移动互联网下电梯调度系统设计探析
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摘要：本课题设计了一种智能楼宇电梯调度平台系统，通过通信网关与智能楼宇电梯群控调度总控系统建立通信连接，智能楼宇电梯群控调度总控系统分析出最佳停靠和运行时间，合理规划乘梯时刻。实践证明，通过分控系统对电梯进行优化调度，减少了能源消耗，提高了电梯运行效率，提升了人民群众乘梯的安全性和体验感。
0前言
随着社会的进步，高层建筑和智能化楼宇不断出现，作为智能楼宇重要组成部分的运输工具电梯得到了越来越广泛的应用，同时，人民群众对电梯的服务质量也提出了越来越高的要求[1]。在高层社区、商务写字楼、医院住院大楼等人员密集场所，单部电梯已不能满足用户的需求，一般都会在一楼安装多部电梯，目前的电梯系统存在候梯人数不确定及召唤产生随机性的难点，影响着电梯运行规则、策略的准确运用。“互联网+”下的物联网、大数据、云计算等创新思维与技术的发展，为楼宇行业向新趋势迈进提供了新契机。基于移动互联网的智能电梯调度系统平台用于减少电梯的等待时间而提出一种基于手机移动互联网的主动预约式电梯调度方案，在传统电梯技术方案基础上增加与乘客的信息互动反馈以获取交通流量数据[2]。远程控制系统通过综合当前时刻流量数据进行统一调度，以实现最高效率调度电梯、优化电梯运行路径、节约电梯能耗。
1电梯调度系统的总架构方案
楼宇电梯、移动终端、服务器、控制器、数据库、网关等网络节点形成统一系统，即时通讯，实现客户乘梯的信息智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一体化[3]。1）通过客户端实现调度电梯、提前预约电梯、电梯位置查看、电梯人数监视、远程预约和到站提醒。客户端包括手机客户端和电脑Web端，手机客户端为内置的APP软件，所述手机客户端和电脑Web端与云端服务器实现数据互通。2）ZigBee协调器与智能网关建立无线连接，智能网关依次通过路由器和TCP/IP网络接入互联网与云端服务器连接。3）云端服务器对智能网关上传的数据通过大数据分析和云计算实现对电梯运行数据的监测和分析，实时监控所有电梯的运行情况，并通过通信网关与智能楼宇电梯群控调度总控系统建立通信连接，进行信息传送。4）智能楼宇电梯群控调度总控系统分析出最佳停靠和运行时间，合理规划乘梯时刻，与分控系统建立通信连接，实现对电梯的调度。5）分控系统接收总控系统的调度方案，控制相应的电梯处于上行、下行或待梯状态。
2电梯调度平台系统的工作流程
根据系统的功能设计和控制要求，基于移动互联网的电梯调度平台系统的工作流程如图1所示。1）用户信息采集：通过乘梯人员信息采集终端对乘梯人员的乘梯信息进行采集。2）云端服务器信息流分析：乘梯人员信息采集终端将乘梯信息发送给云端服务器；云端服务器将采集到的信息存储于云端服务器内，并根据视频采集终端、红外感应传感器、无线定位终端和电梯故障采集终端发送来的数据对电梯待乘梯的情况进行分析。3）总控服务器调度方案：智能楼宇电梯群控调度总控系统根据云端服务器发送来的各楼层的电梯待乘区的情况，规划乘梯路径并推送给乘梯人员进行乘梯，同时也将电梯的运行情况推送给乘梯人员；分控系统根据智能楼宇电梯群控调度总控系统给出的调度方案控制电梯的运行。智能电梯调度系统方案如图2所示。4）目标定位：乘梯人员信息采集终端获取每个用户前往电梯停靠楼层的停靠层数后，在电梯运行过程中，定位传感器对电梯轿厢进行实时定位，通过WIFI无线定位对乘梯人员进行实时定位，实时获取乘梯人员位置信息。5）乘梯追踪：通过电梯内摄像头采集图像，云端服务器对接收到的图像进行处理，分析人的面部表情和实况音频，若判读遇到危险，通过无线通信发送信息给智能楼宇电梯群控调度总控系统进行求助。6）安全监控：乘梯人员信息采集终端采集用户的乘梯时间和目的楼层，云端服务器根据目的楼层计算出出梯时间，若没有出梯或者超过一定的时间范围，发送信息给智能楼宇电梯群控调度总控系统进行报警。
3电梯调度功能系统实现
调度总控制功能根据各电梯的运行状态和情况，向各分控系统发送运行指令，各分控系统根据运行指令控制对应电梯运行，如图3所示。信息接收单元，用于接收云端服务器发来的数据，采集终端和客户端的信息；信息分析处理单元，用于对数据采集终端发送至信息接收单元的信息进行分析，输出调度信号。具体实现如下：1）数据接口服务器通过无线通信方式与客户端1连接，接收客户端1发送的用户乘梯信息，同时向客户端1发送反馈信息；实时监控所有电梯的运行情况，并分析出最佳停靠和运行时间，合理规划乘梯时刻。业务处理服务器包括平台数据服务和数据库服务。2）乘梯人员信息采集终端41包括二维码识读器、NFC识别装置、电梯按键采集装置。NFC识别装置读取乘梯人员的NFC芯片，获取将要到达的目的楼层的信息；二维码识别器识读二维码信息，并对二维码信息进行加密后再传输。3）视频采集终端42采集各楼层的电梯待乘区的乘梯人数，轿厢内部的摄像头对电梯内乘梯人员进行全尺度覆盖的视频信息采集。视频采集终端42获取图像信息并实时分析，通过ZigBee协调器5上传至云端服务器2。无线定位终端44通过定位传感器实时读取轿厢的位置信息，并将便于电梯调度；通过WIFI无线定位对乘梯人员进行实时定位，实时获取乘梯人员位置信息。电梯故障采集终端45用于检测电梯故障，包括上下平层传感器、门开关传感器、上极限传感器、下极限传感器和加速度传感器。4）电梯群控调度总控系统7包括信息接收单元、信息分析处理单元和调度总控制器。分控系统8包括调度信号接收单元和电梯控制器，调度信号接收单元的输入端与调度总控制器的输出端连接，调度信号接收单元的输出端与电梯控制器的输入端连接，电梯控制器控制相应电梯的运行。电梯控制器包括按键控制模块、二维码控制模块和NFC信息控制模块。按键控制模块用于接收乘梯人员的按键信息，并控制电梯上行和下行过程中各楼层的停靠需求；二维码控制模块用于获取访客需要到达的目的楼层层号，并控制电梯上行或下行；NFC信息控制模块读取乘梯人员的NFC芯片信息，获取停靠需求并对电梯进行控制。
4总结
1）基于移动互联网的智能楼宇电梯调度平台系统，通过客户端提前获取候梯人数及召唤信息，对用梯交通流信息进行预测；通过智能楼宇电梯群控调度总控系统自动制定最佳运行计划，减少能源消耗，实现电梯的更高效率运行，提高了人民群众乘梯的安全性和体验感，实现了电梯优化调度，提升了楼宇智能化的水平[4]。2）基于移动互联网的智能楼宇电梯调度平台系统，能够对乘梯人员进行实时乘梯追踪和安全监控，判读危险信号，通过无线通信发送信息给智能楼宇电梯群控调度总控系统进行求助，防止用户在电梯内受到不法分子的侵害，实现即时可靠的安全保障。3）在手机APP中嵌入紧急和跌倒报警单元，用户遇到电梯故障时，如果人员已经跌倒，通过APP记录跌倒的时间、定位跌倒的位置，并通过APP快速发出求救信号实现本地报警。
参考文献：
[1]宗群，岳有军，尚晓光，等.一种电梯群控多目标调度方法[J].系统工程理论与实践，2001(11)：129-133.
[2]褚世冲，夏栋，王悦，等.基于移动互联网的智能电梯调度系统[J].电子技术与软件工程，2016(17)：26-27.
[3]王赛男，陈敢.基于物联网的电梯监控平台设计与实现[J].重庆城市管理职业学院学报，2018，18(1)：83-86.
[4]李达铭，樊锐，史海鸥，等.物联网与大数据相结合的电梯调度系统优化方案[J].计算机时代，2018(5)：21-24.
作者:崔玲玲 邹佳鑫 单位:苏州健雄职业技术学院智能制造学院
