变量，即起始楼层、到达楼层以及轿厢负载的函数。

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