电梯方面知识

电梯方面知识

起源 随着高层建筑的出现和建筑面积的扩大，需要并排设置几台电梯，以完成大楼内的垂直运输任务，这样便存在着电梯相互联结的问题川。安装在一起的多台电梯，要求单梯的控制系统相互联结，且装有监控系统。在这样的系统中，厅层召唤按钮对所有并联电梯来说是共有的，监控系统确定梯群中哪一台电梯去应答厅层召唤信号。这样就形成了电梯群控系统，统一分配呼梯信号，统一调度电梯。
最早的电梯群控系统使用继电接触控制，称为“自动模式选择系统”[’1，它通过在上行、下行高峰以及平峰、双向时选择运行命令来工作。这是群控的最简单形式，称为方向预选控制，适用于两台或三台电梯组成的梯群，每台电梯靠方向预选控制来操作。这种系统需要单一的厅层召唤系统，每个厅层设有一个上行和一个下行按钮。控制系统有效地把建筑物内的电梯分开，以提供均匀服务并在指定的停梯层停靠一台或多台电梯。使用继电接触控制可以实现电梯的无司机运行，但其控制的主要目标是实现系统的顺序运行，运效率较低，维护也较复杂。
简单的两台电梯组成的梯群，粗略的分区是两台电梯分别服务于交替的楼层。可用静态和动态两种方法将厅层召唤进行分区[5]。静态分区时，一定数目的厅层组合在一起构成一个区域;也可将相邻的上行厅层召唤安排到若干向上需求领域，相邻的下行厅层召唤安排到若干独立的向下需求区域，由此定义方向区域。动态分区时，区域的数目和每个区域的位置和范围，取决于各个轿厢运行的瞬时状态、位置和方向。动态分区是在正常的电梯运行期间定义的，按事先定义好的规则产生新的分区，并且是不断连续变化的。分区控制缩短了电梯的单台运行周期，运行效率有所提高。动态分区的算法比较复杂，因此主要以静态分区法为主。近年来，动态分区法的研究受到了重视。
随着集成电路的发展和应用，1970年以后，厅层呼叫分配系统开始发展起来。当一个新的厅层呼叫产生时，选择一部最合适的电梯来响应呼叫，该呼叫就分配给电梯了。这就把群控系统和单台电梯控制器简单地联系在一起，提高了整个系统的可靠性和服务质量。这种系统使用了集成电路，可以进行一些更
加复杂的逻辑运算，但对候梯时间预测的计算却无法精确进行。它在后来的十几年里非常流行，目前国内的部分群控电梯使用这种系统。发展状况
电梯群控系统从二十世纪四十年代至今己经发展了几代。最初时使用继电器，接着集成电路的应用使系统更完善，直到今日发展成为应用计算机的现代化电梯群控阶段。1941~1971年，电梯群控系统的最初阶段使用的是继电器顺序控制，也自动模式选择系统I0J。它根据特定时间段内的交通模式选择与之对应的运行
式。交通模式[7]分为上行高峰期、下行高峰期、非高峰期等。控制方式采用武汉理工大学硕士学位论文
间间隔控制。时间间隔控制是指:为使梯群中的轿厢沿井道高度均匀分配，别是在繁忙的交通需要期间，电梯群控系统以适当的时间间隔从层站楼层发轿厢，就象公共汽车一样运行，群控系统从响应需求分配轿厢的意义上说，依赖层站呼梯信号而工作，而是按照程序从层站楼层分派轿厢，这种控制方的缺点是:轿厢在层站需要花费相当多的时间等待分配间隔周期，停在顶层站常常是无用的，而且轿厢在等待分配是闲置着。另外，轿厢也频繁地在层楼层间进行无目的地运行，且在交通量轻时过多地运行。轿厢分派方式为区分派方式。这种系统的缺点是硬件复杂，可靠性低，维修困难，效率低，不进行较复杂的逻辑推理。
1971一1975年，电梯群控系统的第二阶段，硬件上采用个集成电路使系结构简化，大大提高了系统的可靠性，并且更主要的是能从事和进行必须的较为复杂的逻辑运算。这一时期使用呼梯派梯方式，即针对每一个具体的呼派梯，当一个层站呼梯信号登记后，系统就会根据交通情况和各轿厢的状态选择下部轿厢为之服务。这一派梯方式成为以后各代群挖系统的派梯方式。制方式是候梯时间控制，即根据各轿厢对呼梯信号的响应时间来决定分派哪轿厢为此呼梯信号服务。但是，此系统对于预测候梯时间所必需的较复杂的值计算还不完善。
1975年至今，电梯的现代群控阶段，其标志是1975年计算机开始应用电梯群控系统。在此之前的两个阶段主要应用数理统计的方法来研究电梯群中的客流量的特性，称之为统计特性。自从计算机应用于群控系统中后，开用模糊逻辑、专家系统和人工神经网络等人工智能技术来描述电梯群控的特性从而提高电梯群控系统的整体服务性能，完成电梯交通整体配置I8]。计算机用于电梯群控系统中，完全发挥了计算机所具有的进行复杂的数值计算，逻推理和数据记录的能力，极大满足了电梯群控系统中复杂的数值计算和逻辑理的要求。计算机控制能直接完成控制算法参数的在线修改，通过将新程序入计算机，并且不需要重新布线，就能很快实现控制算法的完全改变。一套效的仿真程序能在安装好的系统上离线计算，有利于选择合理的参数。仿真术也可以离线评价一种新的算法，这大大增加了改变控制算法的方便。计算控制的另一个优点是其数据记录功能。在计算机中能记录和分析交通状况和的地数据，记录和分析轿厢的运行和电梯系统的整体性能，关门时间，故障位检测记录数据的保存等。可以实现这些数据的远距离查询，并实时监测任故障的发生。根据这些数据可以改进控制算法参数，实时适应建筑物的需计算机的应用也为人工智能技术等高技术在电梯群控系统中的应用提供了硬基础。
现代电梯群控系统的最初一代是1975年至1982年，这一代电梯群控统，电梯到达楼层的预报准确度有了提高，但长候梯时间的发生率很高，控方式是候梯时间预测控制。现代电梯群控系统的第二代是1982年至1988这一代群控系统取得较大发展。一是系统中加入了对交通需求的学习功能。一功能提高了对电梯群运行状态预报的准确率，减小了长候梯发生率。预报确度的提高，使为层站呼梯信号派梯后，立即显示所派电梯这一功能实用化二是这一代群控系统在派梯中使用了综合评价系统[l0]。当呼梯信号发生后，梯群控系统根据交通情况和梯群的状态，对每个轿厢的多个性能指标进行综评价，从中选出最适合的轿厢去响应呼梯信号。这些评价指标有:候梯时间长候梯时间发生率、预报准确性等。这一综合评价系统极大减少了乘客平均梯时间、长候梯时间发生率等。这主要归功于对交通需要的学习功能和综合标评价系统。
随着智能建筑的兴起和对电梯群控系统的要求的提高，人工智能技术开应用于电梯群控系统中，使电梯群控系统进入到现代群控系统的第三阶段。人工智能技术作为二十世纪的新兴技术，已经在各个领域取得显著就，对解决复杂系统的控制问题比传统的控制方法有着无法比拟的优点。这阶段的电梯群控系统的智能化程度进一步提高，系统更趋完善，仍在进一步展之中。