崔玲玲 ， 鄒佳鑫

（蘇州健雄職業(yè)技術學院智能制造學院，江蘇 蘇州 215411）

0 前言

隨著社會的進步，高層建筑和智能化樓宇不斷出現(xiàn)，作為智能樓宇重要組成部分的運輸工具電梯得到了越來越廣泛的應用，同時，人民群眾對電梯的服務質(zhì)量也提出了越來越高的要求[1]。在高層社區(qū)、商務寫字樓、醫(yī)院住院大樓等人員密集場所，單部電梯已不能滿足用戶的需求，一般都會在一樓安裝多部電梯，目前的電梯系統(tǒng)存在候梯人數(shù)不確定及召喚產(chǎn)生隨機性的難點，影響著電梯運行規(guī)則、策略的準確運用。

“互聯(lián)網(wǎng)+”下的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等創(chuàng)新思維與技術的發(fā)展，為樓宇行業(yè)向新趨勢邁進提供了新契機?；谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)的智能電梯調(diào)度系統(tǒng)平臺用于減少電梯的等待時間而提出一種基于手機移動互聯(lián)網(wǎng)的主動預約式電梯調(diào)度方案，在傳統(tǒng)電梯技術方案基礎上增加與乘客的信息互動反饋以獲取交通流量數(shù)據(jù)[2]。遠程控制系統(tǒng)通過綜合當前時刻流量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一調(diào)度，以實現(xiàn)最高效率調(diào)度電梯、優(yōu)化電梯運行路徑、節(jié)約電梯能耗。

1 電梯調(diào)度系統(tǒng)的總架構方案

樓宇電梯、移動終端、服務器、控制器、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)關等網(wǎng)絡節(jié)點形成統(tǒng)一系統(tǒng)，即時通訊，實現(xiàn)客戶乘梯的信息智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一體化[3]。

1）通過客戶端實現(xiàn)調(diào)度電梯、提前預約電梯、電梯位置查看、電梯人數(shù)監(jiān)視、遠程預約和到站提醒?？蛻舳税ㄊ謾C客戶端和電腦Web端，手機客戶端為內(nèi)置的APP軟件，所述手機客戶端和電腦Web端與云端服務器實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。

2）ZigBee協(xié)調(diào)器與智能網(wǎng)關建立無線連接，智能網(wǎng)關依次通過路由器和TCP/IP網(wǎng)絡接入互聯(lián)網(wǎng)與云端服務器連接。

3）云端服務器對智能網(wǎng)關上傳的數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)分析和云計算實現(xiàn)對電梯運行數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析，實時監(jiān)控所有電梯的運行情況，并通過通信網(wǎng)關與智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)建立通信連接，進行信息傳送。

4）智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)分析出最佳?？亢瓦\行時間，合理規(guī)劃乘梯時刻，與分控系統(tǒng)建立通信連接，實現(xiàn)對電梯的調(diào)度。

5）分控系統(tǒng)接收總控系統(tǒng)的調(diào)度方案，控制相應的電梯處于上行、下行或待梯狀態(tài)。

2 電梯調(diào)度平臺系統(tǒng)的工作流程

根據(jù)系統(tǒng)的功能設計和控制要求，基于移動互聯(lián)網(wǎng)的電梯調(diào)度平臺系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。

圖1 電梯調(diào)度平臺系統(tǒng)工作流程圖

1）用戶信息采集：通過乘梯人員信息采集終端對乘梯人員的乘梯信息進行采集。

2）云端服務器信息流分析：乘梯人員信息采集終端將乘梯信息發(fā)送給云端服務器；云端服務器將采集到的信息存儲于云端服務器內(nèi)，并根據(jù)視頻采集終端、紅外感應傳感器、無線定位終端和電梯故障采集終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)對電梯待乘梯的情況進行分析。

3）總控服務器調(diào)度方案：智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)根據(jù)云端服務器發(fā)送來的各樓層的電梯待乘區(qū)的情況，規(guī)劃乘梯路徑并推送給乘梯人員進行乘梯，同時也將電梯的運行情況推送給乘梯人員；分控系統(tǒng)根據(jù)智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)給出的調(diào)度方案控制電梯的運行。智能電梯調(diào)度系統(tǒng)方案如圖2所示。

圖2 智能電梯調(diào)度系統(tǒng)方案設計

4）目標定位：乘梯人員信息采集終端獲取每個用戶前往電梯?？繕菍拥耐？繉訑?shù)后，在電梯運行過程中，定位傳感器對電梯轎廂進行實時定位，通過WIFI無線定位對乘梯人員進行實時定位，實時獲取乘梯人員位置信息。

5）乘梯追蹤：通過電梯內(nèi)攝像頭采集圖像，云端服務器對接收到的圖像進行處理，分析人的面部表情和實況音頻，若判讀遇到危險，通過無線通信發(fā)送信息給智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)進行求助。

6）安全監(jiān)控：乘梯人員信息采集終端采集用戶的乘梯時間和目的樓層，云端服務器根據(jù)目的樓層計算出出梯時間，若沒有出梯或者超過一定的時間范圍，發(fā)送信息給智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)進行報警。

3 電梯調(diào)度功能系統(tǒng)實現(xiàn)

調(diào)度總控制功能根據(jù)各電梯的運行狀態(tài)和情況，向各分控系統(tǒng)發(fā)送運行指令，各分控系統(tǒng)根據(jù)運行指令控制對應電梯運行，如圖3所示。信息接收單元，用于接收云端服務器發(fā)來的數(shù)據(jù)，采集終端和客戶端的信息；信息分析處理單元，用于對數(shù)據(jù)采集終端發(fā)送至信息接收單元的信息進行分析，輸出調(diào)度信號。具體實現(xiàn)如下：

圖3 電梯調(diào)度實現(xiàn)框圖

1）數(shù)據(jù)接口服務器通過無線通信方式與客戶端1連接，接收客戶端1發(fā)送的用戶乘梯信息，同時向客戶端1發(fā)送反饋信息；實時監(jiān)控所有電梯的運行情況，并分析出最佳?？亢瓦\行時間，合理規(guī)劃乘梯時刻。業(yè)務處理服務器包括平臺數(shù)據(jù)服務和數(shù)據(jù)庫服務。

2）乘梯人員信息采集終端41包括二維碼識讀器、NFC識別裝置、電梯按鍵采集裝置。NFC識別裝置讀取乘梯人員的NFC芯片，獲取將要到達的目的樓層的信息；二維碼識別器識讀二維碼信息，并對二維碼信息進行加密后再傳輸。

3）視頻采集終端42采集各樓層的電梯待乘區(qū)的乘梯人數(shù)，轎廂內(nèi)部的攝像頭對電梯內(nèi)乘梯人員進行全尺度覆蓋的視頻信息采集。視頻采集終端42獲取圖像信息并實時分析，通過ZigBee協(xié)調(diào)器5上傳至云端服務器2。無線定位終端44通過定位傳感器實時讀取轎廂的位置信息，并將便于電梯調(diào)度；通過WIFI無線定位對乘梯人員進行實時定位，實時獲取乘梯人員位置信息。電梯故障采集終端45用于檢測電梯故障，包括上下平層傳感器、門開關傳感器、上極限傳感器、下極限傳感器和加速度傳感器。

4）電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)7包括信息接收單元、信息分析處理單元和調(diào)度總控制器。分控系統(tǒng)8包括調(diào)度信號接收單元和電梯控制器，調(diào)度信號接收單元的輸入端與調(diào)度總控制器的輸出端連接，調(diào)度信號接收單元的輸出端與電梯控制器的輸入端連接，電梯控制器控制相應電梯的運行。電梯控制器包括按鍵控制模塊、二維碼控制模塊和NFC信息控制模塊。按鍵控制模塊用于接收乘梯人員的按鍵信息，并控制電梯上行和下行過程中各樓層的?？啃枨?；二維碼控制模塊用于獲取訪客需要到達的目的樓層層號，并控制電梯上行或下行；NFC信息控制模塊讀取乘梯人員的NFC芯片信息，獲取?？啃枨蟛﹄娞葸M行控制。

4 總結(jié)

1）基于移動互聯(lián)網(wǎng)的智能樓宇電梯調(diào)度平臺系統(tǒng)，通過客戶端提前獲取候梯人數(shù)及召喚信息，對用梯交通流信息進行預測；通過智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)自動制定最佳運行計劃，減少能源消耗，實現(xiàn)電梯的更高效率運行，提高了人民群眾乘梯的安全性和體驗感，實現(xiàn)了電梯優(yōu)化調(diào)度，提升了樓宇智能化的水平[4]。

2）基于移動互聯(lián)網(wǎng)的智能樓宇電梯調(diào)度平臺系統(tǒng)，能夠?qū)Τ颂萑藛T進行實時乘梯追蹤和安全監(jiān)控，判讀危險信號，通過無線通信發(fā)送信息給智能樓宇電梯群控調(diào)度總控系統(tǒng)進行求助，防止用戶在電梯內(nèi)受到不法分子的侵害，實現(xiàn)即時可靠的安全保障。

3）在手機APP中嵌入緊急和跌倒報警單元，用戶遇到電梯故障時，如果人員已經(jīng)跌倒，通過APP記錄跌倒的時間、定位跌倒的位置，并通過APP快速發(fā)出求救信號實現(xiàn)本地報警。