[发明专利]基于数字孪生技术的电梯智能调度系统

说明书

本发明公开了一种基于数字孪生技术的电梯智能调度系统，通过建立与实体电梯对应的数字孪生虚拟模型，接收用户来自手机APP的电梯预约任务，进而产生对实体电梯的控制信号，提高了电梯的运行效率和用户体验。

技术领域

本发明涉及智能预约呼梯技术领域，具体涉及一种基于数字孪生技术的电梯智能调度系统。

背景技术

高峰时期上下楼人流量大，候梯乘梯人员多，平均候梯时间成倍增加。根据调查显示，高峰时期候梯人员平均等待时间超过15min，造成时间的浪费，且乘梯人员过多，容易造成电梯超负荷现象，减少电梯寿命。

数字孪生技术通过数字化的方式建立物理实体的多维度，包含物理维度，虚拟空间维度、服务维度、数据维度、连接维度，采用多时空尺度，多学科，多物理量，多概率的数字化实体来仿真和刻画物理实体在真实环境中的属性，行为和规则等特性，由于数字孪生可以解决智能制造信息物理融合的难题，已在诸多工业化领域成功落地。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于数字孪生技术的电梯智能调度系统，以解决当前电梯调度系统效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种技术方案：一种基于数字孪生技术的电梯智能调度系统，该系统包括，手机APP预约呼梯子系统、呼梯轿厢人员动态采集子系统、数据孪生智能调度子系统以及数字孪生可视化子系统；

其中，手机APP预约呼梯子系统包括登录模块、个人信息模块、电梯信息模块以及工作订单信息模块，该子系统用于供用户进行登录、个人信息查询、电梯信息查询以及发送电梯预约和呼救指令；

呼梯轿厢人员动态采集子系统包括实时响应采集模块、控制参数驱动模块、输出制动模块；实时响应采集模块和控制参数驱动模块并联与电梯总线内，并通过总线与云端进行数据交互，输出制动模块根据控制参数驱动模块发送的指令进行电梯启动与制动；

数据孪生智能调度子系统包括数字孪生虚拟模型模块、虚拟电梯制动计算模块、电梯生命演算周期模块、电梯控制参数数据库、数据处理模块；数字孪生虚拟模型模块用于根据用户发送的指令以及电梯实际运行数据建立数字孪生虚拟模型，虚拟电梯制动计算模块根据数字孪生虚拟模型的仿真运行结果输出虚拟运行数据，数据处理模块根据实际运行数据和虚拟运行数据进行数据处理，产生控制信号并发送至控制参数驱动模块；

数据孪生可视化子系统包括输出数据可视化模块，数据可视化模块根据数据处理模块产生的控制信号进行可视化处理，并将可视化结果发送至用户端。

按上述方案，进行个人信息注册、检索密码、密码登录、以及短信验证登录；个人信息模块用于进行密码修改、信息反馈以及乘梯信息记录；电梯信息模块用于进行电梯基本信息、电梯维护数据、电梯位置、电梯监控影像、电梯动态数据的实时监控以及电梯的控制，其中电梯基本信息、电梯维护数据、电梯位置信息允许用户直接读取，电梯动态数据、电梯监控影像的查看以及电梯的控制仅允许经过授权的用户才能执行；工作订单信息模块用于执行用户的电梯预约以及呼救。

按上述方案，数据处理模块进行数据处理的具体过程为，

根据电梯的载客情况将乘梯流量类型分为，上行高峰、下行高峰、空闲模式、二路交通，分别对应多数乘客由一楼前往其他楼层、多数乘客由高楼层下降到一楼、一定时间内乘梯人数小于设定阈值、乘客于两层楼之间频繁往来的乘梯情况；

设定上述四种模式对应的权重系数，

其中，W₁为平均候梯时间权系数，W₂为平均乘梯时间权系数，W₃为长时间候梯率权系数，W₄为电梯拥挤度权系数，W₅为系统能耗权系数；

根据上述权重系数建立评价函数，