智能自動扶梯的應用研究與發展

王一帆

摘 要：在日常運行中，自動扶梯并不總是滿載運行，尤其是商場、酒店等很多自動扶梯大部分時間都空著的地方。為了節約能源，延長機械部件的使用壽命，主流廠商紛紛開發應用廣泛的變頻自動扶梯。但是，由于這種扶梯沒有智能交互功能，除了節能效果外，這種扶梯統稱為“傳統自動扶梯”。隨著科技和社會的不斷發展，越來越多的新技術、新模式被應用到傳統行業的產品中。

關鍵詞：智能扶梯;應用;發展趨勢

引言

自動扶梯廣泛用于擁擠的公共場所，一旦出現故障，容易對乘客造成傷亡。因此，有必要改善相關規定，深入分析標準，對發現的問題采取相應的整改措施，全面提高自動扶梯的安全使用水平。

1智能扶梯的特點

1.1產品信息

第一，危險行為識別和警告

導致自動扶梯事故的主要原因是乘客的危險行為，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。目前，傳統的自動扶梯在自動扶梯的出入口附近安裝了“兒童必須扶好”、“禁止打鬧”等安全標志，具有一定的警示作用，但作用有限。通過應用深度學習圖像識別技術和TOF技術，可以有效識別上述危險行為。終端中會顯示連續的語音廣播和警告圖標，以提醒乘客并消除危險，可以大大減少此類事故的發生。

第二，智能光控

智能照明控制是實時監測環境照度，結合自動扶梯的使用環境、運行時間設置和環境照度，自動開啟或關閉自動扶梯裝飾照明系統。該功能不僅可以使自動扶梯根據需要提供充足的照明，還可以在非運行期間根據預設時間自動關閉燈光，從而降低能耗。由于無需手動開啟/關閉，因此降低了行政人力成本并確保了乘客安全。

第三，智能潤滑系統和智能運行狀態控制（適用于室外自動扶梯）

自動扶梯中使用的許多鏈條需要有效的潤滑，以確保良好的性能并達到預期的使用壽命。智能潤滑系統的工作原理是利用雨量傳感器實時監測室外扶梯環境中的雨量。下雨時不進行自動加油操作。當雨停時，自動扶梯多條鏈條第二次自動加油的開啟時間，確保扶梯鏈條的有效潤滑。

1.2智能維護

由于在常規的扶梯維護中缺乏對關鍵部件使用和性能的持續監測數據，無法客觀地評估扶梯部件在日常維護中的潛在故障風險。故障經常發生在自動扶梯處于高峰運行的高負載期間。除了可能對乘客造成傷害外，如果電梯因維修而發生故障，也會對日常運營產生重大影響。維修智能技術持續監控自動扶梯的關鍵性能指標（如停車距離、逆變器溫度、扶手速度、振動等）。當部件性能下降到“不穩定”時，采用最新的維保預測性維護措施，可以防止關鍵部件性能進一步惡化到電梯停止故障的程度。扶梯在非運行期間進行正常的維護保養工作，可以充分保證運行期間的安全和運輸秩序。

2自動扶梯系統設計

2.1建筑設計

系統由前端設備和平臺組成，兩部分通過廣域網相連，前端設備由扶梯安防網關（語音視頻一體化裝置、三相智能電表、擁堵）和物聯網監控平臺。前端設備的數據匯總到扶梯安全網關，通過有線網絡、4G網絡、WIFI等或局域網直接連接廣域網。IoT監控平臺通過WAN與每個前端設備進行通信。從物聯網監控平臺的角度來看，每個前端設備都被抽象為一個點。添加或刪除前端設備不影響操作。監控平臺包括接入服務器模塊、狀態服務器模塊、流媒體服務器模塊、存儲服務器模塊、數據庫服務器模塊、Web服務器模塊、短信服務器模塊等。

2.2系統部署

自動扶梯安全網安裝在自動扶梯上方的機房內，用于采集和傳輸自動扶梯的運行狀態和故障，并傳輸自動扶梯的負載功率和音視頻數據。自動扶梯出入口安裝音視頻一體化設備，負責視頻數據的采集、存儲和語音對講的輸入輸出。三相智能電能表安裝在扶梯上方的機房內，用于采集扶梯電機的負載功率。扶梯上下入口處設置擁擠提示，當扶梯擁擠時會播放語音和文字引導。

2.3保存視頻

前端設備的錄像是自動扶梯事故后現場取證和事故分析的重要組成部分。因此，前端設備的圖像必須覆蓋一定的時間，事故前后的圖像才能長期保存。音視頻一體單元內部將存儲區一分為二。一個用于存儲日常視頻記錄，另一個用于存儲自動扶梯故障或異常的視頻記錄。循環存儲區始終處于記錄狀態，每次記錄為m分鐘，當該區域的記錄完成后，最早記錄的記錄會被自動刪除并定期替換。扶梯正常運行時，故障存儲區不錄像。如果自動扶梯損壞或異常，在發生故障或異常之前，將循環錄像區錄制的視頻復制到故障存儲區，以防止故障錄像丟失。同時，故障存儲區也開始記錄，直到故障恢復或達到設定的記錄時間。

3智能扶梯發展的思考

隨著各國將人工智能提升到國家戰略地位，勢必催生更多新技術、新產品、新業態、新模式。作為傳統行業的從業者，更應該重視研究和投資。在語音識別、計算機視覺和深度學習領域，充分挖掘分析各方需求，將人工智能與現有電梯行業產品快速融合，加速和提升傳統行業轉型升級。人工智能本身就是一個多領域的高層次融合，比如傳統技術與數據科學的融合，以及從數據采集到數據存儲、分析、應用、自動控制等過程的融合。作為一個傳統行業，自動扶梯的技能范圍需要來自各種技術學科的專家的參與。在初期難以立即形成專業能力的情況下，采用與高水平專業化企業合作的模式，可以加速新技術與傳統產業的快速轉化與融合。

結語

隨著行業更加關注自動扶梯的智能化升級，會涌現出越來越多的新技術、新形式、新模式，推動整個電梯行業的全面提升和快速發展。

參考文獻：

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

[2]何成，史熙，歐陽惠卿.基于AI圖像識別與功能安全的自動扶梯智能監控系統及相關安全標準要求[J].中國電梯，2019（15）：6-8，12.

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