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智能自动扶梯的应用研究与发展思考

摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。

自动扶梯被广泛用于商场、酒店、医院、机场、车站、地铁站点等公共场所，已

成为现代建筑不可或缺的组成部分。截至2019年底，国内在用电梯(含自动扶梯

类产品)总量达到709万台，自动扶梯类产品的台数约占其中的10%～20%左右，

数量巨大。在日常运营中，自动扶梯并非始终保持满负荷运行状态，尤其是商场、

酒店等诸多场所的自动扶梯大多数时间是处于空载状态。为节约能源、延长机械

部件的寿命，主流制造商都陆续开发了变频自动扶梯，目前已得到广泛应用。本

文就智能自动扶梯的应用研究与发展展开探讨。

关键词：智能自动扶梯；人工智能；安全功能

引言

为了预防自动扶梯发生安全事故，设计了一种基于人工智能的自动扶梯智能

安防系统。这一系统利用视频数据采集平台采集乘客数据，应用机器视觉及人工

智能技术对乘客的姿态与行为进行主动识别，针对乘客的危险行为给出异常报警，

在出现危险状态时触发声光报警器，控制自动扶梯减速或停止运行。

1智能自动扶梯的特点

1.

维保智能化(预测性维护技术)。传统自动扶梯的维护由于缺少使用情况及关

键部件性能的持续监控数据，在日常维护时，无法客观评估自动扶梯潜藏的部件

失效风险；而故障往往是发生在自动扶梯运营高峰和高负荷时期，除了可能带来

的乘客伤害外，故障停梯检修对日常的运营也会造成很大的影响。维保智能化技

术通过对自动扶梯关键性能指标(如制停距离、变频器温度、扶手带速度、振动

等)进行持续监测，在部件性能发生劣化至“亚健康状态”时，在最近一次维保

中采取预测性维护对策，可避免关键部件性能进一步劣化达到发生故障停梯的程

度。正常维护工作在自动扶梯非营运时段开展，可充分保障运营时段的运输安全

和有序。（2）监控智能化(SmartEye自动扶梯智能监控系统)经对自动扶梯日常

管理进行调研分析，扶梯推出慧眼(SmartEye)自动扶梯智能监控系统，引入智能

图像传感技术、智能控制技术、智能交互技术、智能物联技术，实现对自动扶梯

的智能监控。该系统采用人工智能技术将监控系统的作用由“被动追溯”提升到

“主动干预”，帮助业主提高运营效率、加强运营管理。针对乘客流量的监控分

析，可确认合理的维保周期，实现按需维保。针对智能自动扶梯的日常运营，可

实现以下功能：(1)自动扶梯智能状态监控(危险行为识别与警示)；(2)自动扶梯

智能早晚开/关梯与故障预诊断服务；(3)自动扶梯自适应音量的语音播报；(4)

故障履历、操作履历、通行履历、交通流量履历记录与统计；(5)历史运行状态

回放；(6)与楼宇监控系统对接。

2自动扶梯安监系统设计

2.1系统设计

整个系统由监控中心、无线传输和自动扶梯监控终端节点组成。终端设备包

括扶梯、摄像头、传感器、无线传输终端、控制器。扶梯监控终端通过应片式传

感器测量扶梯踏板所受压力；通过摄像头监控扶梯运行情况。最后采集的数据和

图像通过无线方式传到监控中心。同时，监控中心下发的命令也通过无线发送给

无线传输终端，从而控制扶梯的运行，实现数据的双向传输。本系统设计包括软

硬件系统，涉及多项技术，主要包括有嵌入式技术、传感技术、无线网络技术、

无线视频技术和可视化平台设计技术。如果按物联网结构来分，它们分别属于不

同的层次。

2.2数据处理系统

利用工控计算机作为系统前端，开发运行于工控计算机的图像获取及识别软

件。通过摄像头采集自动扶梯乘客图像，利用深度学习技术分割出乘客图像，并

利用拉东变换和表决原理中参数估计技术的霍夫变换分割出自动扶梯边缘图像。

对于区域边界被噪声干扰或被其它目标遮盖而引起边界发生某些剪短的情况，具

有很好的容错性和鲁棒性。根据乘客在自动扶梯区域内的密度、乘客所在自动扶

梯内的位置及乘客的姿态动作进行研判，若研判软件认为乘客有危险动作，则按

照危险情况等级，控制声光报警装置对乘客进行警告。若危险等级高，则自动发

出控制信号，立即减速或关停自动扶梯。利用云平台技术具有安全可靠传输，稳

定、海量存储，数据管理可视化及成本低等特性，搭建服务器并开发后端软件。

后端软件能够自动接收由工控计算机发送的自动扶梯运行数据，并对其进行自动

存储及解析。利用JBoss技术进行后端软件的开发，并利用Hadoop架构在数据

提取、变形和加载方面的天然优势，自动对运行数据进行研判。当发现有危险数

据时，利用在线短信技术及长连接技术，自动提示智能安防系