智能自動(dòng)扶梯的應(yīng)用研究與發(fā)展

王一帆

摘 要：在日常運(yùn)行中，自動(dòng)扶梯并不總是滿載運(yùn)行，尤其是商場(chǎng)、酒店等很多自動(dòng)扶梯大部分時(shí)間都空著的地方。為了節(jié)約能源，延長(zhǎng)機(jī)械部件的使用壽命，主流廠商紛紛開發(fā)應(yīng)用廣泛的變頻自動(dòng)扶梯。但是，由于這種扶梯沒有智能交互功能，除了節(jié)能效果外，這種扶梯統(tǒng)稱為“傳統(tǒng)自動(dòng)扶梯”。隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新模式被應(yīng)用到傳統(tǒng)行業(yè)的產(chǎn)品中。

關(guān)鍵詞：智能扶梯;應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)

引言

自動(dòng)扶梯廣泛用于擁擠的公共場(chǎng)所，一旦出現(xiàn)故障，容易對(duì)乘客造成傷亡。因此，有必要改善相關(guān)規(guī)定，深入分析標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的整改措施，全面提高自動(dòng)扶梯的安全使用水平。

1智能扶梯的特點(diǎn)

1.1產(chǎn)品信息

第一，危險(xiǎn)行為識(shí)別和警告

導(dǎo)致自動(dòng)扶梯事故的主要原因是乘客的危險(xiǎn)行為，如倒退、乘坐嬰兒車、兒童在欄桿入口處玩耍等，已在多起事故案例中得到體現(xiàn)。目前，傳統(tǒng)的自動(dòng)扶梯在自動(dòng)扶梯的出入口附近安裝了“兒童必須扶好”、“禁止打鬧”等安全標(biāo)志，具有一定的警示作用，但作用有限。通過應(yīng)用深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別技術(shù)和TOF技術(shù)，可以有效識(shí)別上述危險(xiǎn)行為。終端中會(huì)顯示連續(xù)的語音廣播和警告圖標(biāo)，以提醒乘客并消除危險(xiǎn)，可以大大減少此類事故的發(fā)生。

第二，智能光控

智能照明控制是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境照度，結(jié)合自動(dòng)扶梯的使用環(huán)境、運(yùn)行時(shí)間設(shè)置和環(huán)境照度，自動(dòng)開啟或關(guān)閉自動(dòng)扶梯裝飾照明系統(tǒng)。該功能不僅可以使自動(dòng)扶梯根據(jù)需要提供充足的照明，還可以在非運(yùn)行期間根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉燈光，從而降低能耗。由于無需手動(dòng)開啟/關(guān)閉，因此降低了行政人力成本并確保了乘客安全。

第三，智能潤(rùn)滑系統(tǒng)和智能運(yùn)行狀態(tài)控制（適用于室外自動(dòng)扶梯）

自動(dòng)扶梯中使用的許多鏈條需要有效的潤(rùn)滑，以確保良好的性能并達(dá)到預(yù)期的使用壽命。智能潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作原理是利用雨量傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)室外扶梯環(huán)境中的雨量。下雨時(shí)不進(jìn)行自動(dòng)加油操作。當(dāng)雨停時(shí)，自動(dòng)扶梯多條鏈條第二次自動(dòng)加油的開啟時(shí)間，確保扶梯鏈條的有效潤(rùn)滑。

1.2智能維護(hù)

由于在常規(guī)的扶梯維護(hù)中缺乏對(duì)關(guān)鍵部件使用和性能的持續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，無法客觀地評(píng)估扶梯部件在日常維護(hù)中的潛在故障風(fēng)險(xiǎn)。故障經(jīng)常發(fā)生在自動(dòng)扶梯處于高峰運(yùn)行的高負(fù)載期間。除了可能對(duì)乘客造成傷害外，如果電梯因維修而發(fā)生故障，也會(huì)對(duì)日常運(yùn)營產(chǎn)生重大影響。維修智能技術(shù)持續(xù)監(jiān)控自動(dòng)扶梯的關(guān)鍵性能指標(biāo)（如停車距離、逆變器溫度、扶手速度、振動(dòng)等）。當(dāng)部件性能下降到“不穩(wěn)定”時(shí)，采用最新的維保預(yù)測(cè)性維護(hù)措施，可以防止關(guān)鍵部件性能進(jìn)一步惡化到電梯停止故障的程度。扶梯在非運(yùn)行期間進(jìn)行正常的維護(hù)保養(yǎng)工作，可以充分保證運(yùn)行期間的安全和運(yùn)輸秩序。

2自動(dòng)扶梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1建筑設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由前端設(shè)備和平臺(tái)組成，兩部分通過廣域網(wǎng)相連，前端設(shè)備由扶梯安防網(wǎng)關(guān)（語音視頻一體化裝置、三相智能電表、擁堵）和物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)。前端設(shè)備的數(shù)據(jù)匯總到扶梯安全網(wǎng)關(guān)，通過有線網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)、WIFI等或局域網(wǎng)直接連接廣域網(wǎng)。IoT監(jiān)控平臺(tái)通過WAN與每個(gè)前端設(shè)備進(jìn)行通信。從物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺(tái)的角度來看，每個(gè)前端設(shè)備都被抽象為一個(gè)點(diǎn)。添加或刪除前端設(shè)備不影響操作。監(jiān)控平臺(tái)包括接入服務(wù)器模塊、狀態(tài)服務(wù)器模塊、流媒體服務(wù)器模塊、存儲(chǔ)服務(wù)器模塊、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器模塊、Web服務(wù)器模塊、短信服務(wù)器模塊等。

2.2系統(tǒng)部署

自動(dòng)扶梯安全網(wǎng)安裝在自動(dòng)扶梯上方的機(jī)房?jī)?nèi)，用于采集和傳輸自動(dòng)扶梯的運(yùn)行狀態(tài)和故障，并傳輸自動(dòng)扶梯的負(fù)載功率和音視頻數(shù)據(jù)。自動(dòng)扶梯出入口安裝音視頻一體化設(shè)備，負(fù)責(zé)視頻數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)和語音對(duì)講的輸入輸出。三相智能電能表安裝在扶梯上方的機(jī)房?jī)?nèi)，用于采集扶梯電機(jī)的負(fù)載功率。扶梯上下入口處設(shè)置擁擠提示，當(dāng)扶梯擁擠時(shí)會(huì)播放語音和文字引導(dǎo)。

2.3保存視頻

前端設(shè)備的錄像是自動(dòng)扶梯事故后現(xiàn)場(chǎng)取證和事故分析的重要組成部分。因此，前端設(shè)備的圖像必須覆蓋一定的時(shí)間，事故前后的圖像才能長(zhǎng)期保存。音視頻一體單元內(nèi)部將存儲(chǔ)區(qū)一分為二。一個(gè)用于存儲(chǔ)日常視頻記錄，另一個(gè)用于存儲(chǔ)自動(dòng)扶梯故障或異常的視頻記錄。循環(huán)存儲(chǔ)區(qū)始終處于記錄狀態(tài)，每次記錄為m分鐘，當(dāng)該區(qū)域的記錄完成后，最早記錄的記錄會(huì)被自動(dòng)刪除并定期替換。扶梯正常運(yùn)行時(shí)，故障存儲(chǔ)區(qū)不錄像。如果自動(dòng)扶梯損壞或異常，在發(fā)生故障或異常之前，將循環(huán)錄像區(qū)錄制的視頻復(fù)制到故障存儲(chǔ)區(qū)，以防止故障錄像丟失。同時(shí)，故障存儲(chǔ)區(qū)也開始記錄，直到故障恢復(fù)或達(dá)到設(shè)定的記錄時(shí)間。

3智能扶梯發(fā)展的思考

隨著各國將人工智能提升到國家戰(zhàn)略地位，勢(shì)必催生更多新技術(shù)、新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式。作為傳統(tǒng)行業(yè)的從業(yè)者，更應(yīng)該重視研究和投資。在語音識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域，充分挖掘分析各方需求，將人工智能與現(xiàn)有電梯行業(yè)產(chǎn)品快速融合，加速和提升傳統(tǒng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。人工智能本身就是一個(gè)多領(lǐng)域的高層次融合，比如傳統(tǒng)技術(shù)與數(shù)據(jù)科學(xué)的融合，以及從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、應(yīng)用、自動(dòng)控制等過程的融合。作為一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，自動(dòng)扶梯的技能范圍需要來自各種技術(shù)學(xué)科的專家的參與。在初期難以立即形成專業(yè)能力的情況下，采用與高水平專業(yè)化企業(yè)合作的模式，可以加速新技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的快速轉(zhuǎn)化與融合。

結(jié)語

隨著行業(yè)更加關(guān)注自動(dòng)扶梯的智能化升級(jí)，會(huì)涌現(xiàn)出越來越多的新技術(shù)、新形式、新模式，推動(dòng)整個(gè)電梯行業(yè)的全面提升和快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]何成，徐放，牟振英.智能自動(dòng)扶梯在城市軌道交通運(yùn)維管理中的研究與實(shí)踐[J].隧道與軌道交通，2019（S2）：247-251.

[2]何成，史熙，歐陽惠卿.基于AI圖像識(shí)別與功能安全的自動(dòng)扶梯智能監(jiān)控系統(tǒng)及相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求[J].中國電梯，2019（15）：6-8，12.

（浙江夢(mèng)想小鎮(zhèn)投資發(fā)展有限公司， 浙江 杭州 310000）