写字楼电梯运载问题及模拟系统
摘要：
本文依据乘客流为泊松流，乘客到达大楼的时间间隔服从负指数分布，所到的楼层服从均匀分布，确定写字楼早上上楼高峰时间，电梯的运营指标排队模型。此模型的建立是以系统达到平稳状态，以乘客到达一楼大厅的到达强度1.0
λ
=
的负指数分布为前提，求解出此电梯处于平稳状态时的各项运营指标。
然后设计电梯系统（系统中包括排队的乘客）模拟算法，再利用MATLAB为工具，通过编程实现电梯运营的整个过程（见附录），从而得到该电梯系统的运营情况。而且通过调整参数还可以得到电梯处于各种情况下运营状态，该模型具有一定现实意义。
关键词：指数分布、模拟系统、
1.问题重述
城市繁华地区有一座12层的写字楼，在高峰时间7：50-9：10，人们进入一楼大厅并乘电梯到所在的楼层，有4部电梯为大楼服务，乘客到达大楼的时间间隔在0-30秒内随机变化，达到后每个乘客可乘电梯1-4号，当某人进入电梯并选择达到楼层后，电梯在关门前等待15秒，如果另一个人在15秒内到达，这种等待将重新开始，如果15秒内无人到达，电梯就把全体乘客送上去。假定中途没有其他乘客要上电梯。送完最后一个乘客后，电梯回到大厅，途中也不上客人。一部电梯的最大容量为12人，当一位乘客来到大厅，没有电梯可乘，就开始大厅排队等待。对该写字楼电梯系统做理论分析，用计算机模拟电梯系统，回答下列问题：
1)在一个典型的早上高峰时间，电梯实际上为多少乘客提供服务？
2)如果一个人的等待时间是他在队伍中的时间，即从到达大厅到进入一部
可乘电梯的时间，问一个人在队中等待的平均时间和最长时间是多少？
3)最长的队长是多少？
4)如果运送时间是一位乘客从到达大厅到他或她到达要去的楼层的时间，
包括等电梯的时间平均运送时间和最长的运送时间是多少？
5)一位乘客实际上呆在电梯中的平均时间和最长时间是多少？
6)每部电梯停多少次？早高峰时间每部电梯实际上使用时间的百分比是多
少？
2.问题分析
写字楼电梯系统问题，可看作为的排队论问题。已知写字楼一楼大厅设有4部电梯，即该系统有4个服务窗口。又知，当没有可搭乘的电梯时，乘客即在大厅排队等待，不会离去。故该问题应建立：服务窗口个数为4的多服务窗等待制排队模型。
须解决如下问题：
1.确定乘客到达大楼时间间隔，及所到楼层的分布情况；
2.建立相应概率排队模型并对相应问题进行求解；
3.用计算机模拟电梯系统；
4.模拟系统运行，得出数据并进行统计。
3.模型假设
1.电梯每2秒上升（下降）1层；
2.到达某一楼层时，若有需要下电梯的乘客，则电梯在此楼层停留15秒；若
没有需要下电梯的乘客，电梯在此层不做停留，乘客进出电梯的时间也算在这15秒内；
3. 每层需要下电梯的乘客在15秒内可以全部走出电梯；
4. 写字楼内4台电梯运载情况相互独立，互不影响。
5. 若没有可搭乘的电梯，在大厅排队等待的乘客，不会离开，也不会放弃乘坐
电梯，即系统为等待制。
4. 符号说明
1) ()t N 在时间区间[)t ,0，()0>t 内到达的乘客数（人）
2) ),(21t t P 在时间区间[)21,t t ，)(12t t >内有ｎ（≥０）位乘客到达的概
率，即{}n t N t N p t t P n =-=)()(),(1221，）（0,12≥>n t t
3) λ 乘客按泊松流到达一楼大厅的到达强度
4) T 两个相继乘客到达一楼大厅的时间间隔（秒） 5) τ 电梯搭载一位乘客所需的平均时间（秒）
6) μ 单位时间内电梯送完的乘客的均值（即电梯的平均服务率） 7) q W 乘客排队等候电梯的时间的均值（秒）
8) s W 乘客在系统内逗留时间（在大厅等待及搭载电梯的总时间）
的均值（秒）
9) W T 电梯的往返运行时间（秒） 10) H 平均最高到达的楼层
11) S 电梯离开大厅后停止的次数 12) v t 电梯的平均速度（层/秒）
13) s t 电梯在一楼以上楼层的每次停靠时间（秒） 14) M T 电梯相继到达一楼大厅的时间间隔（秒） 15) P 电梯每次搭载的人数（人） 16) 'λ 各个楼层的到达率 17) p 在某一层电梯停留的概率
18) q 在某一层电梯不停留的概率，即p q -=1
5. 模型建立与求解
5.1. 乘客到达大楼时间间隔，及乘客所到楼层分布情况的确定
由于乘客到达大楼的时间间隔在0-30秒内随机变化，且),(21t t P 满足： 1) 对充分小的t ?，在时间区间内有1个乘客到达的概率与t 无关，而与区间长度t ?成正比，即
)(),(1t t t t t P ?O +?=?+λ
其中)(t ?O ，当0→?t 时，是关于t ?的高阶无穷小；
2) t ?时间内到达的乘客数与起始时刻以前发生的事件相互独立； 3) 对于充分小的t ?，在时间区间[)t t t ?+,充分小的时间间隔内，内有2个或2个以上乘客到达的概率极小，可以忽略，即在充分小的时间间隔内，最多到达一个乘客：
∑∞
=?O =?+2
)(),(n n
t t t t P
实际情况与泊松分布的3个性质（平稳性、无后效性、普遍性）非常吻合，故认为乘客的到达形成泊松流，即：
,...
2,1,00!
)()(=>=-n t e
n t t P t
n
n λλ
当乘客流为柏松流时，两个相继乘客到达大楼时间间隔的分布函数为：
)(1)(1)()(0t P t T P t T P t F -=>-=≤=
由于t e t P λ-=)(0，故有
t
e
t F λ--=1)(
相应的分布密度为：
)0(0
00
)(>≤>??
?=-λλλt t e t f t
该函数为负指数分布的密度函数，故乘客到达大楼的时间间隔T 服从负指数分布。
易知：
λ1
=
ET 2
1
λ
=
DT
电梯搭载一位乘客所需的平均时间τ的分布函数与分布密度为：
t
e
t F μτ--=1)( t e t f μτμ-=)(
μ
ττ1
=
=E
又知，乘客所到楼层的分布情况，即乘客在电梯内搭乘电梯所用时间的分布情况。乘客在电梯内搭乘电梯所用时间，也就是相继离开系统的两顾客的间隔时间。同理可得，乘客所到楼层服从负指数分布，分布函数和密度分别是
t
e
t F μγ--=1)(，t e t f μγμ-=)(
本题题目要求乘客到达大楼的时间间隔，在0—30秒内随机变化。但现实生活中，乘客到达的间隔时间服从负指数分布，而且利用均匀分布在计算上没有可操作性。因而，采取在95%的概率下属于0—30秒内的负指数分布。从而求得该负指数的分布参数λ，1.0=λ。
下面是在该参数下产生的1000个点的分布情况：
由上图可看出，该分布所产生的点大多在[]30,0区间，这样的数据可以近似认为是符合要求的。 5.2. 建立排队模型
已知：一楼大厅设有4部电梯，且各部电梯的工作相互独立。又知：乘客按泊松流到达，到达强度为λ；各个电梯所到的楼层为指数分布，平均服务率为
μ，整个系统的平均服务率应为μ4。本题需求解当系统处于平稳状态时，电梯
的各项运营指标。系统的排队模型如图5.2.1。
离
去
图5.2.1. 多服务窗等待制排队模型框图
电梯运行一次时间求解
由平均最高到达的楼层()H ，电梯离开大厅后停止的次数S ，电梯的平均速度（v t 层/秒），及电梯的停靠时间s t ，可知电梯的往返运行时间：
()()s v W t S t H T 112++-=+
t p
+λ
又知，乘客到达时间间隔T 服从负指数分布，且其概率密度为：
)0(0
00
)(>≤>??
?=-λλλt t e t f t
于是单位时间到到达的人数()N 的期望为：
()()
λ==
T E N E 1
电梯相继到达一楼大厅的时间间隔为：
4
W M T T =
电梯每次搭载的人数为：
()t
t N E P λ==，121≤≤t λ
设：12
112
1>
?=t t P λλ。又知，各个楼层的到达率为n
λ
λ='，则有：
(){}(),...2,1,0,!
''==
=-k e
k t k t N P t
k
λλ
当0=k 时，有t e q 'λ-=，于是：
t
e
p '1λ--=
{}(
)()∑
∑-=----=
==
n
i n
i t
i
n t
e
e
i i H iP H 1
1
''1λλ
(
)t
e
n p n S '1λ--?=?=
(
)()()()??
?
??
?
++
+-+??? ??--=----=∑s s
t
t
i
n t
N I t p
t e
n t e e
i t λλλλ111124'''1
由上式可求出，t=30.12s 即电梯运行一次需要时间W T =120.72 ，往返一次所载人数P=3.012 ，运行一次停车次数的期望为S=2.63 ，最高返回楼层期望
H=7.98 。
乘客人数为电梯运送平均人数乘以电梯运行的平均次数，等于480人；每部电梯所停的平均次数为104.3次。每部电梯使用的百分比=（运行一次平均时间-大厅等待时间-停车时间）/运行平均时间*100%=54.9%。 乘客在系统内逗留时间
由于乘客是均匀随机到达的，所以在一时间段内服务的乘客的平均等候时间为t/2，在下一个时间间隔得到服务的平均等待时间会略大于1.5t.所以乘客到达大厅后排队等待的时间为：
W q =P 0t
+1.5P 1t
式中
P 0——在一定时间间隔内的乘客数目小于电梯容量的概率； P 1——在一定时间间隔内的乘客数目大于电梯容量的概率。 可以求得
P 0=P N <12 =
（λt ）i
i ！
12?1
i=0
e ?λt
P 1=P N ≥12 =1?P 0
解得：W q =17
假设上楼高峰目的楼层均匀分布，即到达门厅的乘客去往各楼层的概率是相等的。于是有平均乘梯时间W r 等于平均最长乘梯时间W lr 和平均最短乘梯时间
W sr的均值，即：
W r=(W l+W s)/2
W lr是t的一部分，即t从中减去最高往返回楼层运行到大厅的时间、电梯的第一次停靠时间和部分乘客的转移时间，所以：
W lr=Ht v+St s
W sr包括部分乘客的转移时间一次停靠时间和电梯运行至最低停靠楼层的时间为：
W sr=ht v+t s
由于乘客在那层下服从均匀分布，所以h取（11-H）。
解得：W lr=70.48 W sr=36.04 W r=53.26
系统平均逗留时间有：
W s=W q+W r
所以，W s=70.26
5.3. 电梯系统（系统中包括排队的乘客）的计算机模拟
图5.4.1电梯系统的计算机模拟框图
1. 电梯状态的判定
该模型以乘客到达时间间隔累积和作为电梯外时间轴，电梯的工作时间与等待时间之和作为电梯内时间轴，以梯外时间与梯内时间的差值来判断电梯是否为
等待状态。若15
≤p则表明电梯处于等待状态，此时到达的乘客可以乘坐电
0≤
梯，若0
p或0
>
<则表明电梯正在运行，乘客需排队等候电梯。
2. 时间轴的改变
梯外时间等于乘客间隔时间累积和，即()
∑t x。每增加一人，梯外时间相应增加一个时间间隔。
梯内时间改变有以下几种情况：
1)乘客上梯：梯内时间等于梯外时间+上梯时间
2)电梯运行：梯内时间等于原有梯内时间+电梯运行时间
运行时间：等于电梯速度（秒每层）?最高目的层数?２+ 停梯数?平均下梯时间
3)同步时间：当电梯未参与运行，梯内时间等于梯外时间
3. 电梯的选择
若时间间隔满足第d部电梯乘坐条件，则乘客选择该电梯，同时判断电梯是
否超载，若超载则电梯直接启动，否则电梯继续等待。若不满足条件且15
p则
>
表面电梯已经出发，梯内时间等于原有梯内时间加15，运行电梯。
若4部电梯都不满足条件，则排队人数增加一人。
4. 电梯的选择
若时间间隔满足第d部电梯乘坐条件，则乘客选择该电梯，同时判断电梯是
否超载，若超载则电梯直接启动，否则电梯继续等待。若不满足条件且15
>
p则
表面电梯已经出发，梯内时间等于原有梯内时间加15，运行电梯。
若4部电梯都不满足条件，则排队人数增加一人。
5. 乘客的运送
先判断电梯是否空载。若空载表明电梯在一楼等候15秒未来乘客，电梯时间增加15秒；若电梯内有人，读取乘客目的楼层，计算停梯次数、总停梯次数，总运输人数、最高楼层、电梯运行时间等数据。
运送结束后判断等待人数是大于12，若大于则排队人数减12电梯再运行一
次。若排队人数小于12则电梯人数等于等待人数，等待人数清零。
6. 问题的求解
1)实际服务乘客数的计算：实际服务乘客数等于每部电梯运载人数之和
2)等待时间的计算：当乘客判断无电梯乘坐时，记录乘客到达大楼的时间，同时寻找p值大于零且最小的电梯，此电梯即为乘客将要乘坐的电梯，等待时间等
于该电梯到达时间减去乘客到达时间。
3)平均等待时间等于等待总时间除以等待总人数
4)最长队长的计算：若最长队长小于队长则将队长值赋予最长队长
5)乘梯时间的计算：乘梯时间等于电梯到目标楼层的运行时间加上电梯中途停梯消耗的时间，由于模型所限，运行中途消耗的时间无法准确模拟，可以通过二项分布估计中途停梯次数，计算平均乘梯时间，但最长运行时间可以精确模拟。
6)运送时间的计算：平均运送时间等于平均等待时间加上平均乘梯时间。
7)最长运送时间的计算:由于最长等待时间很大（大于一百秒），所以计算最长服务时间只考虑有等待的乘客。若乘客有等待则计算乘客的等待时间+（乘客的目标楼层*平均运行时间），以此计算的最长运送时间近似实际最长运送时间。（较实际少前方楼层停梯时间）
8)停梯次数的计算：在运输函数中加入计数器计算电梯停止次数
9)电梯使用百分比的计算：通过运输函数中的计数器计算电梯实际工作时间，电梯使用百分比等于电梯实际工作时间除以4800秒（高峰时间段7：50-9：10）。
综上，利用MATLAB软件，模拟电梯系统（系统中包括排队的乘客），具体流程，见图5.4.1。
面平均等待时间超过1分钟，而这对于写字楼这样繁忙的商业环境而言，这样的等待时间是一种浪费。再看大厅里面排队的人数，在高峰时段，最长排队人数达到了13，那么4部电梯排队的人数加起来就达到了50人之多，对于一个12层楼的写字楼来说确实显得过于拥挤。
如果电梯管理员想要改变这种状态的话，建议将电梯关门前的是15秒的等待时间调小，这样就能一定程度上提高电梯的使用率。或者再加一部电梯也能缓解这样的状况。
1)模型评价与推广
写字楼早上上楼高峰时间的电梯运载问题，是一个典型的排队问题。生活中，诸如此类的排队问题非常普遍。只要对本文所建立排队模型的参数作适当的调整，所得出的结论也可以广泛应用到其他排队问题情况的分析。如超市购物，图书馆借阅书刊、资料，汽车到加油站加油的排队问题等。而通过概率论得出的数据由于将很多细节理想化，数据不具有弹性，因而没有可操作性。
当生成随机数列严格符合0—30区间，每层楼运行时间为5秒时得到如下数据：
分符合实际情况，因而这个模拟系统是成功的。
参考文献：
[1]陆传赉，排队论，北京：北京邮电学院出版社，1994
[2]刘会灯，朱飞，MATLAB编程基础与典型应用，北京：人民邮电出版社，
2008
附录：
1.主程序main
format; %初始化
people; %生成时间序列与目标楼层序列
for t=1:n; %开始循环
for d=1:4; %开始选择电梯
g=0; %标记变量归零
p(d)=sum1(t+1)-Time(d); %计算时间差值
if p(d)>=0&p(d)<=15 %若时间间隔满足乘梯条件g=d; %标记所选电梯
break %跳出选梯循环else %若时间间隔超过等待时间if p(d)>0&N(d)==0 %若电梯内无人
g=d; %标记所选电梯
break %跳出选梯循环
else %若电梯内有人
e=d; %标记所排除的电梯
switch e %启动不符合条件的电梯
case 1
if p(d)>0
Time(1)=Time(1)+15;
transfor1
else
end
case 2
if p(d)>0
Time(2)=Time(2)+15;
transfor2
else
end
case 3
if p(d)>0
Time(3)=Time(3)+15;
transfor3
else
end
case 4
if p(d)>0
Time(4)=Time(4)+15;
transfor4
else
end
otherwise
e=0;
end
end
end
end
switch g %将乘客分配给所选的电梯case 1
lift1
case 2
lift2
case 3
lift3
case 4
lift4
otherwise
g=0;
end
if g==0 %若无满足条件的电梯则乘客排队W=W+1; %增加一人排队
AW=AW+1; %记录等待总人数
if Wmax else end WaitStart=sum1(t+1); %记录乘客开始等待时间 k=0; for d=1:4; %寻找最快到达的电梯if p(d)>0 fast=p(d); if fast>=p(d) fast=p(d); k=d; else end else end end if k==0; Wait=0; else Wait=p(d); %计算实际等待时间 totalwait=totalwait+p(d); %计算等待总时间 servetime=Wait+15*goal(t); %估算运送时间 if Maxst Maxst=servetime; %记录最长服务时间else end if WaitingMax WaitingMax=Wait; %记录最大等待时间else end end else end end 2.初始化程序 time=[0;0;0;0]; i=0; n=0; sum1=[0]; x=0; N=[0;0;0;0]; W=0; p=[0;0;0;0]; t=0; number=0; Wmax=0; num=[0;0;0;0]; totalnum=[0;0;0;0]; g=0; Time=[0;0;0;0]; v=[0;0;0;0]; work=[0;0;0;0]; Waiting=0; WaitStart=0; AW=0; fast=0; WaitingMax=0; Wait=0; timemax=0; totalwait=0; Maxst=0; k=0; 3.到达一楼大厅的人数生成 for i=1:inf; %寻找乘梯人数 x(i)=ceil(30*rand(1)); %来人时间间隔（0，30） sum1(i+1)=sum1(i)+x(i); %计算总计时间 n=n+1; %计算全部人数 if sum1(i+1)>=4800; %超过时间结束循环 break else end end for i=1:n goal(i)=ceil(11*rand(1)); end 4.乘客进入电梯的模拟程序 Time(1)=sum1(t+1); N(1)=N(1)+1; %电梯一人数增加一人if N(1)>11 %若电梯满载 transfor1 %电梯上行 else %若不满载 end Time(2)=sum1(t+1); N(2)=N(2)+1; %电梯二人数增加一人if N(2)>11 %若电梯满载 transfor2 %电梯上行 else %若不满载 end Time(3)=sum1(t+1); N(3)=N(3)+1; %电梯三人数增加一人if N(3)>11 %若电梯满载 transfor3 %电梯上行 else %若不满载 end Time(4)=sum1(t+1); N(4)=N(4)+1; %电梯四人数增加一人if N(4)>11 %若电梯满载 transfor4 %电梯上行 else %若不满载 end 5.电梯运载程序 %电梯一 if N(1)~=0 %判断电梯内是否有人v(1)=v(1)+1; %计算电梯运行次数总和select1=[goal(t-N(1):t)]; %读取楼层选择 num(1)=length(unique(select1)); %计算需要停梯数目totalnum(1)=totalnum(1)+num(1); %计算总共停梯数number=number+N(1); %计算总共运输人数top=max(select1'); %计算最高楼层 time(1)=4*top+num(1)*15; %计算单次运输时间 if timemax else end work(1)=work(1)+time(1); %计算电梯运输时间Time(1)=Time(1)+time(1); %计算电梯内时间 if Time(1)>=4800 %超时结束 break else end if W>=12; %判断排队人数 N(1)=12; W=W-12; %再次运载 transfor1; else % Waiting=Waiting+Time(4)-WaitStart; N(1)=W; %排队乘客先行上梯 W=0; end else Time(1)=sum1(t+1); %同步电梯时间 end %电梯二 if N(2)~=0 %判断电梯内是否有人v(2)=v(2)+1; %计算电梯运行次数总和select2=[goal(t-N(2):t)]; %读取楼层选择 num(2)=length(unique(select2)); %计算需要停梯数目totalnum(2)=totalnum(2)+num(2); %计算总共停梯数number=number+N(2); %计算总共运输人数top=max(select2'); %计算最高楼层 time(2)=6*top+num(2)*15; %计算单次运输时间 if timemax else end work(2)=work(2)+time(2); %计算电梯运输时间Time(2)=Time(2)+time(2); %计算电梯内时间 if Time(2)>=4800 %超时结束 break else end if W>=12; %判断排队人数 N(2)=12; W=W-12; %再次运载 transfor2; else % Waiting=Waiting+Time(4)-WaitStart; N(2)=W; %排队乘客先行上梯 W=0; end else Time(2)=sum1(t+1); %同步电梯时间 end %电梯三 if N(3)~=0 %判断电梯内是否有人v(3)=v(3)+1; %计算电梯运行次数总和select3=[goal(t-N(3):t)]; %读取楼层选择 num(3)=length(unique(select3)); %计算需要停梯数目totalnum(3)=totalnum(3)+num(3); %计算总共停梯数number=number+N(3); %计算总共运输人数top=max(select3'); %计算最高楼层 time(3)=6*top+num(3)*15; %计算单次运输时间 if timemax else end work(3)=work(3)+time(3); %计算电梯运输时间Time(3)=Time(3)+time(3); %计算电梯内时间 if Time(3)>=4800 %超时结束 break else end if W>=12; %判断排队人数 N(3)=12; W=W-12; %再次运载 transfor1; else % Waiting=Waiting+Time(3)-WaitStart; N(3)=W; %排队乘客先行上梯 W=0; end else Time(3)=sum1(t+1); %同步电梯时间 end %电梯四 if N(4)~=0 %判断电梯内是否有人v(4)=v(4)+1; %计算电梯运行次数总和select4=[goal(t-N(1):t)]; %读取楼层选择 num(4)=length(unique(select4)); %计算需要停梯数目totalnum(4)=totalnum(4)+num(4); %计算总共停梯数number=number+N(4); %计算总共运输人数top=max(select4'); %计算最高楼层 time(4)=6*top+num(4)*15; %计算单次运输时间 if timemax else end work(4)=work(4)+time(4); %计算电梯运输时间Time(4)=Time(4)+time(4); %计算电梯内时间 if Time(4)>=4800 %超时结束 break else end if W>=12; %判断排队人数 N(4)=12; W=W-12; %再次运载 transfor4; else % Waiting=Waiting+Time(4)-WaitStart; N(4)=W; %排队乘客先行上梯 W=0; end else Time(4)=sum1(t+1); %同步电梯时间 end 《电子产品装配与调试》试题 题目：模拟电梯系统 完成时间：4小时 工位号： 日期：______________________________ 第一部分电路说明部分 一、电路功能概述 模拟电梯系统总共分为三个模块，中枢控制，显示模块，电机模块，键盘输入，电梯门安全检测模块。 中枢控制为STC89C52RC单片机，完成电梯的逻辑判断，按键读取，显示功能。显示模块由两位数码管和LED指示灯组成。 数码管DS1显示当前电梯状态，有停止，上行，下行三种状态，分别如下图所示： 数码管DS2显示当前楼层。 “当前楼层”标志下的一列LED（LED2，LED5……LED23）指示当前电梯所处的楼层，例如电梯在2楼，则LED20点亮，在5楼，则LED11点亮。 “电梯按钮”标志下的一列LED（LED1，LED4……LED22）指示电梯内部按钮状态，例如电梯内部有人需要到5楼，则LED10点亮，有人需要到8楼，则LED1点亮。 “楼层按钮”标志下的一列LED（LED25，LED27……LED33）指示电梯外部按钮状态，也就是每层楼的呼叫按钮指示，例如1楼有人需要乘电梯，则LED33点亮，5楼有人需要乘电梯，则LED29点亮。 贴片LED（LED3，LED6……LED24）为电梯门指示，关门时，LED从两旁向中间依次点亮，开门时，LED从中间向两旁依次熄灭。 “电梯按钮”标志下的按钮K(K1，K2……K8)为电梯内部的按钮，例如电梯内部有人想上5楼，则需要按下K4（从下往上的第5个按键），上8楼，则需要按下K1。 “楼层按钮”标志下的按钮K(K9，K10……K16)为每层楼的呼叫按钮，例如5楼有人想乘电梯，则按下K12。 电机模块有两个电机，一个是拖动电机，一个是门控电机，拖动电机正反转代表电梯上下行，门控电机正反转代表开关门。 电梯门安全检测模块采用红外线对管，检测电梯门关闭时是否有人或物体在门中央，若检测到，电梯门会打开，防止发生危险。 幼儿园安全教育《乘坐电梯安全常识》教学设计 【设计意图】 安全教育工作是大家所重视的，但是安全教育活动设计却仍然不多见。在一次兴趣组活动中，和大班小朋友聊天的时候，问起：如果碰到坏人你该怎么办？孩子们的回答很出乎我的预料：孙悟空、奥特曼等动画明星成了很多孩子心目中的英雄兼救星，这让我感到了身上的重担。偶然的机会，和他们又聊起《幼儿画报》里的故事，有个孩子介绍了“电梯里有只大熊”的故事，并且很认真地补充说：红袋鼠碰到坏人很勇敢的！于是就萌生了将此活动设计成一个安全教育活动的念头。 【活动目标】 1.乐意参与集体讨论活动，大胆地表述自己的看法，并在相互的交流中学会安静地倾听、获得启发。 2.通过看PPT、讨论等活动，了解一些自我保护的知识，知道在乘坐电梯时应该具有哪些安全意识。 3.在扮演等活动中感受自我保护的重要性以及遇到危险时能够想办法应对的勇敢精神。 【活动准备】课件PPT。 【活动过程】 一、引入如果你一个人在家的时候遇到了陌生人，怎么办？ 教师根据幼儿的讲述，引申出：如果你和陌生人是在外面遇到的，而你又是一个人，那会有什么危险？你会怎么办？ 二、欣赏与理解故事“电梯里有只大熊” 1.导语：有一只红袋鼠，他一个人乘坐电梯时，在电梯里碰到了一个陌生人，他会怎么办呢？ 2.理解故事 三、观看PPT讨论 1.出示图片，哪几种情况下是乘坐电梯不能做的事情。 2.遇到电梯故障我们应该怎么做？ 四、活动延伸 故事表演：幼儿自己分配故事的角色，开展《电梯里有只大熊》的故事表演活动。鼓励幼儿进行创编，增加一些故事情境，或是将故事的场景、情节进行改编，从中获得相应的自救知识。 电梯模拟系统 目录 一：问题描述—————————————————————————第2页二：问题分析—————————————————————————第2页三：数据结构—————————————————————————第2页四：算法设计—————————————————————————第4页五设计与调试分析———————————————————————第6页六：体会及建议————————————————————————第7页七：参考文献—————————————————————————第7页八：原代码——————————————————————————第7页 一：问题描述 设计一个电梯模拟系统。这是一个离散的模拟程序，因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合，虽然他们彼此交互作用，但是他们的行为是基本独立的。在离散的模拟中，一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序，系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情，然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。 二：问题分析 （1）、模拟某校五层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯，能在每层停留。五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来该层候命。五个楼层从下到上的编号为：0、1、2、3、4。除了地下层外，每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外，每一层都有一个要求向上的按钮。对应的变量为：CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。电梯内的五个目标层按钮对应的变量为：CallCar[0..4]。 电梯安全知识问答(新编版) Without safety as a guarantee, it may be vanished in an instant! So the importance of safety is a subject that everyone must pay attention to. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0469 电梯安全知识问答(新编版) 一、电梯安全部件问答 问：电梯安全部件的作用是什么？ 答：电梯安全的部件的作用是在电梯超速或轿厢意外坠落时保护电梯设备及轿厢里面的乘客不受伤害或降低伤害的程度。 问：通常所说的电梯安全部件包括哪些？ 答：通常所说的电梯安全部件包括限速器装置（Governor）、安全钳（Safety）和缓冲器（Buffer）。他们在电梯系统中的位置如下图所示。 问：限速器在电梯系统中的作用是什么？ 答：限速器是一个超速探测装置，一般安装在电梯机房或电梯井道顶部，也有装于底坑的情况。当电梯超速达到设定的电气动作速度时，它会通过电气开关切断电梯的安全回路，进而切断系统电 源。如果电梯由于重力或惯性还继续超速，会触发限速器的机械动作装置，使限速钢丝绳停止运动，从而提拉安全钳。 问：安全钳的作用是什么？ 答：安全钳是一个制动装置，安装在电梯轿厢或电梯对重装置底部。它包括提拉机构和制动机构两部分。提拉机构的作用是将限速器的机械动作传递到制动机构并使制动机构动作，制动机构动作后其内部的楔形块会将电梯卡在导轨上,避免电梯进一步坠落. 问：缓冲器的作用是什么？ 答：缓冲器安装在电梯井道的底坑。它的作用是防止电梯墩底。电梯墩底时它可以减少冲击，以降低对电梯本身及电梯内乘客的伤害。 问：常用限速器的种类及工作原理是什么？ 答：目前市场上常用的限速器主要有两种：离心型和共振型。离心型是通过离心力与转动速度之间的关系设计的，当电梯的运行速度到达事先设定的速度时，绳轮上的离心甩锤就会甩到足以触发限速器的位置，使限速器动作，从而实现速度监控。共振型限速器 电梯模拟系统 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT 目录 一：问题描述—————————————————————————第2页二：问题分析—————————————————————————第2页三：数据结构—————————————————————————第2页四：算法设计—————————————————————————第4页五设计与调试分析———————————————————————第6页六：体会及建议————————————————————————第7页七：参考文献—————————————————————————第7页八：原代码——————————————————————————第7页一：问题描述 设计一个电梯模拟系统。这是一个离散的模拟程序，因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合，虽然他们彼此交互作用，但是他们的行为是基本独立的。在离散的模拟中，一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序，系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情，然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。 二：问题分析 （1）、模拟某校五层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯，能在每层停留。五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来该层候命。五个楼层从下到上的编号为：0、1、2、3、4。除了地下层外，每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外，每一层都有一个要求向上的按钮。对应的 变量为：CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。电梯内的五个目标层按钮对应的变量为：CallCar[0..4]。 （2）、电梯一共有七个状态，即正在开门（Opening）、已开门（Opened）、正在关门（Closing）、已关门（Closed）、等待（Waiting）、移动（Moving）、减速（Decelerate）。 （3）、乘客可随机地进出于任何层。对每个人来说，他有一个能容忍的最长等待时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。对于在楼层内等待电梯的乘客，将插入在等候队列里，每一层有两个等候队列，一队要求向上，一队要求向下，用链队列来实现。对于在电梯内的乘客，用五个乘客栈来实现，该乘客要去哪一层，就把他放在相应编号的栈中，对应变量为EleStack[0…4]。（4）、模拟时钟从0开始，时间单位为秒。人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位（简记为t）： 有人进出时，电梯每隔40t测试一次，若无人进出，则关门 关门和开门各需要20t 每个人进出电梯均需要25t 电梯加速需要15t 如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层候命。 （5）、按时序显示系统状态的变化过程：发生的全部人和电梯的动作序列。三：数据结构 1、乘客类型 反映乘客的所有属性。 ADT Client 数据对象：D={a i∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0} 电梯安全管理模拟考试题(一) 第1题、层门强迫关闭装置有（AB），它的作用是电梯不在平层区时，打开的层门自动关闭。 A、弹簧式 B、重锤式 C、液压式 D、机电式 第2题、电梯的维护保养单位未按照《特种设备安全法》规定以及安全技术规范的要求，进行电梯维护保养的，处（ A ）罚款。 A.一万元以上十万元以下 B.二万元以上二十万元以下 C.五万元以上五十万元以下 第3题、电梯轿厢滞留人员2小时以上、起重机械主要受力结构折断或者起升机构坠落、大型游乐设施高空滞留人员1小时以上12小时以下的为一般事故。（正确） 第4题、电梯不包括（ B ）。 A、载人（货）电梯； B、施工升降机； C、自动扶梯； D、自动人行道 第5题、关于电梯门的说法不正确的是（ D）。 A、电梯正在运行时不能打开层门； B、如果一个层门打开着，电梯不能起动或继续运行； C、电梯正在运行时轿门不应能自动打开； D、轿厢不在层站层门会自动打开 第6题、特种设备使用单位应当制定特种设备的（ BC ）应急内容。 A、应急修理材料 B、事故应急措施 C、救援预案 D、救护人员 第7题、电梯变更或者报废的，原使用单位应当在变更或者报废的30日前，向所在地的区、县质监部门办理相关手续。（正确） 第8题、电梯发生关人事故时，应劝阻乘客不要自行脱离轿厢，耐心等待（ C ）。 A、修理 B、检查 C、救援 D、抢救 第9题、电梯使用单位应当确保电梯在使用过程中有电梯安全使用的（ B ）标志。 A、具体 B、警示 C、操作 D、提示 第10题、设备停用1年以上的，应当封存设备，在封存后10日内向登记机关申请报停（错误） 第11题、电梯的定期检验周期为（A），应提前（C）申请检验。 电梯使用安全宣传知识 一、电梯的正确使用方法 1、呼叫电梯时，乘客仅需要按所去方向的呼叫按钮，请勿同时将上行和下行方向按钮都按亮，以免造成无用的轿厢停靠，降低大楼电梯的总输送效率。同时这样也是为了避免安全装置错误动作，造成乘客被困在轿厢内，影响电梯正常运行。 2、电梯门开启时，一定不要将手放在门板上，防止门板缩回时挤伤手指，电梯门关闭时，切勿将手搭在门的边缘，以免影响关门动作甚至挤伤手指。带小孩时，应当用手拉紧或抱住小孩乘坐电梯。 3、乘坐电梯时应与电梯门保持一定距离，为了安全起见，因为在电梯运行时，电梯门与井道相连，相对速度非常快，电梯门万一失灵，在门附近的乘客会相当危险。 4、不要在电梯里蹦跳。电梯轿厢上设置了很多安全保护开关。如果在轿厢内蹦跳，轿厢就会严重倾斜，有可能导致保护开关动作，使电梯进入保护状态。这种情况一旦发生，电梯会紧急停车，造成乘梯人员被困。 5、进门时很多人习惯用身体挡门，虽然没有危险，但如果你按的时间太长了，电梯控制部分会认为电梯已经出了故障。有可能会报警，甚至停下来。所以比较得体的做法，就是你进去以后，按着开门按钮。 特别需要提醒的是，有的人整个站在电梯门处，挡着电梯门，这 样是很危险的。因为电梯里面是安全的，外面也是安全的。但是你站在这两个空间交界的地方，假如说这个时候出现了，大家俗话叫做开门走车的情况，这个人就会受到剪切。所以这是一个非常危险的位置，不应该在这个交界的地方停留。 6、有些单位用一台货梯作为客梯用是不允许。 货梯和客梯的区别就是它的装潢，或者它的舒适感要差一些。振动和噪音的指标没有提出特殊的要求。另外有一种货梯，是绝对不能作客梯用的，就是超面积的。因为有时候工厂里做的这种产品比较轻，它希望轿厢做得大一点，那么经过有关部门批准，这个轿厢面积比标准的要大。如果说这种货梯作客梯用时，就会出现超载。 四层电梯的自动控制系统及模拟系统设计 陕西国防工业职业技术学院 SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书 题目四层电梯的自动控制系统及模拟系统 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段 保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期： 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日 目录 一：问题描述—————————————————————————第2页二：问题分析—————————————————————————第2页三：数据结构—————————————————————————第2页四：算法设计—————————————————————————第4页五设计与调试分析———————————————————————第6页六：体会及建议————————————————————————第7页七：参考文献—————————————————————————第7页八：原代码——————————————————————————第7页 一：问题描述 设计一个电梯模拟系统。这是一个离散的模拟程序，因为电梯系统是乘客和电梯等“活动体”够成的集合，虽然他们彼此交互作用，但是他们的行为是基本独立的。在离散的模拟中，一模拟时钟决定每个活动体的动作发生的时刻和顺序，系统在某个模拟瞬间处理有待完成的各种事情，然后把模拟时钟推进到某个动作预定要发生的下一个时刻。 二：问题分析 （1）、模拟某校五层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯，能在每层停留。五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来该层候命。五个楼层从下到上的编号为：0、1、2、3、4。除了地下层外，每一层都有一个要求向下的按钮除了第四层外，每一层都有一个要求向上的按钮。对应的变量为：CallUp[0..3]和CallDown[1..4]。电梯内的五个目标层按钮对应的变量为：CallCar[0..4]。 （2）、电梯一共有七个状态，即正在开门（Opening）、已开门（Opened）、正在关门（Closing）、已关门（Closed）、等待（Waiting）、移动（Moving）、减速（Decelerate）。 （3）、乘客可随机地进出于任何层。对每个人来说，他有一个能容忍的最长等待时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。对于在楼层内等待电梯的乘客，将插入在等候队列里，每一层有两个等候队列，一队要求向上，一队要求向下，用链队列来实现。对于在电梯内的乘客，用五个乘客栈来实现，该乘客要去哪一层，就把他放在相应编号的栈中，对应变量为EleStack[0…4]。 （4）、模拟时钟从0开始，时间单位为0.1秒。人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位（简记为t）： 有人进出时，电梯每隔40t测试一次，若无人进出，则关门 关门和开门各需要20t 每个人进出电梯均需要25t 电梯加速需要15t 如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层候命。 （5）、按时序显示系统状态的变化过程：发生的全部人和电梯的动作序列。 三：数据结构 1、乘客类型 反映乘客的所有属性。 ADT Client 数据对象：D={a i∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0} 数据关系：R={|a i-1,a i∈D,i=2,…,n} 电梯操作证考试模拟试题 一、填空题 （1）进入底坑时，必须先断开底坑急停安全开关，若底坑较深时，应备有梯子上下。底坑照明应为36V安全电压照明。 （2）维修、保养时严禁在机房里将门电联锁勾线作载人使用，机房检修试车应采取封锁厅、轿门措施，防止自动信号开门载人。 （3）施工时，必须戴好安全帽，穿绝缘鞋登高作业应系好安全带，工具要放在工具袋内，大工具要用保险绳扎好妥善放置。 (4)进出轿厢、轿顶须思想集中，看清轿厢的具体位置，严禁电梯外门一打开就进去，以防踏空下坠，在电梯未停妥之前，严禁从轿内或轿顶跳进、跳出。 (5)进入轿顶，须先断开轿顶急停开关或置轿顶为检修状态打开照明开关，再开始检查保养工作。离开轿厢后，必须关好内、外门 (6)在轿顶开车时，应密切注意周围环境，由专人下达正确的口令，开动前，轿顶人员要站好安全位置，不得将头和肢体伸出轿顶边缘，严禁依靠、手扶轿顶轮等运动部件。 （7）轿顶维修人员禁止踩踏门机，接线盒等电气部件。 （8）严禁一脚踩在轿顶，另一脚踏在井道或其它固定物上作业。 （9）在轿顶检修维修保养工作时，切忌靠近或挤压防护栏，并应注意对重与轿厢间距，人体切勿伸出防护栏。 （10）机房操作电梯运行时，应确保轿内无乘客，厅、轿门关闭，先切断门电机控制电源，再操作电梯运行。 （11）禁止井道上、下同时工作。必须上下配合工作时，底坑人员必须戴好安全帽。 （12）给转动部位加油、清洗或观察钢丝绳的磨损情况时，必须停止使用电梯并且切断电梯电源。 （13）使用的行灯必须带防护罩，电压为36V以下。 （14）如果必须要短接门锁检查电梯门锁故障时，千万要保证电梯处于检修状态。检查完毕后，务必先断开门锁短接线后才能让电梯复位到正常状态。 （15）如果要用三角钥匙打开厅门，一定要看清楚轿厢的位置，不要想当然地认为电梯一定就在什么位置。 （16）使用喷灯时，装油量不得超过3/4，应使用煤油，严禁使用汽油。 （17）当工作场地高度超过2 米时，应带好安全带。 （18）在黑暗地点进行电路作业时，必须使用绝缘电筒。 （19）井道内严禁扔投物品，向下传递物品时应使用绳索以保证安全。 二、判断题 1、（∨）电梯维保工，必须经技术培训和安全操作培训。并经主管部门考核合格，取得特殊工种安全操作证，方可独立操作，严禁无证作业。 模拟电梯控制与显示系统设计 摘要 单片机即单片微型计算机（Single-Chip Microputer ），是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备，它是建筑中的永久垂直交通工具。本论文选择 AT89S51为核心控制元件，设计了一个5层电梯智能操作与显示系统，使用单片机C51语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点 随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速围等静态和动态特性都提出了更高的要求。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。 目前，由可编程控制器（PLC）或微型计算机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。可编程控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机，它有良好的抗干扰性能，适应很多工业控制现场的恶劣环境，所以现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替PLC实现对工控设备的控制。当然单片机并不象PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。电梯控制系统是比较复杂的一个大型系统，在计算机诞生的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展做了巨大的贡献，但在性能上和PLC还是有本质上的差距。在科技的不断发展下，单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统 单片机概述 单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microputer）,又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。（如图1-1所示）。随着技术的发展，单片机片集成的功能越来越强大，并朝着SOC（System on Chip）方向发展 电梯安全乘用常识 1如何呼叫电梯 简述：正确按呼梯方向按钮，上行按“△”；下行按“▽”。（对于目的层群控呼梯系统的，请按照电梯使用提示操作） 错误操作：随便多次按外呼按钮或者同时按上、下外呼按钮 正确操作：在候梯厅，前往目的层站需上楼时请按上行外呼按钮“△”，需下楼时请按下行外呼按钮“▽”。按钮灯亮表明呼叫已被登记（如果按钮已被其它乘客按亮，则无需重按），轿厢即将前来该层站停靠。轿厢到达该层站时会自动开门，乘客由方向指示灯确认轿厢将上行或下行。若轿厢运行方向与呼叫方向相同，则已经按亮的外呼按钮灯将熄灭，表明乘客可乘该梯；若方向相反，则外呼按钮灯不熄灭，乘客仍需等待。 举例一：电梯是顺向应答外呼信号的。比如，您所在的大楼有8个楼面。如果您在3楼需坐电梯去1楼，则您应按3楼的向下外呼按钮，如果看到按钮灯被点亮，表示信号已被登记。在电梯到达3楼的同时，3楼按钮信号灯熄灭，则电梯响应您的需求。此时，您可进入轿厢按1层内选按钮，电梯会把您带到1楼。 举例二：电梯是顺向应答外呼信号的。比如，您所在的大楼有8个楼面。如果您在3楼需坐电梯去1楼，则您应按3楼的向下外呼按钮，按钮灯被点亮，表示信号已被登记。此时电梯停在1层且没有人乘坐，如在您按下按钮的同时，4楼以上有人也按了外呼按钮，则电梯直接响应您上方的信号，等应答完上方信号后，再顺向运行到3楼，应答您的信号。 举例三：电梯是顺向应答外呼信号的。比如，您所在的大楼有8个楼面。如果您在3楼需坐电梯去1楼，则您应按3楼的向下外呼按钮，如果看到按钮灯被点亮，表示信号已被登记。当电梯到达3楼时，3楼按钮信号灯未熄灭，则说明电梯是由下而上运行且轿厢内有人按了3楼内选。电梯在3楼停站后还要继续向上运行。此时，您不应进入轿厢，继续在层外候梯。直到电梯完成最后一个上方向信号后，返回到3楼（3楼按钮灯熄灭），您可进入轿厢，按下您要去的层站按钮（1层）。 举例四：电梯是顺向应答外呼信号的。比如，您所在的大楼有8个楼面。如果您在3楼需坐电梯去1楼，则您应按3楼的向下外呼按钮，如果看到按钮灯被 目录 摘要............................................................................. II 目录.............................................................................. I 第1章绪论.. (1) 1.1电梯的研究背景及意义 (1) 1.2 电梯的国内外发展状况 (1) 第2章电梯设计任务与要求 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2设计要求 (2) 第3章总体设计方案 (3) 3.1设计思路 (3) 3.2总体设计框图 (3) 第4章电梯控制系统 (4) 4.1电梯控制系统 (4) 4.2主要硬件设计器件介绍 (5) 4.3 软件设计 (9) 第5章个人心得体会 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录I： (15) 附录II： (17) 摘要 本文介绍了基于单片机的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯内外电路按键模拟检测模块、电梯外请求发光管显示模块、楼层显示数码管模块、电梯上下行模块及模拟传感器模块等5部分组成。该系统采用单片机（AT89C51）作为控制核心，内外均使用按键按下与否引起的单片机相应端口电平变化的原理，作为用户请求信息发送到单片机，单片机根据判断的结果最终驱动步进电机做相应的运动，在运动的过程中，单片机依照请求信息通过模拟的传感器使步进电机停止运动，并利用彩灯作为上升和下降的状况显示，七段数码管实时显示当前楼层，完成整个请求和响应的过程。 软件部分使用汇编语言实现，利用查询方式来检测用户请求的按键信息。根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起的电平变化，进行判断和执行实现电梯的控制，并且将程序模块化，方便了修改和调用。硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了四层电梯的模拟运行。 关键词：单片机，AT89C51，电梯控制，步进电机 电梯使用安全知识学习材料 一、使用电梯注意事项 （1）注意安全标志 乘坐电梯，首先要查看电梯内有没有质量技术监督部门核发的安全检验合格标志，电梯有安全标志并且要在检验有效期内才可能保障安全。 （2）电梯超载很危险 电梯不能超载，报警时，就等下一趟！ 例如：2000年上海某宾馆从一层搬运水泥到地下二层，在电 梯超载报警的情况下搬运工仍然搬运水泥进轿厢，此时电梯轿厢 突然下滑，直至轿底碰到缓冲器为止，所幸没有造成人员伤亡。 （3）候（乘）电梯时不要踢、撬、扒、倚门 乘客在候（乘）梯时踢、撬、扒、倚层（厅）门，有可能发生乘客坠入井道或被轿厢剪切等危险，造成人身伤害事故。 例如：2002年6月20日，杭州余杭某大酒店有限公司一乘客宋某由于身体疲劳，候梯时右手扶墙，左手倚靠电梯门，身体向电梯门 方向前倾呈休息状态，恰好给电梯层（厅）门施加了一定水平方向的外力，导致16 楼层门非正常开启，宋某身体重心失去平衡，坠入井道死亡。 （4）注意应急按钮应急按钮是为了应付意外而设置的，乘坐电梯应查看应急按钮，一旦电梯发生意外，靠近应急按钮的人员应立即按下按钮。 例如：2015 年7 月26 日，湖北荆州安良百货公司扶手电梯事故中，除了相关单位的安全责任外，如果现场人员能及时按下紧急按钮，而不是抱起小孩继续前行，或者不是用脚试试电梯好坏，也许后果不会那么严重。 （5）电梯门未关仍在运行和在未看清电梯轿厢的情况下盲目进入电梯 乘坐电梯时，如果电梯门没有关上就运行，这说明电梯有故障，乘客不要乘坐，同时向维修人员报告。乘客在未看清电梯轿厢是否停靠在本层的情况下盲目进入，将导致人员坠落井道事故的发生。 例如：2002年 5 月 2 日17 时左右，浙江某印染有限公司杂工吴某乘用载货电梯从一楼运送货物到四楼。当他拉着车准备从四楼回一楼时，电梯轿厢实际已不在四楼，但他在未看清电梯轿厢的情况下盲目进入井道，造成连人带车从四楼坠落至一楼底坑而死亡。 电梯安全宣传知识参考文 本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 电梯安全宣传知识参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、电梯是保证安全的朋友 电梯是在垂直方向上的交通工具。随着城市的不断发 展，电梯已成为老百姓越来越关注的话题。据有关资料介 绍：乘坐电梯比爬楼梯安全10倍。不仅如此，与汽车、火 车等交通工具相比，电梯也是最安全的。 像任何交通工具一样，电梯在给人们节省体力和时间 的同时，也不可避免地带来了一定的风险。为了把这种风 险降到最低程度，多年来人们一直都在对电梯进行改进， 使得它的安全保障措施日趋完善。 乘电梯到底有什么风险呢？ 乘客在进入或走出电梯时要通过层门，此时可能会造 成伤害的是跌入井道或被剪切；乘客在乘坐电梯的过程 中，可能会造成伤害的是由于非正常的加（减）速度造成失重、超重和冲击。这些危险时间发生的概率虽然不高，但后果极为严重，是必须排除的最大安全风险。 电梯如何消除这些风险呢？ 在乘坐电梯的过程中，与乘客有关的空间有三个：一个是楼层——在不同高度上的水平空间；一个是井道——连接各个楼层的竖直空间；另一个是电梯的轿厢——通过在井道内的上下移动而把乘客运送到不同楼层的封闭空间。楼层和轿厢是安全空间，井道是危险空间。显然，电梯必须提供这样的保证：乘客只能在楼层上或者在轿厢里，而不可能进入井道里；如果乘客身体的一部分在楼层里一部分在轿厢里，此时轿厢绝对不可运动。——这就是电梯对乘客的空间限制。 对电梯来说，轿厢的坠落、“蹾底”、“冲顶”和“开门走车”以及乘客的跌落等都会给乘客带来不同的伤 电梯类考试电梯专业模拟试题考试卷模拟考试题 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、载货电梯不可以载人。 （ ） 2、必要时杂物电梯可以载人。 （ ） 3、杂物电梯使用信号控制。 （ ） 4、没有司机的电梯是按钮电梯。 （ ） 5、无机房电梯可以不设置机房。 （ ） 6、有齿曳引电梯是曳引机由减速器，电动机通过减速器减速后再传到曳引轮。 （ ） 7、曳引钢丝绳的线速度等于轿厢升降速度的2倍，称曳引比为2:1 （ ） 8、曳引摩擦力过大，对重压缩缓冲器时，轿厢仍然会撞楼板。 （ ） 9、电梯司机是经过专门训练，有合格操作证的授权操纵电梯的人员。 （ ） 10、电梯常用的涡轮蜗杆减速箱有传动效率低、发热量大的缺点 （ ） 11、曳引轮不许涂抹润滑油润滑，在导向轮涂抹润滑油还是有好处的。 （ ） 12、电梯用的钢丝绳采用外面直径大，里面直径小，以增大耐磨性。 （ ） 13、电梯新钢丝绳直径允许偏差都要为正偏差。 （ ） 14、外层钢丝直径减少了40%时，曳引钢丝绳应报废。 （ ） 15、绳头组合的作用是固定曳引钢丝绳和调整钢丝绳张力。 （ ） 16、电梯的导轨用来支承电梯轿厢和对重的重量。 （ ） 17、不管使用滑动导靴，还是滚动导靴，导轨与导靴间应有油润滑。 （ ） 18、为负载电梯超载，使用对轿厢面积有严格要求。 （ ） 19、半载轿厢接近对重重量平衡。 （ ） 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 2010届本科生毕业设计（论文）题目：《单片机模拟电梯控制系统》文献综述 学生姓名：付天池 院系： 专业、班级：机电一体化09 学号： 指导教师：冯青秀 模拟电梯控制系统设计 摘要 单片机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ），是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备，它是建筑中的永久垂直交通工具。 本论文选择AT89S51为核心控制元件，设计了一个八层电梯系统，使用单片机汇编语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 关键词单片机电梯控制 Abstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM SCM is the most typical and most representative of a widely used in various fields. Elevator is the application of the principle set machinery, electrical control technology, microprocessor technology, systems engineering and other technical disciplines and branches of the integration of mechanical and electrical equipment, which is building a permanent vertical transport. This paper choice AT89S51 control of the core components, designed a new 8 storey lift systems, using single-chip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost, versatility, flexibility and ease of large complex control advantages Keyboards Single-Chip Microcomputer Elevator control 模拟电梯的设计与实现 一、实验目的 1．了解电梯调度算法。 2．利用微机实验系统来模拟电梯。 3．进一步掌握微机接口的设计方法。 二、实验内容与要求 1．设计基本要求 用键盘、按钮、发光二极管和 LED显示单元来模拟电梯工作过程。楼层设为 5 层，用键盘键入希望停的楼层， 5 个发光二极管显示希望停的楼层，LED指示电梯当前所在楼层，按钮用来启、停电梯。电梯正常运行时以每 2 秒１层的速度上升或下降。 2．提高要求 设计几个按钮，模拟更多的电梯运行功能，如： ?直达按钮。若按此按钮，电梯按直达方式运行，即对运行期间新键入的停靠楼层（即使是同方向未到楼层）亦不停，直达终点楼层； ?急停按钮。电梯运行中，若按此按钮，则电梯立即停在下一到达的楼层； ?断电待修按钮。按下该钮电梯不能工作，再按一下才能重新工作； ?其它功能按钮（由设计者自由发挥）。 三、实验报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单 ５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、电梯的工作方式 电梯工作按以下方式运行： 1．假设当前电梯停在某层（LED显示相应楼层，5个发光二极管全灭）。键入数字键，如键入的数字与当前电梯停靠层相同，则什么也不做，若不同则相应楼层的发光二极管亮；电梯自动判别上升或下降（在运行过程中用八段码来显示楼层变化）一直到达希望停的楼层（八段码显示该楼层，相应LED 灭）。 2．假设当前电梯正在上升或下降运行（此时八段码显示楼层变化，LED 指示希望抵达的楼层），若键入新的希望停靠的楼层数字（相应的LED 亮），则对同方向（上升或下降） 电梯常识部分1 一、填空题 1、并联电梯通常由_2-3台__台集选控制电梯组成。 2、通常我们称_1M/S_的电梯为低速电梯；速度为_1-2M/S_的电梯为快速电梯；速度为_2-3M/S_的电梯为高速电梯；速度为_3-10M/S_的电梯为超高速电梯。 3、曳引机具有调频调压调速装置的电梯称为_交流调频调压电梯_简称VVVF 电梯 4、电梯有_机房_、轿厢、_井道_、层站4部分组成； 5、按照功能区分，电梯由电力拖动、曳引、_导向_、轿厢_对重平衡_、门、电器控制、安全保护等8个功能系统。 6、电力拖动系统由曳引电动机、_调速系统_供电系统等组成： 7、曳引系统输出动力，驱动电梯运行，由曳引机、_钢丝绳_；导向轮_反绳轮_等组成； 8、导向系统由导向轮、_轿厢导轨_、_对重导轨_和导轨架等组成； 9、门系统由轿厢门、层门、_开门电动机_、联动机构、_门锁_等组成； 10、安全系统由限速器、_安全钳_缓冲器_端站保护装置_、超速保护装置、供电断错相保护装置、层门和轿门联锁等装置组成; 11、平层是在平层区域内，使轿箱地坎与_层门地坎_达到同一平面的运动; 12、平层区是轿厢停靠站上方或下方的一端有限区域。在此区域内可以用平层装置来使轿厢运行达到平层要求; 13、TKJ1500/1。75-JXW的意思是_载重量为1500公斤\额定速度为1.75米/ 秒的微机集选控制的交流客梯_; 14、轿厢地坎与层门地坎间隙应不大于35㎜_;与井道前壁间隙不得大于_150㎜； 15、底坑深度是根据电梯的额定速度和_额定载重量_来决定的， 16、提高电梯曳引能力的途径有增加摩擦系数、_增大包角_、增大轿厢自重。 17、电梯上常见的三种曳引轮槽包括半圆型槽_V型槽和半圆型切口槽,_ V型槽_对钢丝绳的磨损大,一般很少使用. 18、客梯的蜗杆轴的轴向间隙不得超过_ 0.08㎜_; 19、制动器线圈的温度应控制在_60℃以下,最高不得大于105度 20、当轿厢载有_125%__额定载荷并以额定速度向下运行时，操作制动器应能使电机停止运转。 21、制动器两侧闸瓦在松闸时应同步离开，其四角处间隙两侧平均植不大于_0.7㎜ 22、钢丝绳的公称直径不得小于_8㎜_，减少7%或更多是应报废。 23、浇注巴氏合金时，要将锥套预热至_50℃_； 24、电梯可能发生的事故有轿厢失控、_坠落事故_、剪切事故、撞击事故和_被困事故_等 25、防止电梯超速（失控）的保护装置有限速器和_安全钳_等 26、防止电梯剪切和坠落的保护装置有护脚板、门、_门锁_和门的验证关门装置； 27、当电梯下行速度超过_115%_额定速度时,达到限速器设定速度后,限速器开始动作. 28、层门门锁一般应设置在_层门内侧_; 课程设计实验报告 课程名称______数据结构_____ 题目名称电梯模拟 学生学院__ ____ 专业班级__ 学号_______ 学生姓名______ __ ___ 指导教师______ ________ 2009 年月日 一、需求分析 一需求分析 （1）、模拟某校五层教学楼的电梯系统。该楼有一个自动电梯，能在每层停留。五个楼层由下至上依次称为地下层、第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是大楼的进出层，即是电梯的“本垒层”，电梯“空闲”时，将来该层候命。（2）、乘客可随机地进出于任何层。对每个人来说，他有一个能容忍的最长等待时间，一旦等候电梯时间过长，他将放弃。 （3）、模拟时钟从0开始，时间单位为0.1秒。人和电梯的各种动作均要耗费一定的时间单位（简记为t）： 有人进出时，电梯每隔40t测试一次，若无人进出，则关门 关门和开门各需要20t 每个人进出电梯均需要25t 如果电梯在某层静止时间超过300t，则驶回1层候命。 （4）、按时序显示系统状态的变化过程：发生的全部人和电梯的动作序列。 二、概要设计 1、乘客类型 反映乘客的所有属性。 ADT Client 数据对象：D={a i ∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0} 数据关系：R={|a i-1 ,a i ∈D,i=2,…,n} 基本操作： PrintClientInfo(Client const &e,ClientStatus s) 操作结果：输出乘客信息。 CreatClient(Client *&p) 操作结果：生成新的乘客。 DestoryClient(Client *&p) 操作结果：该乘客离开系统。 GoAbove(Client const &e) 操作结果：判断该乘客是否去往高层。 CInfloor(Client const &e) 操作结果：返回乘客进入的楼层。 CInTime(Client const &e) 操作结果：返回乘客进入时间。 COutfloor(Client const &e) 操作结果：返回乘客进入时间。 } 2、乘客栈类型 电梯内的乘客用乘客栈表示，去不同楼层的乘客放在不同的栈中。 ADT Estack 数据对象：D={a i ∈乘客信息,I=1,2,…,n,n≥0} 数据关系：R={|a i-1 ,a i ∈D,i=2,…,n} 基本操作：模拟电梯系统试题
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