利用电梯群控网络,实现对电梯运行的调整

硬件设计目前实现电梯群控技术，有两种总线方式：环形群控和集中群控。环形群控一般
采用 RS422 或 RS485 总线（例如：奥的斯群控系统）。在高楼层和多台群控电梯时，传输
数据量非常大，通信容易被阻塞，优点是群控不解体。集中群控总线方式（例如三菱、日
立的群控系统），一旦群控系统发生故障将导致群控解体，这将导致整个大楼交通中断。
本次设计采用 CAN 总线构建群控网络（如所示），为每台电梯控制器配备一个群控调度
模块，没有上电的节点不会对总线造成干扰，同时任意一台电梯断电或出现故障，也不
影响群控系统。每台电梯相互共享外召信号，这就大大减少了各台电梯之间的信息传输所
需的时间。

群控调度模块硬件结构图群控调度模块的硬件结构如所示，主要有 ATmega16 单片机、时
钟显示电路、楼层及运行方向显示电路、CAN 控制器和 CAN 收发器组成。时钟显示电路主
要是产生当前的时间，提供给群控调度算法作交通流模式的识别。ATmega16 的主要功能
是接收电梯控制器的字节信息，并进行校验，然后基于 CAN 总线的电梯群控系统的设计
通过楼层及运行方向显示电路显示电梯的楼层及运行方向，再把电梯的有用状态信息通
过 CAN 控制器和 CAN 收发器发送到 CAN 总线上。同时，CAN 控制器和 CAN 收发器也会
接收 CAN 总线上的字节信息传给 ATmega16，然后 ATmega16 通过 ID 号识别是否为外召
的信息帧，如果是的话，就调用群控调度算法，判断是否应该把这个外召信息登记到本
台电梯控制器上。这样就很好地实现了 CAN 总线上各节点间的电气隔离。同时 MCP2551
的供电应采用单独隔离的电源，本次设计采用了 1W 的 DC-DC 电源模块来实现电源隔离。

软件设计程序设计主程序流程图群控调度模块的程序主要包括主程序和中断程序两个部
分，其流程图如图所示。在主程序流程图中，首先要关中断，进行程序的初始化，主要是
ATmega16 单片机的初始化和 CAN 总线的初始化，然后再开中断。CAN 总线的初始化主
要是完成位定时设置、接收缓冲器和发送缓冲器的设置、中断寄存器设置等。通过发送缓冲
器设置可以设置该 CAN 节点的 ID 号、数据字节的长度及发送优先级。通过接收缓冲器设
置可以设置该 CAN 节点应该接收总线上的哪些节点的数据、接收数据的字节长度及接收
优先级。其中所调用的群控调度算法主要是对接收到的外召信息帧进行逻辑比较运算，然
后决定是否应该把这个外召信息登记到本台电梯控制器上，最后发送外召的状态信息到
电梯控制器上。在中断流程图中首先要进行中断的识别，然后根据中断优先级进入相应的
处理程序。如果是由于外部中断 0 所引起的中断，那么还要再次进行 CAN 中断源的判定，
然后进入相应的中断处理程序。特别要注意的是，在每次 CAN 中断处理完成后，都要清
除相应的中断标志位，否则将不能产生下一次 CAN 中断。在 CAN 发送和接收的帧信息中，
电梯当前所处的楼层及方向信号、外召信号、内召信号和故障信息状态都放在发送和接收
寄存器中的数据字段字节中。

结束语实验证明，利用 DirectShow 的多媒体开发具有代码量少、通用性强、实时性好的特
点。由于 DirectShow 对视频捕获设备的封装，对不同的捕获设备提供相同的基本接口，使
得本系统对不同硬件和各种图像处理具有很大的通用性和适应性。算法的实现过程如所示，
首先根据当前时间对电梯运行的交通流模式进行识别，选择与识别出来的交通流模式相
对应的控制目标权重向量，采集电梯状态信息，包括呼梯者的等待时间 tw、轿厢内乘客
的受影响度 d、轿厢内人数 n，判断 Sen，将 tw、d、n 模糊化，根据一系列模糊推理规则，