史礼迪

摘 要：现代建筑对智能化、自动化的要求越来越高。非接触式IC刷卡联动控制系统在电梯系统上的应用提高了建筑智能化水平，加强了楼宇系统安全性与便利性。本文提出一种思路，用以解决电梯与楼宇对讲、门禁等系统的联动控制应用。

关键词：电梯控制器；刷卡；门禁系统；楼宇对讲

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.128

随着自动控制技术、信息技术在建筑智能化上的广泛应用，电梯控制、楼宇对讲、门禁设备系统集成联动控制成为一种趋势。尤其是在公共建筑智能化上，便利的使用流程，安全灵活的管理方式，更是让联动控制倍受青睐。

1 电梯的楼层权限管理与控制

电梯系统作为一种拖动控制系统，本身有一套完善的控制流程。本文讨论的电梯控制特指对楼层权限的管理与控制，区别于电梯系统本身。一般而言，最简易的电梯使用流程如图1.1所示。

如果使用非接触式IC卡系统的电梯控制器（以下简称电梯控制器）对楼层进行权限管控，则在电梯系统之外加入非接触式刷卡控制环节，具体实施是在电梯楼层按键处接入触点，该触点由电梯控制器输出。原理如图1.2所示，呼梯之后，乘梯者进入电梯，需刷卡验证，验证过程由电梯控制器完成，有权才能选层。可以看出，事实上，电梯控制器本身不会去控制电梯，只是通过对楼层按键的短接和释放来决定电梯按键是否有效。现从权限的不同来阐述协同的原理。

（1）无权限时，电梯控制器不动作，AC，AB均处于断开状态，此时即使按下电梯按键，由于回路被AB强行断开，电梯不会响应。

（2）单层卡，刷卡后，电梯控制器动作，AC导通，按键直接被短接，回路导通，此时即使不按电梯键盘，电梯也会被启动运行到指定楼层。

（3）多层卡，刷卡后，电梯控制器上对应的楼层输出继电器的AB导通，电梯对应的按键不被强行断开，用户按下电梯按键，回路就被接通了，电梯随即动作到按下的那一楼层。

因此，有权限才能选层乘梯；无权限，楼层按键无效（强制断开）。这种方式需要改造电梯的楼层按键线路，将IC卡电梯控制器的输出触点接入按键线路。参考图1.3，电梯的使用处于受控状态，但呼梯操作不受控制。

实际上，目前部分电梯厂家一般会留有485协议与电梯控制器对接，刷卡验证权限后，电梯控制器通过485协议向电梯系统发送楼层信息，电梯系统才允许轿厢中的楼层按键有效，控制结果等效于直接的按键控制的效果。结构图如1.4所示。

电梯控制器与电梯系统（控制柜之间的）RS485接口协议流程可以设计为：

IC卡电梯控制器在刷卡成功后发起请求，电梯侧收到即应答并释放对应楼层按键完成授权；若电梯控制器在指定时间未收到应答，则重发请求。这种控制方式比之前所述的继电器输出控制电梯按键更简洁，实际应用上更方便，利于施工与维护。

基于IC卡的电梯控制系统简易结构见图1.6。本文的讨论仅限于设备展开，不涉及上位机部分。

2 群控电梯的联动派梯

多部电梯往往使用群控机制。用户在电梯厅呼梯面板进行呼梯操作，由电梯群控系统处理呼梯信号并分配一部电梯。在公共建筑中使用群控电梯，为了安全便捷地引导用户使用电梯，有效的管控电梯权限，不仅仅是通过IC卡电梯控制器对楼层权限（按键）进行控制，还可以同时通过电梯厅非接触式IC卡门禁控制器对呼梯进行联动引导。原理参考下图2.1。使用流程为：乘梯者进入候梯厅，要通过人行通道闸机，刷卡验证权限后，通道闸放行，乘梯者进入候梯厅，选层器（主机）通过RS485协议向门禁控制器（从机）查询获得持卡人楼层信息。电梯群控系统根据选层器获得的楼层信息完成群控派梯，乘梯者在候梯厅无需操作呼梯面板，也无需做其他呼梯操作。且基于1中的梯控权限管理机制，持卡人还可自动获得楼层权限，在轿厢中无需刷卡。此过程不仅完成刷卡过闸机联动群控派梯，且实现楼层权限管理。

电梯选层器以主机方式定时查询获得的楼层信息与在选层面板上获取的楼层信息是等效的。因此，在實际应用中，候梯厅即便没有闸机控制，为了实现便捷引导乘梯与楼层权限管控，也可以在选层面板安装IC卡控制设备，通过楼宇IC卡刷卡系统实现便捷乘梯。

上述群控电梯的联动控制方式并非唯一选择。有些群控电梯提供基于TCP协议的主机服务，向第三方系统提供接口。IC卡系统可以在上位机软件对接群控主机，实现局域网内的在线梯控权限管理与派梯联动。

3 楼宇对讲与电梯联动

对于住宅小区建筑，楼宇对讲系统较好的解决了这种用户集中，容量大的安保管控需求。在此场景下，我们提出一种联动系统，用以解决住宅业主与访客在电梯使用中的权限管控。结构如下图3.1所示。在此引入一种新的设备，集控器，实现RS485协议处理转发。集控器从门口机、IC卡门禁控制器获取楼层信息转发给电梯控制器。而后电梯控制完成对电梯的控制。（控制方式参考1所述）

实际应用场景分为三种：业主入户乘梯、访客拜访乘梯与不同楼层业主拜访。

业主乘梯。业主进入单元门前，刷卡，IC卡门禁控制器（内嵌在门口机，因为一般而言楼宇门口机不带IC卡门禁功能）开门，同时门禁控制器通过约定的485协议经集控器控制电梯控制器释放业主所在楼层的电梯按钮并呼叫电梯。

访客乘梯（访客是无卡的）。访客在对讲门口机呼叫业主，业主在室内分机向门口机给出开门指令，对讲门口机通过约定的485协议经集控器处理后控制电梯控制器释放对应的电梯按钮供访客乘梯。

不同楼层业主互访。楼宇对讲系统的门口机将楼层信息经集控器处理后控制电梯控制器释放对应的电梯按钮。

4 总结

利用基于IC卡技术的门禁控制与电梯控制，讨论了电梯使用中的一些流程，涉及引导呼梯、楼层权限管控等环节。从应用场景的不同分别描述了群控联动与楼宇对讲联动的实现方式。但在工程实践中，还需具体考虑使用环境和需求，例如本文在讨论楼宇对讲联动时，并未考虑乘梯者中途等待延时及总线的实际通讯效果对系统的可靠性影响等。

参考文献：

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