智能電梯的應(yīng)用研究

山東華宇工學(xué)院 姜麗梅

智能電梯項目的研發(fā)與應(yīng)用是通過集成系統(tǒng)、傳感器裝置等，針對電梯內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析出不同運行模式下空間環(huán)境所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息能夠滿足實際乘坐訴求，真正體現(xiàn)出智能化、自動化技術(shù)所帶來的實際服務(wù)價值。從實際運行模式來講，電梯項目智能化的實現(xiàn)更多的是以數(shù)字化服務(wù)為主，以技術(shù)為驅(qū)動，逐步取代相對應(yīng)的人工操作，提高電梯裝置運行的可靠性。

1 智能電梯項目的研發(fā)意義

智能電梯項目的研發(fā)，在一定程度上可以輔助小區(qū)的物業(yè)管理，且其內(nèi)部一體化的數(shù)字操控模式，可從整個數(shù)據(jù)操控大環(huán)境對電梯裝置內(nèi)部組件以及運行環(huán)境等進(jìn)行智能化、全天候監(jiān)測，為業(yè)主日常出行提供便捷性及安全性。從電梯設(shè)備的發(fā)展趨勢而言，從簡單的機械拖動模式再到現(xiàn)代化的集成操控模式，其所形成的發(fā)展路徑代表著科技的發(fā)展腳步。目前，大部分電梯裝置的運行是通過系統(tǒng)操控功能，結(jié)合傳感器裝置，將頂層集成控制與終端操控機構(gòu)進(jìn)行對接，確保每一類數(shù)字信號、模擬信號的傳輸均可正常進(jìn)行。

智能電梯項目是在現(xiàn)代化電梯裝置的基礎(chǔ)之上，通過智能平臺、信息技術(shù)等構(gòu)筑出一個智能化操控平臺。整體平臺系統(tǒng)在運動及驅(qū)動過程中，不再局限于固定的組成模式之上，而是通過相對應(yīng)的信號傳輸，每一項指令的下達(dá)均可通過智能網(wǎng)絡(luò)框架予以精準(zhǔn)傳輸，例如：樓層控制、消防控制、消毒控制及空調(diào)控制等。隨著人們個性化需求的增長，對于智能化、自動化操控訴求也在逐步增加，而智能電梯項目的研發(fā)恰恰符合用戶的多元訴求；同時，智能電梯在驅(qū)動過程中，不再局限于系統(tǒng)運行工序之上，而是通過終端系統(tǒng)的調(diào)控處理，真正提高各類操控環(huán)節(jié)的運行質(zhì)量。

2 智能電梯項目設(shè)計

智能電梯項目涉獵的專業(yè)技術(shù)較廣，例如安全技術(shù)、信息技術(shù)、消防技術(shù)、消毒技術(shù)、溫濕控制技術(shù)等，且每一類技術(shù)在具體落實時所呈現(xiàn)出的效果具有關(guān)聯(lián)性，都是保證電梯裝置運行的安全性與可靠性，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。本文則是從消毒、溫濕度控制等方面，對智能電梯項目進(jìn)行設(shè)計研究。

2.1 智能電梯自動消毒系統(tǒng)

自動消毒系統(tǒng)是針對電梯運行過程中，內(nèi)部環(huán)境所產(chǎn)生的污染問題進(jìn)行處理，此功能的實現(xiàn)對于物業(yè)工作人員來講，則可降低勞動強度；同時，其依托于系統(tǒng)內(nèi)部的智能化操控功能，可以實現(xiàn)全天候運作。特別是在疫情期間，電梯所具備的消毒功能更是凸顯出智能化所帶來的便利性。

智能電梯自動消毒功能的實現(xiàn)是通過在電梯設(shè)備內(nèi)部設(shè)置傳感器部件、轎廂通風(fēng)口、電力線路、風(fēng)機設(shè)備、霧化消毒裝置、紫外線照射裝置等硬件設(shè)施，然后按照硬件設(shè)施的實際操控屬性，接通主操控系統(tǒng)。此類自動消毒系統(tǒng)起到的實際效果是對電梯內(nèi)部空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，例如通過傳感器采集電梯內(nèi)部的空氣參數(shù)信息，然后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)信號傳輸?shù)浇K端操控系統(tǒng)中，并與系統(tǒng)中所設(shè)定的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)進(jìn)行比對。如果所測定的數(shù)據(jù)指標(biāo)達(dá)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的報警指標(biāo)時，主系統(tǒng)則驅(qū)動霧化消毒裝置、紫外線照射裝置等進(jìn)行滅菌消毒，為用戶構(gòu)建一個更為安全、清潔的乘坐環(huán)境。

在具體設(shè)計過程中，將通風(fēng)口裝置、風(fēng)機裝置、空氣過濾裝置、空氣凈化裝置等通過數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。圖1為消毒系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計圖示，其中：1號為通風(fēng)口；2號為轎廂；3號為風(fēng)機裝置，起到內(nèi)部空氣循環(huán)的作用；4號為空氣過濾裝置，在風(fēng)機的循環(huán)作用下，令電梯轎廂內(nèi)部的氣體經(jīng)由空氣過濾裝置進(jìn)行凈化并排出，達(dá)到凈化效果；5號為紫外線消毒裝置。

圖1 消毒系統(tǒng)、溫濕系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計圖示

2.2 智能電梯溫濕度自動系統(tǒng)

溫濕度自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用是針對電梯轎廂內(nèi)的溫度值、干燥及潮濕系數(shù)等進(jìn)行調(diào)整。溫濕度自動控制系統(tǒng)的執(zhí)行器件包括溫濕度傳感器、加熱器、制冷器、霧化加濕器等，可以確保內(nèi)部空氣的流通性符合電梯轎廂的運行環(huán)境；同時，溫濕度自動系統(tǒng)可輔助自動消毒系統(tǒng)凈化轎廂內(nèi)部的空氣環(huán)境。如圖1所示，6號為加熱裝置、傳感裝置；7號為濕度傳感裝置；8號為霧化加濕裝置，起到對電梯轎廂內(nèi)部濕度的調(diào)節(jié)效果。智能電梯溫濕度自動控制功能的實現(xiàn)與自動消毒系統(tǒng)相類似，只是在硬件驅(qū)動方面具有一定的差異性，其所起到的效果是調(diào)整電梯內(nèi)部的環(huán)境，打造一個更為舒適的乘坐環(huán)境。

3 智能電梯項目實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 PLC技術(shù)

PLC是可編程邏輯控制系統(tǒng)，其所呈現(xiàn)出的邏輯控制功能可將系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理與基層控制機構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，確保每一項操控指令的實現(xiàn)，可對部件進(jìn)行精準(zhǔn)驅(qū)動。PLC在微處理過程中，通過對外部系統(tǒng)所傳遞的各類數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析，然后按照程序的邏輯運行屬性，針對數(shù)字變量、模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)變與處理。在此運作模式下，可有效降低數(shù)據(jù)處理過程中產(chǎn)生的冗余問題，且邏輯處理進(jìn)一步深化整個系統(tǒng)應(yīng)用過程中的魯棒性，降低外部操控部件運行過程中的碰撞問題，或者可令終端操控機構(gòu)在同一時間節(jié)點下，同步完成一系列的操作。對于智能電梯運作模式而言，PLC的應(yīng)用可發(fā)揮其可靠性、組態(tài)性、速率性、安裝便捷性的優(yōu)點，為電梯轎廂內(nèi)部的消毒系統(tǒng)及溫濕度控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動化運行，提高電梯轎廂自動化的運行質(zhì)量。

3.2 傳感技術(shù)

傳感技術(shù)是搭載傳感器裝置對外界環(huán)境進(jìn)行感知，然后通過數(shù)字信號與模擬量之間的轉(zhuǎn)變，將環(huán)境信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，并傳到中央處理器，為后續(xù)設(shè)備的運行提供數(shù)據(jù)支撐。從技術(shù)原理來講，傳感技術(shù)可以看成是通過對物理量、化學(xué)量之間的轉(zhuǎn)變，對內(nèi)部數(shù)據(jù)信息參數(shù)進(jìn)行識別與診斷，使得整個操控系統(tǒng)在運行過程中可實現(xiàn)基于數(shù)據(jù)辨認(rèn)、比較、分類等方面的整合與處理。對于電梯內(nèi)部傳感裝置來講，則可通過對內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的核對，分析出電梯轎廂內(nèi)空氣溫濕度及實際污染指數(shù)，這樣通過數(shù)據(jù)信息的界定，可進(jìn)一步提高操控系統(tǒng)的控制精度。

3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為智能化控制的關(guān)鍵技術(shù)，通過人工思維與智能操控框架的整合，可確保在網(wǎng)絡(luò)空間下以神經(jīng)元為節(jié)點的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)特定化整合，且關(guān)聯(lián)神經(jīng)元之間所具備的權(quán)重值不再局限于固定的數(shù)據(jù)傳輸框架，進(jìn)而使相關(guān)數(shù)據(jù)功能的實現(xiàn)更加精準(zhǔn)，滿足智能化控制需求。對于智能電梯內(nèi)的各項操控機制來講，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所具備的非線性、非局限性特征等，使得數(shù)據(jù)信息在驅(qū)動過程中可以通過自組織能力，界定多變性的網(wǎng)絡(luò)組織，此類運行特征對于智能電梯的荷載效果具有一定的盈余性，極大提高智能電梯的運行質(zhì)量。

4 智能電梯的應(yīng)用研究

智能電梯自動消毒系統(tǒng)的實現(xiàn)是以主驅(qū)動器為核心，通過PLC控制器與各類操控機構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。例如：風(fēng)口裝置、空氣過濾裝置以及溫度傳感裝置等，采集到當(dāng)前電梯內(nèi)部空間環(huán)境所呈現(xiàn)出的各類參數(shù)信息，然后結(jié)合神經(jīng)控制網(wǎng)絡(luò)與傳感技術(shù)，分析出當(dāng)前電梯內(nèi)部環(huán)境中的安全隱患。此類隱患問題的確定是依據(jù)設(shè)備采集到的信息與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)內(nèi)的各類信息進(jìn)行比對，當(dāng)數(shù)據(jù)誤差值超出主控制系統(tǒng)所設(shè)定的數(shù)據(jù)范疇時，則由PLC下達(dá)指令到各類驅(qū)動機構(gòu)，對終端操控機構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動處理。例如，當(dāng)電梯內(nèi)部自動消毒指標(biāo)達(dá)到所設(shè)定基準(zhǔn)，則將自動啟動空氣過濾器、紫外線裝置及霧化噴氣等過濾空氣內(nèi)部的雜質(zhì)。在消毒噴霧器進(jìn)行驅(qū)動時，其所呈現(xiàn)出的滅殺效果是由低濃度向高濃度區(qū)域轉(zhuǎn)移，但是由于消毒劑本身所呈現(xiàn)出的毒性特征，如果濃度過高，則對人們身體造成一定的損害。在消毒處理之后，將由傳感器分析出當(dāng)前內(nèi)部所呈現(xiàn)出的消毒處理模式是否達(dá)到相對應(yīng)的基準(zhǔn)，并驅(qū)動風(fēng)機運轉(zhuǎn)，對消毒劑進(jìn)行凈化與清除處理，通過輸入霧化氣體，降低電梯內(nèi)部細(xì)菌滋生的速度。在對電梯轎廂內(nèi)部溫濕度進(jìn)行控制時，則是以PLC系統(tǒng)為核心結(jié)合傳感器技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制功能等，自動化調(diào)節(jié)溫度裝置以及濕度裝置，其在運行過程中所呈現(xiàn)出的工作原理是與消毒系統(tǒng)相類似的，即當(dāng)電梯內(nèi)部空間環(huán)境參數(shù)達(dá)到一定數(shù)值時，將自動執(zhí)行下一步的操作，以便凈化當(dāng)前空間環(huán)境，確保整個內(nèi)部環(huán)境是符合基本運行需求的，為工作人員及乘客的乘坐環(huán)境提供相應(yīng)的保障。

結(jié)語：智能電梯項目是將電梯運行模式與智能化操控體系相結(jié)合，體現(xiàn)出智能操控的服務(wù)性與效率性，為業(yè)主提供安全保障。為此，在實際設(shè)計與研發(fā)過程中，必須針對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸屬性、功能特征等構(gòu)筑更為完整的設(shè)計方案，為智能電梯項目的應(yīng)用奠定堅實基礎(chǔ)。