LED显示屏在电梯屏中的应用

朱成震，杨 勇，蒋甲强

(山东华宇工学院，山东 德州 253011)

1 LED显示屏在电梯屏中的应用

1.1 显示操作模块

在LED显示屏中，显示屏分辨率的高低、体积的大小决定了展示信息的丰富度。显示操作模块可以直接控制LED显示屏上展示的信息，并支持通过更改后台操控指令，达到信息切换的目的。例如：通过字幕滚动的形式在有限的LED显示屏上展示更多的信息。根据操作对象、指令来源的不同，显示操作模块又可分成内部控制操作和外部功能操作两部分，前者的操作对象是系统开发人员，后者的操作对象是电梯使用者。

1.2 口令操作系统

电梯的LED显示屏还扮演了传递信息的桥梁作用。乘客通过显示屏进行操作，然后对应的指令快速传递到后台控制终端，进而做出响应，控制电梯运行，满足乘客的使用需求。LED显示屏在现代电梯系统中的应用是将电梯LED显示屏和后台控制系统相关联，将信息写入金属或电子芯片，并经电梯LED显示屏的识别功能，实现信息的互传、对接，以LED显示屏作为一种信息交互模块，结合后台整体数字化系统的信息转换和处理，对使用者的口令做出响应，提高电梯操作的灵活性、人性化、智能化水平，也为电梯屏的功能价值扩展提供更多的可能。

1.3 十六进制的编写

LED显示屏在电梯屏中的应用可以使用十六进制的信息编写模式，对信息进行整合处理。在实际编码过程中，基于安装于电梯屏内的LED显示屏内部的信息操作系统，可以快速高效地对信息资源进行编码处理，同步实现数字信息结构与系统信息的整合，保证信息显示、反馈的准确度。在电梯LED显示屏系统的十六进制编写支持下，可以可靠地保证电梯安全。相较于传统电梯屏信号显示与信息处理，LED显示屏应用增强了信息跟踪监测与操作的功能，一旦电梯发生故障，可以快速将信号传递至内部显示屏，对电梯使用者做出提示，并向监控室发出警报，以提高电梯运行的安全可靠性。

1.4 选择显示

电梯的LED显示屏作为人机交互装置，除了可以接收来自用户的操控指令外，还能够向用户展示电梯的实时状态，包括所在楼层、运行方向等。近年来，随着智能控制技术的成熟及其在LED显示屏中的应用，可以选择显示的内容也进一步增加。如电梯可载人数、可载重量、预计运行时间等都可以在显示屏上展示，为用户提供了便利。

2 电梯LED显示屏的技术创新

2.1 问题分析

电梯的使用为人们带来了诸多便利，但是也经常会遇到问题：在电梯使用的高峰期，某些楼层的乘客等待了一段时间，终于到达所在的楼层后，发现电梯已经满员，严重浪费时间。有些乘客在当前楼层按下上升或下降按键后，临时有急事走开。但是电梯运行至该楼层后，仍然会开门，并等待数秒之后再关门，继续向上、向下运行。在开门、关门的过程中也会浪费大概10 s的时间。对于其他等待使用电梯的乘客来说，也会延长等待时间，降低电梯的使用率。通过革新电梯LED显示屏技术，可以解决这两种常见的问题。

2.2 方案内容

方案一：在电梯内增加一个智能称量模块，整个装置由灵敏电子秤、压电传感器、信号放大器及显示屏等组成。当电梯内有人或物时，产生的重力会经过压电传感器将压力信号转变为电信号。同时，电信号经过信号放大器的处理，提高了识别精度。控制系统还可以自动对比电梯的实时重量变化，用额定载重减去实时重量，将可搭载重量通过显示屏进行展示。这样乘客就可以通过电梯外置显示屏了解可以搭载的最大重量，根据实际情况确定是否满足乘坐本次电梯的需求。例如，电梯LED显示屏上显示“可搭载重量50 kg”，如果等待人员体重为70 kg，会造成电梯超重，就可以选择其他电梯或是楼梯，避免浪费等待时间。

方案二：将电梯门外的一定区域，划定为“等候区”。然后在每个楼层的电梯门框上安装红外线扫描仪。当有人进入等候区时，红外线扫描仪会自动感知人体发射出的红外信号，判断是否有人以及有多少人在等待，同时将这些信号实时反馈给电梯控制中心。如果最新的反馈信号显示某个楼层等候区的红外信号消失，说明该楼层没有等候乘梯的人员。即便是该楼层的上升或下降按钮被按下，电梯也不会在该楼层停止。这样就可以解决电梯开门却无人等候的情况，避免了无效等待的情况。

2.3 技术要求

要想对电梯LED显示屏进行改良，需要应用许多新技术、新设备，如数据采集技术、红外线扫描技术、人脸识别技术等。

电梯容量采集。在电梯底部安装高灵敏度的电子秤。同时，在电梯外部放置一块LED显示屏，显示内容与电子秤保持一致。对电子秤进行改良，将采集到的压力数值不直接对外显示，而是利用单片机进行一个简单的数值运算，即“电梯额定载重-当前载重”，将计算结果在LED显示屏上对外展示。各楼层等候电梯的人员可以根据自己的体重判断能否搭乘电梯，决定是否继续等待。

电梯运行不停机。在各个楼层的电梯门框上安装检测装置，可以实时判断等候区域是否有人。若检测到某楼层的按钮按下，但是等候区却无人时，电梯在该楼层不会停止。为了避免有乘客从扫描区域路过而干扰判断的情况，将电梯按键命令的优先级设置为“高”，而红外扫描命令的优先级设置为“低”。在检测技术上有三种检测装置可供选择，其特点各不相同，其中光幕装置的造价较低，技术研发比较成熟，设备运行的能耗较低，可以保证检测的灵敏度。但是后期运行维护的成本较高，且安装使用的条件有一定的限制。超声波感应装置采用了信号发射、接收一体化设计，保证了运行稳定性，对外界环境因素的抗干扰能力强，后期维护方便。但是总体造价较高，且检测范围有限，检测角度通常只有30°，实际运行中可能会导致等候区有人，但是因为没有处于检测范围内而造成误判的情况。人脸识别装置是近年来较为流行的检测技术，其优点是安装使用和运维保养较为方便，具有较大的覆盖范围。缺点是造价较高，且识别过程中容易受到外界光线等因素干扰，识别的精度也会受到影响。

2.4 应用效果

经过技术改良后的LED显示屏在电梯屏中进行了试点应用，结合应用效果来看，其核心优势主要体现在：其一，减少了电梯无效等待时间，避免了时间浪费。正常情况下，电梯在每个楼层完成开门-等待-关门动作，需要7 s左右的时间。同时，在靠近停留楼层前，需要提前减速，在关门后需要加速，相比正常运行要额外多出3 s的时间。假设某高层建筑电梯每天空停20次，那么经过LED显示屏的技术改良后，电梯每往返运行一次，就可以节约200 s的时间。其二，根据计算，电梯每空停-启动20次，相比于正常运行要额外消耗6～8°的电量，在一些比较繁华的商业圈，以电梯安装量100部计算，每天至少节约的电量为600°电。