一种自动扶梯自适应节能控制系统及设备的制作方法

本发明涉及电梯控制领域，具体而言，涉及一种自动扶梯自适应节能控制系统及设备。

背景技术：

1、随着城市化的快速发展，自动扶梯在商场、地铁站、机场等公共场所的应用越来越广泛，然而，传统的自动扶梯控制系统通常不具备智能调节功能，导致在非高峰时段扶梯依然以固定速度运行，这不仅浪费了能源，还增加了运营成本，同时，在高峰时段，由于扶梯运行速度无法及时调整，往往会造成乘客拥堵，影响乘客的出行效率。

2、因此我们对此做出改进，提出一种自动扶梯自适应节能控制系统及设备。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对目前存在的传统的自动扶梯控制系统通常不具备智能调节功能，导致在非高峰时段扶梯依然以固定速度运行，这不仅浪费了能源，还增加了运营成本，同时，在高峰时段，由于扶梯运行速度无法及时调整，往往会造成乘客拥堵，影响乘客的出行效率的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供了以下自动扶梯自适应节能控制系统及设备，以改善上述问题。

3、本申请具体是这样的：

4、一种自动扶梯自适应节能控制系统，包括以下模块：

5、乘客流量监测模块，用于实时监测自动扶梯上的乘客流量数据；

6、数据分析模块，接收乘客流量数据，并运用算法对数据进行分析，以预测未来一段时间内的乘客流量，具体时间为30分钟，60分钟以及120分钟；

7、控制模块，根据预测的乘客流量数据，自适应地调整自动扶梯的运行速度和状态；

8、其中，所述系统通过预测乘客流量，能够在客流量高峰前提前调整扶梯至高速运行状态，以提高输送效率，在客流量低谷时自动调整扶梯至低速或停止状态，以实现节能。

9、作为本申请优选的技术方案，所述乘客流量监测模块包括传感器，用于实时监测扶梯上的乘客数量和移动速度，所述控制模块包括变频器，用于根据预测的乘客流量数据调整自动扶梯的运行速度。

10、作为本申请优选的技术方案，还包括以下模块：

11、用户界面模块，用于显示预测的乘客流量数据、扶梯的运行状态和能耗信息；

12、远程监控模块，允许管理者通过网络远程访问和控制系统的功能和参数设置。

13、作为本申请优选的技术方案，数据分析模块具体采用神经网络算法预测乘客流量，具体包括以下步骤：

14、步骤一、数据收集：收集自动扶梯的乘客流量数据，这些数据应该包括时间序列信息，即每个时间点的乘客数量；

15、步骤二、数据预处理：对数据进行归一化，划分数据集为训练集、验证集和测试集；

16、步骤三、模型构建：选择lstm作为神经网络的基础结构，设计lstm网络架构，包括确定lstm层的数量、每层的神经元数量。

17、作为本申请优选的技术方案，还包括以下步骤：

18、步骤四、模型训练：使用训练集对lstm模型进行训练，选择均方误差函数(mse)和adam优化器；

19、步骤五、模型评估：使用测试集评估训练好的lstm模型的性能；

20、步骤六、结果应用：根据lstm模型的预测结果，自适应地调整自动扶梯的运行速度和状态，在高峰时段前提前加速扶梯，以提高输送效率，在低峰时段减速或停止扶梯，以实现节能。

21、作为本申请优选的技术方案，所述均方误差mse的具体函数公式为：

22、其中，n表示样本的数量，yi表示第i个样本的真实值，表示第i个样本的预测值。

23、作为本申请优选的技术方案，对于数据集中的每个样本，首先计算模型给出的预测值与该样本的真实值yi之间的差，即将上一步计算得到的每个差异值进行平方，即这样做是为了消除差异的正负影响，只关注差异的大小，将所有样本的平方差异进行求和，得到总的平方误差，即将上一步得到的总平方误差除以样本数量n，从而得到均方误差mse，即这个mse值越小，说明模型的预测效果越好，因为预测值与真实值之间的差异越小，在训练过程中，我们通过优化算法(如梯度下降)不断调整模型参数，以最小化mse，从而提升模型的预测准确性。

24、一种自动扶梯自适应节能设备，包括扶梯底架，所述扶梯底架上设置有扶梯架和扶手带，所述扶梯底架的一端设置有用于清洁扶手带的清洁机构，所述清洁机构包括设置在扶梯底架一端的毛刷筒，通过设置清洁机构，使扶手带在进行传动时，扶手带可以驱动圆盘转动，进而使毛刷筒与扶手带之间发生差速转动，使毛刷筒可以很好的清洁扶手带，代替人工进行擦拭，且无需使用额外动力，节约成本和能耗，且毛刷筒的清洁速率可以根据扶手带的传送速率改变，避免产生多余能耗，适应性强。

25、作为本申请优选的技术方案，所述清洁机构包括两个位于扶手带两侧的圆盘，两个所述圆盘的相对侧均设有多个防滑条，所述圆盘一侧的中部固定连接有支架，所述支架上通过轴承连接有第一支撑杆，其中一个所述圆盘一侧的中部固定安装有红外传感器。

26、作为本申请优选的技术方案，所述支架的内部啮合有齿轮，所述齿轮一侧的中部固定连接有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆上通过转轴连接有第二支撑杆，且弹簧伸缩杆的一端穿过第二支撑杆与毛刷筒的一端固定连接，所述扶梯底架的一端开设有供第一支撑杆和第二支撑杆插入的卡槽，通过设置支架和齿轮，使支架和圆盘在受到扶手带的作用下转动时，齿轮和毛刷筒可以随之转动，并且转动速率不同，进而使毛刷筒与扶手带之间可以发生相互摩擦，使毛刷筒可以很好的清洁扶手带的表面。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果：

28、在本申请的方案中：

29、1.通过实时监测乘客流量并预测未来一段时间的客流量变化，系统能够智能地调整扶梯的运行速度和状态，在客流量低谷时，降低扶梯运行速度或停止运行，从而显著减少能源消耗，实现节能目标；

30、2.在客流量高峰时段，系统能够提前预测并调整扶梯至高速运行状态，有效提高乘客输送效率，减少拥堵现象，提升乘客的出行体验；

31、3.集成了数据分析、预测和控制功能，实现了扶梯运行的智能化管理。用户界面模块和远程监控模块使得管理者能够方便地监控和控制扶梯的运行状态，提高了管理效率。

技术特征：

1.一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，包括以下模块：

2.根据权利要求1所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，所述乘客流量监测模块包括传感器，用于实时监测扶梯上的乘客数量和移动速度，所述控制模块包括变频器，用于根据预测的乘客流量数据调整自动扶梯的运行速度。

3.根据权利要求2所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，还包括以下模块：

4.根据权利要求3所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，数据分析模块具体采用神经网络算法预测乘客流量，具体包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，还包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，所述均方误差mse的具体函数公式为：

7.根据权利要求6所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，对于数据集中的每个样本，首先计算模型给出的预测值与该样本的真实值yi之间的差，即将上一步计算得到的每个差异值进行平方，即这样做是为了消除差异的正负影响，只关注差异的大小，将所有样本的平方差异进行求和，得到总的平方误差，即将上一步得到的总平方误差除以样本数量n，从而得到均方误差mse，即

8.一种自动扶梯自适应节能设备，使用如权利要求7所述的自动扶梯自适应节能控制系统，包括扶梯底架(1)，所述扶梯底架(1)上设置有扶梯架(2)和扶手带(3)，其特征在于，所述扶梯底架(1)的一端设置有用于清洁扶手带(3)的清洁机构(4)，所述清洁机构(4)包括设置在扶梯底架(1)一端的毛刷筒(409)。

9.根据权利要求8所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，所述清洁机构(4)包括两个位于扶手带(3)两侧的圆盘(401)，两个所述圆盘(401)的相对侧均设有多个防滑条(402)，所述圆盘(401)一侧的中部固定连接有支架(403)，所述支架(403)上通过轴承连接有第一支撑杆(405)，其中一个所述圆盘(401)一侧的中部固定安装有红外传感器(410)。

10.根据权利要求9所述的一种自动扶梯自适应节能控制系统，其特征在于，所述支架(403)的内部啮合有齿轮(406)，所述齿轮(406)一侧的中部固定连接有弹簧伸缩杆(407)，所述弹簧伸缩杆(407)上通过转轴连接有第二支撑杆(408)，且弹簧伸缩杆(407)的一端穿过第二支撑杆(408)与毛刷筒(409)的一端固定连接，所述扶梯底架(1)的一端开设有供第一支撑杆(405)和第二支撑杆(408)插入的卡槽(411)。

技术总结本申请提供了一种自动扶梯自适应节能控制系统及设备，涉及电梯控制领域，包括以下模块：乘客流量监测模块，用于实时监测自动扶梯上的乘客流量数据，数据分析模块，接收乘客流量数据，并运用算法对数据进行分析，以预测未来一段时间内的乘客流量，具体时间为30分钟，60分钟以及120分钟，控制模块，根据预测的乘客流量数据，自适应地调整自动扶梯的运行速度和状态，其中，所述系统通过预测乘客流量，能够在客流量高峰前提前调整扶梯至高速运行状态，以提高输送效率，在客流量低谷时自动调整扶梯至低速或停止状态，以实现节能。技术研发人员：许力卉,沈裕平,沈峰受保护的技术使用者：浙江蒂尔森电梯有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29