CN119370696A - 基于多元数据的电梯安全运行控制系统、方法及智能电梯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统、方法及智能电梯，包括传感器控制模块、门禁控制模块及预警提示模块；传感器控制模块用于采集电梯运行数据；门禁控制模块包括，停稳分析单元用于接收电梯运行数据，判断电梯是否达到目标停稳状态，在达到时生成停稳信号；解锁控制单元用于根据停稳信号生成解锁控制指令；延迟控制单元用于响应解锁控制指令控制电梯门按照预设时长延时开关；预警提示模块包括,行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；预警提示单元用于当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。本发明通过对电梯停靠进行平稳分析，通过延时控制门开关从而提升电梯运行的安全性。

Description

基于多元数据的电梯安全运行控制系统、方法及智能电梯

技术领域

本发明涉及电梯智能控制技术领域，尤其涉及一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统、方法及智能电梯。

背景技术

随着城市化进程的加快，高层建筑日益增多，电梯作为高层建筑中不可或缺的一部分，其安全性越来越受到人们的重视。在电梯使用过程中，会存在一类较为危险的情况，即电梯虽然在指定呼叫楼层停靠，但是并没有真正停稳，此时如果随意开关门，而乘客又在无意识的情况下进出电梯，就很容易伴随电梯急速下降或上移的风险，造成惨重意外事故。传统系统对于乘客行为的监控也相对薄弱，缺乏有效的手段来识别和预防乘客的危险行为。一些较先进的电梯控制系统虽然引入了传感器技术来增强对电梯状态的感知能力，但仍存在数据处理单一、无法全面反映电梯运行状况的问题。

发明内容

为了解决上述提出的至少一个技术问题，本发明提供一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统、方法及智能电梯。

第一方面，本发明提供了一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统，所述系统包括：

传感器控制模块、门禁控制模块以及预警提示模块；

所述传感器控制模块用于采集电梯运行数据；

所述门禁控制模块包括停稳分析单元、解锁控制单元以及延迟控制单元；

所述停稳分析单元用于接收所述电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；所述解锁控制单元用于根据停稳信号生成解锁控制指令；所述延迟控制单元用于响应解锁控制指令，控制电梯门按照预设时长延时开关；

所述预警提示模块包括行为识别单元和预警提示单元；

所述行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；所述预警提示单元用于当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

优选地，所述传感器控制模块包括惯性测量单元和压力传感器；

所述惯性测量单元用于实时监测电梯的运行速度和加速度，所述压力传感器用于检测电梯进入着陆状态时的冲击力。

优选地，所述停稳分析单元，用于通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

优选地，所述行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为，包括：

当确定乘客为儿童且为单独乘梯时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带宠物，且宠物与乘客未共同进入电梯轿厢内，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客随身携带物品被电梯门夹住，或被电梯门分离在电梯轿厢外，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带易燃易爆物品时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客存在倚靠电梯门、手拉电梯门行为时，标记为危险乘梯行为。

优选地，所述预警提示模块还包括负载分布评估单元，用于：

采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引发送至预警提示单元。

第二方面，本发明还提供了一种智能电梯，包括如第一方面中任一项所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统。

第三方面，本发明还提供了一种基于多元数据的电梯安全运行控制方法，应用于如第一方面中任一项所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，所述方法包括：

采集电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；

根据停稳信号生成解锁控制指令，根据解锁控制指令控制电梯门按照预设时长延时开关；

检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

优选地，所述通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

优选地，所述方法还包括：

采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引，以提示乘客改变在电梯轿厢内的位置分布。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统，所述系统包括：传感器控制模块、门禁控制模块以及预警提示模块；所述传感器控制模块用于采集电梯运行数据；所述门禁控制模块包括停稳分析单元、解锁控制单元以及延迟控制单元；所述停稳分析单元用于接收所述电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；所述解锁控制单元用于根据停稳信号生成解锁控制指令；所述延迟控制单元用于响应解锁控制指令，控制电梯门按照预设时长延时开关；所述预警提示模块包括行为识别单元和预警提示单元；所述行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；所述预警提示单元用于当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

本发明通过引入先进的数据分析算法和行为识别技术，实现了电梯运行状态的精细化管理和乘客行为的智能化监控。通过计算电梯进入着陆状态时的移动距离，并结合冲击力等因素综合判断电梯是否真正停稳，并采用延时机制控制门的开关，从而提高了电梯门控操作的安全性。同时，对于乘客的异常行为能够及时识别和响应，通过语音或指示灯的方式予以预警，从而有效预防因人为因素引发的安全隐患。最后通过监测电梯内的乘客分布，从而优化轿厢的负载分布，进一步提升了电梯运行的安全性，也提高了乘客的乘梯体验。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。

图1为本发明实施例提供的一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统的结构示意图；

图2为图1中传感器控制模块10的子单元的结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于多元数据的电梯安全运行控制方法的流程示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种基于多元数据的电梯安全运行控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

目前乘客在使用电梯时，容易出现电梯未停稳就随意进出的问题，由于缺乏精确地运行控制和监测预警机制，从而导致一旦出现电梯骤然移动而发生严重意外事故的问题，造成不可挽回的结果。为此本发明提供了一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统，能够对停稳信号进行准确的判断，结合有效的延时开关门控制机制和预警提示，确保乘客在电梯停稳后出入电梯，大大提升了电梯使用的安全性。

传感器控制模块10、门禁控制模块20以及预警提示模块30；

传感器控制模块10用于采集电梯运行数据；

门禁控制模块20包括停稳分析单元201、解锁控制单元202以及延迟控制单元203；

停稳分析单元201用于接收所述电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；所述解锁控制单元202用于根据停稳信号生成解锁控制指令；所述延迟控制单元203用于响应解锁控制指令，控制电梯门按照预设时长延时开关；

预警提示模块30包括行为识别单元301和预警提示单元302；

行为识别单元301用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；所述预警提示单元302用于当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

本实施例中，电梯控制系统的传感器通常可以包括以下几种：

速度传感器：用来测量电梯的瞬时速度，确保电梯在规定的速度范围内运行。速度传感器可以是基于霍尔效应的磁性传感器或者是光学编码器，后者通过检测旋转轴上的编码盘来计算速度。

位置传感器：用于确定电梯所在楼层的位置。常见的位置传感器包括但不限于光栅尺、光电编码器或线性变阻器，可以精确地指出电梯在井道中的具体位置。

重量传感器：安装在电梯底部或顶棚，用于测量电梯的载重量，防止超载。这些通常是应变片式传感器或压电传感器，可以在乘客进入电梯时立即检测到重量变化。

振动传感器：监测电梯运行时的振动情况，及时发现机械部件的磨损或松动等问题。这类传感器可以是加速度计，能够检测电梯运行过程中的异常振动。

温度和湿度传感器：监控电梯机房及井道内的环境条件，确保电气设备处于最佳工作状态。如果环境条件超出设定范围，可能会对电机等设备造成损害。

接近传感器：安装在电梯门附近，用于检测是否有物体阻碍电梯门的正常开关。这些传感器可以是红外或超声波类型，能够在电梯门关闭之前探测到障碍物。

通讯模块：负责将上述各类传感器的数据汇总并通过无线或有线方式传输给中央控制系统。通讯模块可能包括RFID、蓝牙、Wi-Fi或专用的工业总线协议(如CAN总线)。

参见图2，在一个优选地实施例中，传感器控制模块10具体包括惯性测量单元101和压力传感器102；惯性测量单元101用于实时监测电梯的运行速度和加速度，压力传感器102用于检测电梯进入着陆状态时的冲击力。即惯性测量单元101可以采用前述的速度传感器和加速度传感器来实现运行速度和加速度的监测，其中加速度传感器可以采用MEMS加速度传感器。这些传感器基于微机械结构设计，当感受到外部加速度变化时，内部的微小质量块会发生位移，这种位移通过转换电路转换成电信号输出。加速度传感器可以安装在电梯轿厢内部的不同位置，如底部、顶部或侧壁，也可以安装在电梯曳引机、导轨或其他关键运动部件上。安装位置的选择取决于需要监测的具体参数，比如垂直加速度、横向振动等。

因此，通过采集多元化的电梯运行数据，可以迅速响应异常情况，及时采取纠正措施。通过采集准确数据能够支持更精准的决策，有助于改善电梯的安全性能，降低事故风险。

进一步地，门禁控制模块20旨在对于电梯在即将到达目标楼层时，从着陆状态到停靠平稳状态的分析，从而判断电梯是否平稳停靠。为了方便理解首先对“着陆”和“停靠”状态进行解释，具体如下：

着陆：通常指的是电梯轿厢到达指定楼层后，从运动状态逐渐减速直到其底部接触到底层缓冲装置或地面的过程。这一过程中，电梯还在完成最后的减速动作直至完全停止，因此关注点在于电梯轿厢如何平稳地接触到停层的位置。

停靠：更多是指电梯完全停止后，门开启前的状态。此时电梯已经不再移动，并准备让乘客进出。停靠还可能涉及到电梯门的操作、水平调整(如果有的话)等过程，以确保电梯地板与楼层平面之间的间隙在安全范围内。

具体地，本实施例中，门禁控制模块20包括停稳分析单元201、解锁控制单元202以及延迟控制单元203；停稳分析单元201用于接收所述电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；所述解锁控制单元202用于根据停稳信号生成解锁控制指令；所述延迟控制单元203用于响应解锁控制指令，控制电梯门按照预设时长延时开关。

在一个实施例中，停稳分析单元201，用于通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

本实施例中，将电梯进入着陆状态后的运动类似于自由落体运行，在这个情境下，电梯运行的加速度a替代了重力加速度g，此处引用了一个调节因子k₁，用以调整实际减速过程中的移动距离。这部分计算的是基于电梯减速加速度和时间得出的理论移动距离。

需要说明的是，电梯在即将停靠时通常会存在回弹现象。电梯的“回弹距离”通常指的是电梯在停止或着陆时，由于机械结构的弹性变形(如弹簧、缓冲器等)或其它因素导致的短暂反弹现象。这种现象可能会导致电梯在到达目标楼层后稍微上升一段距离，然后再回落到正确的位置。通常回弹距离越小，越能确保乘客的安全和乘坐的舒适性。因此，考虑了回弹距离的影响，表示电梯速度与最大允许速度的关系，并结合电梯钢绳的长度L和调节因子k₂，从而计算电梯的回弹距离的大小。其中，当电梯速度低于最大速度时，该比例小于1，反之亦然。这部分的作用可能是为了补偿由于速度差异导致的额外移动距离，并通过调节因子k₂调整补偿量。

因此，上述公式综合考虑电梯的加速度、速度、运行时间和钢绳长度等因素，以预测电梯在减速进入着陆状态时的实际移动距离。通过这样的计算，可以更精确地评估电梯是否能够按照预期的距离平稳着陆。

进一步地，给出两个具体的判别条件，即判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立。式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数，通常为一个较小的值。若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

综上，本实施例通过停靠平稳分析，考虑了理论移动距离和回弹距离，从位移和冲击力两个方面进行了电梯是否达到目标停稳状态的判断，从而可以精确控制电梯的着陆过程，减少冲击力，使乘客感受到更加平稳的乘坐体验。同时确保电梯在预定的距离内平稳着陆，避免因过大的冲击力可能导致的机械损坏或事故风险。

进一步地，解锁控制单元202的主要职责是在电梯停稳后生成解锁控制指令。这个过程依赖于停稳信号，只有当停稳分析单元201确认电梯已经达到了目标停稳状态后，才会发送停稳信号给解锁控制单元202。解锁控制指令通常会触发一系列动作，包括但不限于解除电梯门的锁定状态，为后续的开门动作做准备。而当监测到电梯未停稳时，并不会生成解锁指令。延迟控制单元203则是响应解锁控制指令的一部分，它的主要任务是根据解锁控制指令，控制电梯门按照预设的时间延迟来执行开关动作。例如可以设置短暂的延迟时间如1-2秒，确保电梯真正稳定后再开门。这样能够更多一层安全保障。

因此通过延迟开关电梯门，可以确保电梯确实处于停稳状态，避免因未完全停稳而导致的门开闭异常，增加安全性。适当的延时可以给乘客提供充足的时间做好进出电梯的准备，尤其是对于行动不便的乘客来说尤为重要。此外，延迟控制可以帮助协调电梯内部其他系统的工作，比如照明、通风等，使其与门控系统同步运作，提升效率，从而显著提高电梯运行的安全性和可靠性，同时也能提供更好的用户体验。

预警提示模块30包括行为识别单元301和预警提示单元302，主要用于识别一些危险乘梯行为并进行预警提示。

在一个实施例中，行为识别单元301用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为，包括：

当确定乘客为儿童且为单独乘梯时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带宠物，且宠物与乘客未共同进入电梯轿厢内，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客随身携带物品被电梯门夹住，或被电梯门分离在电梯轿厢外，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带易燃易爆物品时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客存在倚靠电梯门、手拉电梯门行为时，标记为危险乘梯行为。

本实施例中，识别行为模式具体可以通过摄像头采集电梯内的视频数据，从而进行分析，一旦出现上述几种行为就会被系统标记为危险乘梯行为并立即出发预警提示，其中，当行为识别单元301检测到乘客存在危险乘梯行为时，预警提示单元302可以启动预设的语音提示系统。语音提示内容可以是明确的警告语句，如“请注意，您的物品被门夹住了，请尽快取出”，或者是提醒乘客注意安全的一般性提示，如“请勿倚靠电梯门”。除了语音提示，预警提示单元302还可以通过设置在电梯内外的指示灯来警示乘客。例如，当检测到危险行为时，电梯内部或外部的警示灯会闪烁或亮起，以吸引乘客的注意力，并提醒他们采取必要的措施。此外，在一些电梯系统中还可能配备多媒体显示屏，用于显示文字警告信息或动画演示，进一步增强预警的效果。在某些情况下，预警提示单元302还可以与电梯的紧急停止机制联动，当检测到极其危险的行为时，自动激活紧急停止按钮，防止电梯继续运行。

如此，通过及时的预警提示，乘客可以迅速意识到潜在的风险，并采取相应的措施避免危险发生，能够减少因乘客不当行为而导致的电梯故障或事故，从而降低了事故率。

参见图3，在一个实施例中，预警提示模块30还包括负载分布评估单元303，用于：

采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引发送至预警提示单元302。

本实施例中，负载分布评估单元303首先需要在电梯轿厢内部安装一个或多个摄像头，用于实时拍摄电梯内部的情况。通过图像处理技术，识别图像中每个乘客的位置信息，并确定每个乘客在图像中的坐标框。具体地，

摄像头安装：选择合适的角度和位置安装摄像头，确保能够覆盖电梯轿厢内的大部分区域。

图像处理：使用计算机视觉技术，如目标检测算法(YOLO、SSD等)，来识别图像中的乘客，并标注每个乘客的位置(坐标框)。

进一步地，对识别出的坐标框进行特征提取，提取的信息可以包括但不限于乘客的大小、形状、高度等特征。然后，将这些特征输入到预设的重量预测模型中，预测每个乘客的大致重量。可以使用深度学习模型，如卷积神经网络来提取图像中乘客的特征。预设的重量预测模型可以是一个训练好的机器学习模型，该模型通过大量的样本数据训练而成，能够根据乘客的特征估计出体积，再结合体积乘以密度公式估算乘客的体重。

最后，根据每个乘客的位置信息和预测的重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况。如果评估结果显示负载分布不均匀或超过安全阈值，则生成优化指令，并附带对应的操作指引，发送至预警提示单元302，提示乘客重新站位以优化负载分布，如“请左侧乘客向右移动几步”等。

因此，本实施例通过评估负载分布情况，可以有效预防因偏载导致的电梯故障或事故，保障乘客的安全。通过合理分配负载可以减轻电梯运行时的不均匀受力，有助于延长电梯系统的使用寿命。通过及时的提示和指导，帮助乘客调整站立位置，提高电梯运行的平稳性和乘坐舒适度。

综上所述，本发明提供的控制系统通过引入先进的数据分析算法和行为识别技术，实现了电梯运行状态的精细化管理和乘客行为的智能化监控。通过计算电梯进入着陆状态时的移动距离，并结合冲击力等因素综合判断电梯是否真正停稳，并采用延时机制控制门的开关，从而提高了电梯门控操作的安全性。同时，对于乘客的异常行为能够及时识别和响应，通过语音或指示灯的方式予以预警，从而有效预防因人为因素引发的安全隐患。最后通过监测电梯内的乘客分布，从而优化轿厢的负载分布，进一步提升了电梯运行的安全性，也提高了乘客的乘梯体验。

在一个实施例中，本发明还提供了一种智能电梯，包括如上述实施例中任一项所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统。

参见图4，在一个实施例中，本发明还提供了一种基于多元数据的电梯安全运行控制方法，所述方法包括：

S10、采集电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；

S20、根据停稳信号生成解锁控制指令，根据解锁控制指令控制电梯门按照预设时长延时开关；

S30、检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

在一个实施例，所述通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

参见图5，在一个优选地实施例中，所述方法还包括：

S60、采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

S50、对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

S60、根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引，以提示乘客改变在电梯轿厢内的位置分布。

可以理解的是，本实施例提供的方法应用于如前述任意一项实施例提供的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其具体实现以及对应的效果可以详细参照上文实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。所属领域的技术人员还可以清楚地了解到，本发明各个实施例描述各有侧重，为描述的方便和简洁，相同或类似的部分在不同实施例中可能没有赘述，因此，在某一实施例未描述或未详细描述的部分可以参见其他实施例的记载。

Claims (9)

1.一种基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述系统包括：

传感器控制模块、门禁控制模块以及预警提示模块；

所述传感器控制模块用于采集电梯运行数据；

所述门禁控制模块包括停稳分析单元、解锁控制单元以及延迟控制单元；

所述停稳分析单元用于接收所述电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；所述解锁控制单元用于根据停稳信号生成解锁控制指令；所述延迟控制单元用于响应解锁控制指令，控制电梯门按照预设时长延时开关；

所述预警提示模块包括行为识别单元和预警提示单元；

所述行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；所述预警提示单元用于当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

2.根据权利要求1所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述传感器控制模块包括惯性测量单元和压力传感器；

所述惯性测量单元用于实时监测电梯的运行速度和加速度，所述压力传感器用于检测电梯进入着陆状态时的冲击力。

3.根据权利要求2所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述停稳分析单元，用于通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

4.根据权利要求1所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述行为识别单元用于检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为，包括：

当确定乘客为儿童且为单独乘梯时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带宠物，且宠物与乘客未共同进入电梯轿厢内，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客随身携带物品被电梯门夹住，或被电梯门分离在电梯轿厢外，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客携带易燃易爆物品时，标记为危险乘梯行为；

当确定乘客存在倚靠电梯门、手拉电梯门行为时，标记为危险乘梯行为。

5.根据权利要求1所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述预警提示模块还包括负载分布评估单元，用于：

采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引发送至预警提示单元。

6.一种智能电梯，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统。

7.一种基于多元数据的电梯安全运行控制方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的基于多元数据的电梯安全运行控制系统，其特征在于，所述方法包括：

采集电梯运行数据，通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，并在电梯达到目标停稳状态时生成停稳信号；

根据停稳信号生成解锁控制指令，根据解锁控制指令控制电梯门按照预设时长延时开关；

检测乘客的行为模式，识别乘客的危险乘梯行为；当存在危险乘梯行为时，通过语音或指示灯对乘客进行预警提示。

8.根据权利要求7所述的基于多元数据的电梯安全运行控制方法，其特征在于，所述通过预设算法对电梯运行数据进行分析以判断电梯是否达到目标停稳状态，包括：

计算电梯进入着陆状态时的移动距离：

式中，S表示电梯进入着陆状态时的移动距离，L表示电梯钢绳的长度，v、v_max分别为电梯的运行速度和最大允许速度，a为电梯运行的加速度，t为电梯进入着陆状态时的运行时长；k₁、k₂为调节因子，取值范围为(0.001,0.01)；

判断S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂是否同时成立；

式中，H为电梯进入着陆状态时的标准距离，F、F_b分别为电梯进入着陆状态时的冲击力和对应的冲击力预设值，∈₁、∈₂为大于0的常数；

若S-H≤∈₁以及F-F_b≤∈₂同时成立，判定电梯达到目标停稳状态。

9.根据权利要求7所述的基于多元数据的电梯安全运行控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集电梯轿厢内部图像，识别图像中每个乘客的位置信息，确定每个乘客在图像中的坐标框；

对所述坐标框进行特征提取，根据提取的特征与预设的重量预测模型，预测每个乘客的重量；

根据每个乘客的位置信息和重量，评估电梯轿厢内的负载分布情况；当确定负载分布需要优化时，生成优化指令和对应操作指引，以提示乘客改变在电梯轿厢内的位置分布。