基本信息
- 项目名称：
- 基于红外和DHMM的节能可声控模拟电梯门控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统可以实现如下功能： 第一、防止电梯的无效停靠动作，有效节约电能和人们的时间； 第二、动态显示电梯负载和预停靠状况，有效实现电梯的分流，提高电梯利用率； 第三、可语音控制电梯，方便残疾人士的使用； 第四、具有故障自动报警功能，方便工作人员及时排除电梯故障
- 详细介绍：
- 电梯已成为高层建筑物必不可少的交通工具，而电梯又是有名的“电老虎”，目前电梯普遍存在如下现象： 首先，电梯无效停靠动作过多，耗电费时。当乘客按下某一楼层电梯按钮后，由于种种原因离开了，电梯仍会在该楼层停下——即无效停靠。这种无效停靠不仅浪费人们的时间，而且严重浪费电能。根据调查统计，电梯用电量占高层建筑物总用电量的17％ ～25％，高于照明、供水等的用电。电梯电机功率为15KW—80KW，每部电梯每天耗电量约为30—120度，其中， 80%的电能被电机消耗，剩下20%的电能用于电机散热和轿厢照明。以1栋15层的电梯为例，高峰期时，电梯每小时停靠约180次，其中，无效停靠动作约10次，如果能有效去除该无效停靠动作，减少电梯启停次数，则能显著减少电梯的耗电量。按每部电梯每天耗电80度计算，去除无效停靠动作后，每天节约电能约10度，即节约10%的电能。2010年底全国140万台电梯每年可节电约50亿千瓦时。 其次，电梯的按钮系统不方便特殊人群的使用，对盲人、手臂伤残和双手拎满东西的乘客来说，电梯按钮系统不方便使用，开发一种语音电梯控制系统则能使残疾人士无障碍通行，保障他们的权益，使得这部分弱势群体也能充分享受高科技带来的便利，体现人文关怀。 第三，当前的电梯无法显示轿厢负载和电梯预停靠情况，对拥有多部分散电梯的高楼来说，容易出现部分电梯满载而部分电梯空载的状况。因此，设计一种能实时显示电梯负载和电梯预停靠状况的装置能有效的分流，提高电梯的利用率，节约人们的时间。 第四，目前大部分的电梯的故障报警由乘客手动拨打电话完成，当电梯发生故障造成乘客惊慌失措时，乘客有时无法及时准确地报告电梯的故障。对电梯一些小故障，部分乘客甚至疏忽不报，这些都给电梯带来安全隐患。开发电梯故障自动报警装置则能有效避免上述问题。当电梯发生故障时，系统能自动在第一时间通知工作人员，方便其判断和检修，提高电梯的安全性和可靠性。 在综合考虑了上述各项因素后，我们开发出一种基于红外和DHMM的节能可声控模拟电梯门控系统，该系统能实现如下功能： 1、有效去除电梯的无效停靠动作，节约人们的时间和电能。即当轿厢外的乘客呼叫完电梯却有事离开后，电梯将不会在该层停靠； 2、可语音呼叫电梯，其非特定人语音孤立词汇识别率超过90%，满足电梯控制的需求； 3、能动态显示轿厢负载和电梯预停靠状况，有效实现电梯的分流； 4、具有故障自动报警功能，即在电梯发生故障时，通过GSM模块第一时间向工作人员发送报警信息。 系统在罗克韦尔实验室的电梯模型上调试成功，上述功能均能实现。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基本思路： 电梯已成为高层建筑必不可少的交通工具，对大部分电梯而言，仍存在许多可以改进的地方： 一、电梯无效停靠动作过多，耗电费时。当乘客按下某一楼层电梯按钮后，由于种种原因离开了，电梯仍会在该楼层停靠——即无效停靠。电梯的无效停靠不仅浪费人们的时间，还严重浪费电能。 二、电梯分流不均，降低电梯利用率。普通电梯无法显示轿厢负载和预停靠状况，容易导致电梯分流不均，降低了电梯利用率。 三、电梯按钮系统不方便特殊人群的使用。对盲人、手掌手臂伤残以及双手拎满东西的乘客来说，电梯的按钮系统不够人性化。 四、电梯的故障报警大多由乘客手动拨号完成，容易出现错报、误报、漏报的情况，给电梯带来安全隐患。 基于此，我们发明出一种基于红外和DHMM的节能可声控模拟电梯门控系统，能够有效解决上述问题。 本发明的创新点： 第一，能有效去除电梯的无效停靠动作，节约电能和人们的时间。 第二，可以动态显示电梯负载和预停靠状况，有效实现电梯的分流。 第三，可语音呼叫电梯，方便残疾人士的使用。 第四，具有故障自动报警功能，方便工作人员实时掌握电梯运行状况，及时排除电梯故障。 主要技术指标： 一、当轿厢外乘客呼梯却有事离开后，只需两秒钟时间，就可以将信号传达给PLC。 二、系统非特定人孤立词汇语音识别率可达90%，满足电梯声控需求。 三、当电梯出现故障时，能在五秒钟内将故障信息发送到电梯公司的总服务台上，响应快速。 四、系统工作在最大能耗状态时，功率小于3W。
科学性、先进性
- “基于红外和DHMM的节能可声控模拟电梯门控系统”能实现如下功能： 1、有效去除电梯的无效停靠动作，节约人们的时间和电能。即当轿厢外的乘客呼叫完电梯却有事离开后，电梯将不会在该层停靠； 2、可语音呼叫电梯，其非特定人语音孤立词汇识别率超过90%，满足电梯控制的需求； 3、能动态显示轿厢负载和电梯预停靠状况，有效实现电梯的分流； 4、具有故障自动报警功能，即在电梯发生故障时，通过GSM模块第一时间向工作人员发送报警信息。 本系统在罗克韦尔实验室的电梯模型上调试成功，上述功能均能实现。 通过查阅期刊和文献，我们没有发现有同类课题研究，市面上也没有同类产品出现，在给PLC拓展单片机以提高电梯智能化、人性化和节能水平上，我们走在了前列。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年11月获东北大学秦皇岛分校科技创新基金自动化工程系第一名； 2011年4月获“东软杯”大学生课外学术科技作品竞赛“科技发明制作B类”校一等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 1、技术入股方式 2、技术许可方式 3、技术购买方式
作品可展示的形式
- 模型，图纸，图片，录像，样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 根据调查统计，电梯用电量占高层建筑物总用电量的17％ ～25％，高于照明、供水等的用电。电梯电机功率为15KW—80KW，每部电梯每天耗电量为50—150度，其中， 80%的电能被电机消耗，剩下20%的电能用于电机散热和轿厢照明。以1栋15层的电梯为例，高峰期时，电梯每小时停靠约180次，其中，无效停靠动作约10次，如果能有效去除该无效停靠动作，减少电梯启停次数，则能显著减少电梯的耗电量。按每部电梯每天耗电100度计算，去除无效停靠动作后，每天节约电能约10度，即节约10%的电能。2010年底全国140万台电梯每年可节电约50亿千瓦时，相当于秦山核电站的年发电量，可见，本发明具有较大的社会效益。 一部功率为30KW的电梯，平均每天工作8个小时，功率平均为满负载的40%，一年按照工作360天计算，电价为0.5元每千瓦时，使用我们的系统后，可以节约5%——10%的电能。那么，一年即可节约电费864元——1728元。 可见，本发明能产生较大的经济效益。
同类课题研究水平概述
- “基于红外和DHMM的节能可声控模拟电梯门控系统”能实现如下功能： 1、有效去除电梯的无效停靠动作，节约人们的时间和电能。即当轿厢外的乘客呼叫完电梯却有事离开后，电梯将不会在该层停靠； 2、可语音呼叫电梯，其非特定人语音孤立词汇识别率超过90%，满足电梯控制的需求； 3、能动态显示轿厢负载和电梯预停靠状况，有效实现电梯的分流； 4、具有故障自动报警功能，即在电梯发生故障时，通过GSM模块第一时间向工作人员发送报警信息。 本系统在罗克韦尔实验室的电梯模型上调试成功，上述功能均能实现。 通过查阅期刊和文献，我们没有发现有同类课题研究，市面上也没有同类产品出现，在给PLC拓展单片机以提高电梯智能化、人性化和节能水平上，我们走在了前列。
