电梯群控系统简介

群控电梯目的层调度系统的研究与应用摘要：高层建筑与超高层建筑已成为现代大中城市建设发展的主要着力点，如何提高电梯的运输能力也成为当前亟待解决的问题。

本文从系统平台与结构设计环节入手，围绕硬件电路设计、触摸屏呼梯界面设计、多目标调度算法设计及其应用实验四个层面入手，探讨了群控电梯目的层调度系统的研究与应用，以供参考。

关键词：群控电梯系统；目的层调度；硬件电路；触摸屏；多目标调度算法引言：房地产行业的蓬勃发展推动了建筑施工行业规模的日趋扩大，电梯也成为高层建筑中必不可少的运输工具。

高层建筑、大型商业建筑往往采用多台电梯进行群控调度，其目的层呼梯具有流程复杂、候梯与乘梯时间不固定、难以实现客流量妥善分配等缺陷，为群控电梯目的层调度系统的优化设计创设了良好契机。

1系统平台与结构设计1.1系统概况在系统硬件平台设计上，主要采用主板作为群控电梯的主控制系统，在主控制系统中涵盖了数据输入输出模块、接触器、井道信号系统、ELTU单元等组成部分。

系统采用了3个32位工业级微处理器，可实现对64层、8台电梯的群控。

1.2结构设计采用基于目的层调度的电梯群控技术进行系统结构建设，群控系统内的每一台电梯都配有相应的主控板，其群控模块主要涵盖了模块、、、、几类要素，以、作为通讯接口，与触摸屏、轿厢通讯板相连。

具体来说，系统中的群控模块借助的连接方式与主控板的接线端口相连，从主控板处接收数据帧并传送回复。

采用多主从模式防范出现无主问题，在规定时限内使相应的个体群控模块充当主机，其余群控模块自动充当从机，接收到主机发送的请求实现通讯。

2群控电梯目的层调度系统的设计与应用2.1硬件电路设计该群控系统的硬件电路主要由主芯片、电平转换模块、磁耦数字隔离芯片、芯片等元件组成。

其中主控制芯片为型封装，承担信息处理核心作用；芯片主要负责为总线与控制器分别提供差动发送与差动接收性能。

芯片中的、引脚与芯片间接相连，而、引脚则与外部设备相连，依靠芯片的电磁兼容性优势，可在电路未上电状态下仍使总线保持良好的无源特性，提高其抗干扰能力。

电梯远程监控系统简介李阳李翀东芝电梯（中国）有限公司，辽宁沈阳 110168摘要：电梯远程监控系统，是指通过专有线路，由有关人员通过设在电梯监控中心的微机对指定某个区域中一部或多部电梯进行远程监控。

远程监控的主要目的是对电梯进行远程数据维护、远程故障诊断及处理、故障的早期预告及排除以及对电梯运行状态〔群控效果、使用频率、故障次数及故障类型）进行统计与分析等。

关键词：电梯；远程监控；数据库；监控软件中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)06-0283-02近年来，随着经济的快速发展，高层建筑的大量涌现，电梯得到广泛的应用，给人们在高层建筑中的生活带来了极大的便利．但同时，电梯运行中暴露出的安全问题越来越多。

一方面，由于缺乏完善的电梯运行预测报警管理系统，在电梯出现故障时，维保人员往往不能及时准确地了解电梯故障的地点、类型等相关信息，使电梯中的乘客生命及财产安全受到严重威胁如果在电梯发生故障时监控系统能够及时采取措施，例如对乘客进行安抚、及时通知维保人员，则可以避免许许多多的重大恶性事故发生。

随着市场竞争的日趋激烈，售后服务质量也逐渐成为影响产品竞争力的重要因素之一，设立２4小时热线、建立远程监控服务中心也是出于这种考虑。

1 远程监控系统实现的功能：电梯的远程监控系统需要实时反馈电梯的操作、运行及故障信息、要求安全可靠、运行稳定、界面美观简捷。

其实时采集的电梯信号包括：(1) 电梯操作状态信息：如检修、正常、司机、消防等。

(2) 电梯运行状态信息：如楼层显示、上/下行、开关门、锁梯等。

(3) 井道信息，如平层，端站、限位等。

(4) 故障记录与统计：如进行早期的故障预告，电梯故障报警、电梯故障次数等的发生概率。

2 电梯远程监控系统的总体结构框架电梯远程系统由终端控制器、网络系统、监控平台三部分组成。

终端控制器采用PLC控制器数据采集及协议转换器，包含RS-232接口、RS-485接口、Modem接口、以太网接口、USB接口,根据不同的现场状况，采用不同的数据采集方式，任何一种接口采集数据后统一转换成以太网接口的标准协议数据转发。

多目标优化的电梯群控算法电梯是现代建筑的重要交通工具，设计优化的电梯群控算法可以最大化提高电梯的运行效率和服务质量，从而满足不同层次用户的需求。

多目标优化是电梯群控算法研究中的重要方向之一，本文将介绍多目标优化的电梯群控算法的原理及应用。

一、电梯群控算法电梯群控是通过计算机等技术手段对多台电梯进行调度，以满足用户乘坐电梯的需求。

电梯群控算法通常分为两种：基于优先级的调度和基于最优化的调度。

基于优先级的调度是指按照用户的需求和电梯的特性，给不同的电梯分配不同的优先级，以达到服务效率最优化。

这种调度算法的优点是简单实用，但是可能会发生饥饿现象，即少数用户无法获得及时服务。

基于最优化的调度是指通过数学模型和优化算法，自动计算并调度电梯，以最大化用户便利度、电梯运行效率和能源利用率。

这种调度算法的优点是能够实现全局最优解，但是计算复杂度高，时间成本大。

二、多目标优化的电梯群控算法多目标优化是指同时优化多个目标，解决电梯群控算法中存在的优化目标相互矛盾的问题。

例如，用户希望电梯快速到达，但是电梯需要考虑等候队列长度和电梯运行时间等因素，两者之间有时会存在利益冲突。

多目标优化的电梯群控算法是将多个优化目标独立进行优化，找到多个目标优化的平衡点，以满足不同用户群体的需求。

常见的多目标优化算法有遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等。

以遗传算法为例，其基本流程如下：(1) 初始化个体种群，每个个体代表一种决策方案。

(2) 采用合适的选择方法，对种群进行选择，保留优秀的个体。

(3) 采用适当的交叉和变异算子，对两个个体进行操作，形成新的个体并加入种群。

(4) 对新种群进行适应性评估，计算每个个体的适应度。

(5) 判断是否达到停止条件，如果没有，则继续进行(2)-(4)的迭代过程。

通过多次迭代，最终得到适应度最高的个体作为最优解，即电梯运行的最佳方案。

三、应用案例多目标优化的电梯群控算法在现实中得到了广泛应用。

以上海市的一座高层住宅为例，该住宅共有5部电梯，全年有超过10万次电梯服务的记录。

一、电梯控制系统1、系统结构示意图：（每个模块/设备的作用）楼控/层控系统安装示意图IC卡电梯控制原理图：对讲联动系统安装示意图IC工作原理说明：●该系统是在“内置层控式”设备的基础上，再增加有关与楼宇对讲连接的设备，包括：住户室内信号开关（对讲分机已有）、楼层信号采集器。

●每家住户内需给IC卡电梯系统提供一个开关量信号。

根据楼宇设备特点：我们直接取对讲分机的开门按键信号，操作上：住户按了对讲分机上的“开锁键”后，同时将信号给了对应的楼层信号采集器。

（注意：我司采集器若对对讲分机有干扰，则要单独在对讲分机旁安装一个开关按钮，住户按开锁键后，要再单独按按钮给电梯信号）。

●住户室内开关信号给楼层信号采集器。

通常每三层楼安装1个楼层信号采集器，负责采集三层住户的按键信号，每户的按键均联线到本楼层信号采集器（如上图），同时所有楼层采集器采用485方式通过电梯的随行电缆连接到与轿顶的IC卡电梯控制板，通过各采集器，将住户室内开关信号传给IC卡电梯控制板。

●IC卡电梯控制板收到信号后，开放住户所在楼层的电梯选层按钮，使住户所住楼层的电梯按键在规定时间内生效，访客进梯后，在规定时间内按该层键，即可启动电梯。

而若访客按住户未授权的其它楼层键，则IC卡电梯控制板认为非法，按键无效。

●故：从住户按1次“住户室内开锁信号”，到访客进梯按键启动电梯，完成了1次IC卡联动式系统的工作流程。

对于群控电梯，设备连接原理如下图（比如群控2部电梯）：●从图中可知：比非群控梯系统增加了1个“群控器”设备。

每部电梯都应配备1套“IC卡电梯控制板”。

●群控器的作用：将“楼层信号采集器”的信号分配给每部梯的IC卡电梯控制板。

●每部梯都接收到住户给的开关信号，使得不管哪部梯先下到底层，使住户所住楼层的电梯按键在规定时间内生效，访客进梯后，在规定时间内按该层键，即可启动电梯。

2IC对讲联动系统工作流程图图：呼梯系统安装示意图：呼梯系统工作原理图：工作原理：①由于1楼有“上行呼梯和下行呼梯键”，故为了同时截取该两个信号输出，该种接法需加1块2路开关输出的呼梯扩展板（注：若1楼只有“上行呼梯键”，则无需加该呼梯扩展板，因为IC卡控制板的1路开关输出就可截取上行信号）。

一）、弄清群控电梯调度算法的评价指标由于乘客心理等待时间的长短、电梯响应呼梯的快慢、召唤厅站客流量的大小、轿厢内乘客人数的多少等均是一些模糊的概念，很难用确切的数量关系定义，也难以用普通的逻辑规则综合描述。

近年来，人们借助于模糊数学中的隶属函数来表述，将复杂的模糊问题转化为简单清晰的形式进行求解和控制.模糊控制通过模糊逻辑进行推理，有效地对电梯运行状况作出判断，但对于非常复杂的多变量系统，要建立正确的模糊规则和隶属函数是非常困难的，而且通过大量实验建立的隶属函数和规则有时也很难保证十分精确与合理。

此外，其隶属函数中的加权系数是确定的，不能根据客流改变而相应改变。

为了解决模糊控制中存在的某些问题，新发明将神经网络控制方法应用于电梯控制中，无需建立精确数学模型，可以提供准确的控制策略，以减少候梯时间，降低乘客的焦急等待心理，节约能源，合理有效地调度电梯最佳运行。

（二）、理解上行高峰模式、下行高峰模式、双路运行模式等概念，并找出根据一系列输入手段间接算出运行模式的算法：上行高峰交通模式：当主要的客流是上行方向，即全部或者大多数乘客从建筑物的门厅进入电梯且上行，这种状况被定义为上行高峰交通状况。

下行高峰交通模式：当主要的客流是下行方向，即全部或者大多数乘客乘电梯下行到门厅离开电梯，这种状况被定义为下行高峰交通状况。

二路交通模式：当主要的客流是朝着某一层或从某一层而来，而该层不是门厅，这种状况被定义为二路交通状况。

二路交通状况多是由于在大楼的某一层设有茶点部或会议室，在一天的某一时刻该层吸引了相当多的到达和离开呼梯信号。

所以二路交通状况发生在上午和下午休息期间或会议期间。

四路交通模式：当主要的客流是朝着某两个特定的楼层而来，而其中的一个楼层可能是门厅，这种交通状况被定义为四路交通状况。

当中午休息期间，会出现客流上行和下行两个方向的高峰状况。

午饭时客流主要是下行，朝门厅和餐厅。

午休快结束时，主要是从门厅和餐厅上行。

电梯控制的分类
电梯控制主要分为以下几类：
1.电梯信号控制
电梯信号控制是指电梯的控制器根据楼层和呼叫信号来控制电梯的运行。

例如，当有人按下楼层的按钮时，控制器会接收到这个信号，然后根据按下楼层的位置来控制电梯的运行方向和停靠楼层。

2.电梯集选控制
集选控制是一种比较常见的电梯控制方式，它是指在电梯运行过程中，能够同时对多个楼层的呼叫信号进行处理和响应。

这种控制方式适用于高层建筑，可以满足大量乘客的需求。

3.电梯并联控制
并联控制是指将多台电梯的控制线路并联在一起，使得这些电梯可以同时运行，并且可以根据需要进行调度和分配。

这种控制方式适用于大型商场、车站等人员密集的场所。

4.电梯群控控制
群控控制是指通过中央控制器来控制多台电梯的运行。

这种控制方式可以有效地提高电梯的运行效率，并且可以根据大楼内的客流情况来进行智能调度。

5.电梯特殊控制
特殊控制是指在电梯运行过程中，根据特殊需求来进行控制。

例如，当需要搬运大型货物或者残障人士乘坐电梯时，就需要通过特殊控制来实现对电梯的特殊操作。

6.电梯远程控制
远程控制是指通过远程设备来对电梯进行控制。

例如，当有紧急情况发生时，可以通过远程设备来控制电梯的运行，从而快速地疏散乘客。

7.电梯安全控制
安全控制是指通过一系列安全措施来保证电梯的安全运行。

例如，当电梯出现故障或者异常情况时，安全控制系统会自动采取措施来保护乘客的安全。

8.电梯自动控制
自动控制是指通过自动化设备来对电梯进行控制。

这种控制方式可以大大提高电梯的运行效率，并且可以减少人工操作失误的可能性。

目的层群控系统出版状态：标准产品版本：V1.5上海新时达电气股份有限公司版权所有，保留一切权利。

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目的层群控制系统将多台(最多8台)电梯组成群组，乘客在人机交互装置上输入目的楼层，系统根据当前电梯的运行状况分配一台电梯接送乘客。

目的层群控制系统的特点是在电梯被分配之前已经获得了目的楼层的信息，这就意味着在对电梯的调度信息中考虑了乘客到达的时间。

与传统的群控制系统相比，目的层群控制系统可大大减少了平均到达时间和长时间等待率。

在人流密集的楼宇中目的层群控制器的调度优势尤其明显，其表现在目的层群控制系统可以根据乘客登记的目的层信息进行分区服务，尽可能缩短电梯的往返路程到达以最少的时间接送乘客。

1of 7-167 电梯控制系统Lift control system电梯的控制主要是指对电梯在运行过程中的运行方向、轿内指令、层站召唤、负载信号、楼层显示、安全保护等指令信息进行管理，操纵电梯实行每个控制环节的方式和手段。

电梯的用途不同，可以有不同的载荷，不同的速度及不同的驱动方式和控制方式。

即使相同用途的电梯，也可采用不同的操纵控制方式。

但电梯不论使用何种控制方式，所要达到的目标是相同的，即根据轿厢内指令信号、层站召唤信号而自动进行逻辑判定，决定出哪一台电梯接受信号，自动定出电梯的运行方向，并按照指令要求通过电气自动控制系统完成预定的控制目的。

Lift control system is used to manipulate each control process by managing such commands as running direction, car call, landing call, load signal, landing indication, safety protection.Lifts in different applications have different load, speed and drive / control modes. Lifts in same application may also have different control mode. Whatever control mode is adopted, the objective is the same, to be specific, according to car call and landing call, lift control system will execute automatic logic judgment to determine which lift will receive signal, which direction lift will run towards and complete programmed control objective through electrical automatic system based on command.7-1 电梯控制系统分类Types of lift control system从控制系统的实现方法来看，电梯的控制系统经历了继电器电梯控制、可编程序控制器（PC 机）、单片微机控制、多微机控制多种形式，这些控制方式代表了不同时期电梯控制系统的主流，并且随着大规模集成电路和计算机技术的发展而逐步推陈出新，这些控制系统在目前的在用电梯中都有存在。

介绍蒂森克虏伯电梯目的地选层控制 (DSC) - 一种全新的电梯群控系统 -tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制• 蒂森克虏伯电梯目的地选层控制 (DSC) 是一种全新的电梯群控系 统，传统的电梯群控系统是靠外呼和内选实现电梯的运输，运力 不能够很好的发挥，尤其在高峰时刻会出现严重的拥堵。

而DSC 控制通过侯梯厅选层，通过电脑精确计算以图解的形式告之乘客 哪一部电梯能最快将其送达指定楼层，减少电梯中间停站，大大 提高运力。

实践表明DSC控制系统将运力提高20%-30%。

• 蒂森克虏伯电梯目的地选层控制 (DSC)系统能够实现门禁功能， 为大厦的管理提供诸多方便。

能够实现刷卡和密码双重管理。

VIP、残疾人等多种服务。

tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 传统离散的群控系统tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 基本观点• 乘客在电梯外面输入目的地楼层TCM• 控制系统将计算哪一部电梯能最快将其送达指定楼层• 这部电梯会给乘客指示• 轿厢内没有操作按钮D S C -T e rm ina ltkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 传统的电梯群控tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 步骤11. 选择目的地tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 步骤22. 分配电梯请用此电梯tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 轿厢内部楼层指示当进入轿厢内,显示你 要到达的目的楼层tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 两步操作举例 (Broadgate, England).DSC操纵面板 (projekt Broadgate in london)A company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortk目的地选层控制 步骤11. 区域选择tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 步骤22. 选择目的地楼层tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 步骤33. 分配电梯请使用此电梯tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 刷卡选择举例 (Katowice, Poland).Click hereA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortk目的地选层控制 可变终端 (1).• 两种尺寸显示:- 5,6“ diagonal (111 x 83,5 mm) 320 x 240 pixel, 16 colours.- 10,4“ diagonal (211 x 158 mm) 640 x 480 pixel, 256 colours.tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 可变终端 (2).• 多种不同的安装方式- 独立的平面或柱状 - 安装在墙上的按钮 - 镀金的图案设计面板 - 适合不同的建筑 - 用户定制tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator目的地选层控制 集成的识别系统 专用授权 公共区域. 自动分配电梯到达目的地 (用户只需读取终端电梯分配). RFI-tags (Radio Frequency Identification, Transponder): Keyring- Chipcard- Watch- In the form ofacoinA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortk目的地选层控制 专用 键 – 专用功能残疾人操作 VIP 帮助• Empty car is made available • Prolonged door open time • Prevention of misuse in connection withidentification system • Without identification system: code-input• Start of special trip • Empty car is made available • Prevention of misuse in connection withidentification system • Without identification system: code-input• Display of online-helpA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortk目的地选层控制 运力提高比率 Galileo Tower, Frankfurt / Main Group of 6 elevators. MAX Tower, Frankfurt / Main Group of 5 elevators . Wagramer Straße, Wien Group of 5 High-Rise elevators. Layetana Tower, Barcelona Group of 8 elevators.A company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator+ 14 % + 20 % + 22 % + 28 %tk目的地选层控制 References in Germany (1). University (building K2), Stuttgart preliminary, since september 1998. Savings Bank Insurance (Sparkassenversicherung), Stuttgart Group of 5 elevators and 8 stops,since february 2000. University (building K1), Stuttgart Group of 6 elevators and 23 stops, since february 2002. Bank (Sparkasse), Siegen Group of 2 elevators and 11 resp. 12 stops, installation at the moment.A company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortkDestination selection control. References in Germany (2). Stadthaus, Bonn Group of 6 elevators and 20 resp. 21 stops, delivery in the middle of 2002. Hospital, Würzburg 2 groups of 2 elevators and 8 resp. 9 stops, in 2002.tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatorDestination selection control. References international (1). Office-building „Le van Gogh“, Paris 2 groups of 4 elevators and 14 stops, since autumn 2000. Office-building „BC 2000“, Katowice Group of 4 elevators and 18 stops, in III. quarter 2002. Office-building „Broadgate Phase 1“, London Group of 4 elevators and 8 stops, since january 2002.tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatorDestination selection control. References international (2). Office-building „London Wall 125“, London 2 groups of 5 elevators and 11 stops, as low and high-rise-group, connection to a „10 car group“, delivery autumn 2002. Office-building „Business Avenue“, Dubai Group of 4 elevators and 13 resp. 14 stops, delivery in january/februrary 2002. Office-building „Biskop Gunnerus gate 14“, Oslo Group of 6 elevators and 26 resp. 27 stops, delivery in january 2003.A company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevatortk目的地选层控制 蒂森电梯目的地控制系统与其它系统相比较的优势 良好的人机界面  图解指示指定电梯  清晰的目的地输入  显示内容的灵活设计  恰当的附加信息 Ten-key keyboard with text  displayNumber + arrow Key sequence 1 2  12 or 1 and 2 ?tkA company ofThyssenKrupp AufzugswerkeThyssenKruppElevator。