本发明涉及领域，特别是涉及一种数字化施工电梯智能管理系统。
背景技术：
1、在高层建筑的施工过程中，为了满足垂直输运的需求，通常会配置多台施工电梯，以此来满足所需的垂直运输能力，现有的施工电梯中，基本不存在调度系统，更多的是靠司机自行判断和人工粗略安排等等，这样严重地影响了其效能的高效发挥，耗费了资源，增加了成本。
2、公开号为cn104709785b的专利公开了一种智能群控调度及安全控制系统，包括行车控制系统，用于采集升降梯梯笼的运行参数发送给调度中心，接收调度中心的调度命令控制升降梯梯笼；楼层呼叫系统，用于输入楼层请求信息及显示调度相关信息；旋转换轨控制系统，用于采集旋转换轨装置的运行参数发送给调度中心，接收调度中心的命令控制旋转换轨装置带动升降梯梯笼进行旋转换轨；调度中心，用于接收楼层请求信息或用户输入信息，根据采集到的运行参数，发出升降梯梯笼调度命令。通过采用本发明调度系统及方法，实现了单塔多笼循环运行施工电梯的综合调度，充分发挥单塔多笼循环运行施工电梯的效能，同时提高其可靠性，保证其安全性。
3、但其采用的模式是基于现场实际用户调度数据，而非物理意义上的搭乘数据，其调度是基于人为需求而非客观环境所决定的，这导致实际上其运行效率难以保障，且受非客观因素影响较大，稳定性差。
4、由此现需一种全程无人因介入的施工电梯管理系统解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明是为了解决现有技术中现有的技术采用的模式是基于现场实际用户调度数据，而非物理意义上的搭乘数据，其调度是基于人为需求而非客观环境所决定的，这导致实际上其运行效率难以保障，且受非客观因素影响较大，稳定性差的问题，提供了一种数字化施工电梯智能管理系统，通过基于客观数据全程分配运力，减少人为因素介入，解决了上述问题。
2、本发明提供了一种数字化施工电梯智能管理系统，包括施工电梯本体、电梯端传感器组、提升机构和远程管理器，施工电梯本体设置于楼体内部和楼体外侧并沿竖向移动，提升机构设置于楼体顶部，提升机构输出端连接施工电梯本体，远程管理器控制提升机构运动，电梯端传感器组为带有时间戳的位置传感器，电梯端传感器组与远程管理器之间信号连接，电梯端传感器组固定在施工电梯本体的轿厢上；
3、远程管理器包括电梯状态模拟模块、时刻表模块、上行方向施工电梯实时位置模块、下行方向施工电梯实时位置模块、施工电梯运行次数控制模块和监控模块，上行方向施工电梯实时位置模块、下行方向施工电梯实时位置模块和监控模块将数据传输至电梯状态模拟模块，时刻表模块和施工电梯运行次数控制模块接收电梯状态模拟模块输出数据并控制提升机构；
4、上行方向施工电梯实时位置模块和下行方向施工电梯实时位置模块分别用于收集实时上行、下行方向施工电梯所在的实时楼层位置坐标数值，监控模块用于收集进出施工电梯人员和随人员的施工物资数，监控模块依次调用电梯状态模拟模块的施工电梯首层行驶时刻表模型、施工电梯运行次数模型和模拟模型获取施工电梯在工程建设中最满足约束要求的施工电梯运行次数，时刻表模块依次调用电梯状态模拟模块的施工电梯首层行驶时刻表模型、施工电梯运行次数模型和模拟模型获取施工电梯在工程建设中最满足约束要求的施工电梯首层行驶时刻表，电梯状态模拟模块用于通过施工电梯首层行驶时刻表模型、施工电梯运行次数模型和模拟模型进行实时运算。
5、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，施工电梯首层行驶时刻表模型具体包括已知数据定义模块、决定性变量定义模块和运行时刻表计算模块，上行方向施工电梯实时位置模块、下行方向施工电梯实时位置模块和监控模块采集数据输入至已知数据定义模块，已知数据定义模块对输入数据赋值后的数值和决定性变量定义模块定义的变量数值输入至运行时刻表计算模块。
6、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，已知数据定义模块定义数值包括：
7、楼层标记为l＝n，n表示第n层；
8、时刻数表示为t；
9、进出人员和随人员施工物资密度为ml(t)，l＝1,2,...,n，
10、楼层间行驶时间为tl，l＝2,...,n；
11、每台施工电梯的额定载重量为z；
12、定义决定性变量及相关性变量，决定性变量包括：
13、施工电梯首层行驶时刻表，表示为
14、time＝{(t0,t1,t2,...),(ti,...,tj)},
15、其中，t0为施工电梯初始次在l＝1的时刻；ti为施工电梯第i次行驶离开l＝1的时刻，i＝1,2,...,j。
16、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，决定性变量定义模块定义数值包括：
17、施工电梯第i次驶离l楼层的时刻，表示为til，
18、
19、其中l＝2,3,...,n-1；
20、施工电梯第i次驶离l楼层时该施工电梯内的人员数和随人员的施工物资数，表示为ri(til)，
21、其中，i＝1,2,...,j，l＝1,2,...,n-1；
22、施工电梯第i次驶到l楼层时，该楼层上等候施工电梯的人员和随人员等候的施工物资的分布函数：从ti-1l到til时段的来的人员和随人员的施工物资数标识为hil(0)；
23、随时间分布的等待施工电梯的人员和随人员的施工物资数，表示为hil(x)；
24、施工电梯第i次驶到l楼层时，该楼层上等待最久人员和随人员的施工物资的等候施工电梯的趟数，表示为xil；
25、其中，hil(xil)＞0，hil(xil+1)＝0。
26、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，运行时刻表计算模块具体计算数值依次包括：
27、施工电梯第i次驶到l楼层后，等到该楼层下的人员和随人员下的施工物资离开施工电梯后，施工电梯上任然留下的人员和随人员的施工物资数uil：
28、
29、施工电梯第i次驶到l楼层后，等到该楼层下的人员和随人员下的施工物资离开施工电梯后，在l楼层的施工电梯还可容纳的上施工电梯的人员和随人员上施工电梯的施工物资数的上界数vil：
30、vil＝z-uil,
31、施工电梯第i-1次驶离l楼层到施工电梯第i次驶到l楼层时段内，该楼层等候施工电梯的人员和随人员的施工物资量hil(0)；
32、
33、计算施工电梯第i次驶到l楼层后，在该楼层实际允许重量下施工电梯的人员和随人员的施工物资量δril，步骤如下：
34、按先到先上施工电梯的原则，通过以下公式确定l楼层要上施工电梯的人员和随人员的施工物资量在施工电梯第i+1次施工电梯达到时，要等候施工电梯的最大值
35、
36、若则且x(i+1)l＝0，
37、若则δril＝vil且
38、令hi+1l(x+1)＝hil(x)，其中，
39、同时，
40、计算施工电梯第i次驶离l楼层的时刻该施工电梯上的人员和随人员的施工物资量ri(til)：
41、若则
42、若l＝1,2,...,n-1，则ri(til)＝z，
43、施工电梯第i次驶到l楼层，该楼层已经等候x次施工电梯的人员和随人员的施工物资数为hil(x),x＝1,...,xil，
44、人员和随人员的施工物资已经等候的时间为
45、til(x)＝til-ti-x j,x＝1,...,xil，
46、确定施工使用施工电梯高峰时段为
47、当天整个施工电梯使用时段为
48、高峰时段等候施工电梯超时率h1(time)为：
49、
50、其中tc表示高峰时超过的分钟数；
51、
52、其中，tp表示平峰时超过的分钟数；
53、计算载重低于50％的额定载重量的楼层数百分比zlow(time)：
54、
55、使得考虑反映乘坐施工电梯的人员利益和随人员施工物资的等待时间并考虑反映施工电梯公司利益的承载率建立如下公式关系：
56、
57、其中a、b、c分别为根据项目实际情况确定权重系数，求解得到时间表time＝{(t0,t1,t2,...),(ti,...,tj)}。
58、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，施工电梯运行次数模型具体为：
59、建立楼层运行模型，设置楼层数为l＝1,2,...,n，以及上行时间轴和下行时间轴两个时间轴，根据上行时间轴和下行时间轴时间顺序设置上行施工电梯和下行施工电梯，设置人员和随人员物资分为上行人员和随人员物资和下行人员和随人员物资，并按照工程实际人员和随人员物资的方向转化，根据上行时间轴上行施工电梯从首层运行到顶层记为1次，根据下行时间轴下行施工电梯从顶层运行到首层记为1次，累加上行时间轴施工电梯从首层运行到顶层的次数和下行时间轴施工电梯从顶层运行到首层的次数即为施工电梯运行次数。
60、根据人员和随人员的施工物资等待施工电梯的等待时间为约束指标，根据施工电梯的承载率为约束指标，根据施工电梯首层行驶时刻表数学模型，根据施工电梯运行次数模型等，建立根据计算机模拟的方法求解的施工电梯动态优化控制图。根据施工电梯动态优化控制图，选出适合具体施工项目的最优施工电梯首层行驶时刻表和施工电梯运行次数。
61、本发明所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，作为优选方式，模拟模型具体为将人员和随人员的施工物资等待施工电梯的等待时间和施工电梯的承载率为约束指标，进行仿真，仿真流程如下：
62、s1、调取时间表time和施工电梯运行次数，开始至施工电梯运行次数模型；
63、s2、时间步长加一；
64、s3、生产各楼层乘坐施工电梯的人员和随人员的施工物资，初始首层施工电梯开始行驶至目标楼层；
65、s4、根据各楼层乘坐施工电梯的人员和随人员的施工物资上行下行调用施工电梯；
66、s5、计算各楼层等待施工电梯的人员和随人员施工物资及总时间；
67、s6、判断是否完成模拟，是则进行步骤s7，否则进行步骤s2；
68、s7、计算施工电梯的人员和随人员施工物资的平均等待时间，施工电梯期望载重量；
69、s8、确定初始点首层施工电梯行驶时刻表并产生各个校核时间施工电梯到楼层的时刻表，确定各施工电梯在工地的平面位置；
70、s9、模拟时钟、施工电梯每次的人员和随人员施工物资、各楼层等待施工电梯人员和随人员施工物资数和统计数初始值置零；
71、s10、收集当前时段内到达某楼层的运载人员和随人员的施工物资数并累加施工电梯到达任意楼层的人员和随人员的施工物资数；
72、s11、计算当前在此楼层等候施工电梯的人员和随人员的施工物资数；
73、s12、判断各楼层是否均检查完成，是则进行步骤s13，否则进行步骤s10；
74、s13、判断当前是否为施工电梯开始行驶时间，是则进行步骤s14，否则进行步骤s19，
75、s14、判断首层是否有施工电梯可行驶，是则进行步骤s15，否则改变施工电梯首层行驶时刻表后进行步骤s19；
76、s15、执行施工电梯开始行驶命令；
77、s16、施工电梯运行总次数减1次，施工电梯位置改变，施工电梯运行次数加1次；
78、s17、计算时间轴在首层需要上施工电梯的人员和随人员的施工物资数和时间轴在首层施工电梯所停的时间；
79、s18、生成根据时间轴到达依次向上的楼层的时间和楼层数以及出施工电梯的人员和随人员的施工物资数；
80、s19、判断时候是根据时间轴到达此楼层，是则进行步骤s20，否则进行步骤s24；
81、s20、判断是否为首层，是则进行步骤s21，否则进行步骤s23；
82、s21、判断时间轴是否为循环时间轴，是则进行步骤s23，否则进行步骤s22；
83、s22、增加施工电梯运行次数1次后进行步骤s24；
84、s23、读取录入到此楼层的楼层数；
85、s24、判断施工电梯运行次数的每次施工电梯是否读取录入完毕，是则进行步骤s25，否则进行步骤s19；
86、s25、判断此楼层是否有施工电梯到达，是则进行步骤s32，否则进行步骤s26；
87、s26、判断所到的楼层是否为首层，是则进行步骤s30，否则进行步骤s27；
88、s27、计算出施工电梯人员和随人员的施工物资数及其施工电梯还能容纳的数量、上施工电梯的人员和随人员的施工物资数及其上下施工电梯的时间；
89、s28、改变该楼层等待的人员和随人员的施工物资数；
90、s29、计算到达紧后楼层时间及紧后楼层数后进行步骤s32；
91、s30、计算人员和随人员的施工物资下施工电梯的时间，此时施工电梯置空；
92、s31、准备参加等候上施工电梯人员和随人员的施工物资，计算循环使用的施工电梯的次数，选出数值误差最小的施工电梯首层行驶时刻，选出数值误差最小的施工电梯运行次数；
93、s32、判断是否为时间表最后楼层，是则进行步骤s33，否则进行步骤s25；
94、s33、确认结束楼层施工电梯首层行驶时刻和施工电梯运行次数输出。
95、本发明有益效果如下：
96、(1)本系统有效解决使用率和现场作业人员等待施工电梯时间过长的问题；
97、(2)基于此系统，电梯调度可以为施工作业人员匹配到最优施工电梯所在位置；
98、(3)本系统能更快速地解决现场任务，大幅提升施工电梯现场服务效率，高效管理现场施工电梯作业的流程，提高了施工电梯服务效率；
99、(4)本系统提供了数字化数学模型，解决了施工电梯行驶实况无法及时掌控，解决了施工电梯运营成本缺乏科学的评判指标；
100、(5)本发明采用一机一全程数据，实现了数字化查看反馈实时进度，最优化多维度评价，实现了智能管理，实现了根据现场实际动态管理施工电梯，让施工电梯管理更轻松，让施工电梯创造更大的经济价值，让施工电梯运行更加安全；
101、(6)本系统全程数字化，实时数据避免电梯驾驶员疲劳驾驶，避免施工电梯超保养周期或超保养里程不保养或不检修。
1.一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：包括施工电梯本体(1)、电梯端传感器组(2)、提升机构(3)和远程管理器(4)，所述施工电梯本体(1)设置于所述楼体内部和楼体外侧并沿竖向移动，所述提升机构(3)设置于所述楼体顶部，所述提升机构(3)输出端连接所述施工电梯本体(1)，所述远程管理器(4)控制所述提升机构(3)运动，所述电梯端传感器组(2)为带有时间戳的位置传感器，所述电梯端传感器组(2)与所述远程管理器(4)之间信号连接，所述电梯端传感器组(2)固定在所述施工电梯本体(1)的轿厢上；
2.根据权利要求1所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：所述电梯状态模拟模块(41)具体包括已知数据定义模块(411)、决定性变量定义模块(412)和运行时刻表计算模块(413)，所述上行方向施工电梯实时位置模块(43)、所述下行方向施工电梯实时位置模块(44)和所述监控模块(46)采集数据输入至已知所述数据定义模块，所述已知数据定义模块(411)对输入数据赋值后的数值和所述决定性变量定义模块(412)定义的变量数值输入至所述运行时刻表计算模块(413)。
3.根据权利要求2所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：所述运行时刻表计算模块(413)具体计算数值依次包括：
6.根据权利要求5所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：所述施工电梯运行次数模型具体为：
7.根据权利要求6所述的一种数字化施工电梯智能管理系统，其特征在于：所述模拟模型具体为将人员和随人员的施工物资等待施工电梯的等待时间和施工电梯的承载率为约束指标，进行仿真，仿真流程如下：
