多奥智能梯控系统为AGV/AMR跨楼层输送提供完整技术方案，包含三大核心模块：1）系统架构集成主控箱、状态采集器和通信网关等组件；2）采用U型光电/编码器/AI视觉实现±2-5mm平层检测，结合编码器脉冲和加速度传感器判断运行方向；3）通过红外/门机信号/AI视觉监测开关门状态。系统具备人机隔离保障和机器人协同控制机制，支持ModbusTCP/LoRa通信，典型场景应用显示运输效率提升40%，成本降低65%。方案兼容主流电梯品牌，提供传感器组合、原生信号对接和AI视觉融合三种可选配置。

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一、系统架构与功能模块

组件	功能	部署位置
主控制箱	集成主控板与电源，实现逻辑控制、通信调度及供电管理	电梯轿厢顶/机房
状态采集器	实时监测楼层位置、运行方向、开关门状态及检修信号（选配）	轿厢/井道关键节点
交互设备	提供LED/LCD运行状态显示、语音提示、物理模式切换开关	轿厢内/楼层厅门
通信网关	支持TCP/485转换，通过ModbusTCP/HTTP协议连接本地服务器与机器人调度系统	轿厢顶（优先）或机房
LORA模块	无线传输电梯状态至机器人，覆盖盲区通信	轿厢内/顶楼/底楼

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二、三大核心技术实现方案（电梯状态监测）

系统通过三种关键技术，精准获取电梯平层、运行方向、开关门状态，为 AGV/AMR 调度提供数据支撑。

监测类型	实现方式	核心参数 / 优势
平层检测	1. U 型光电 + 磁条定位2. 编码器校准3. AI 视觉融合	精度分别达 ±3mm、±2mm、±5mm，可按需选择
运行方向判断	1. 编码器脉冲相位差2. 加速度传感器	实时识别电梯上行 / 下行状态，避免调度错误
开关门状态监测	1. 红外感应2. 门机信号对接3. AI 视觉识别	全覆盖监测门开关状态，防止夹货或漏关

1. 精准平层检测

技术方案	精度	原理	适用场景
U型光电+磁条定位	±3mm	磁条标定楼层，光电传感器触发定位	高精度工业场景
编码器校准	±2mm	实时记录钢丝绳位移，补偿机械误差	需抗干扰的振动环境
AI视觉融合	±5mm	摄像头识别井道标记，深度学习动态校准	改造困难的老旧电梯

2. 运行方向判断

• 编码器脉冲相位差：通过A/B相信号相位差精确判定上行/下行状态（响应时间<50ms）
• 加速度传感器辅助：在编码器失效时提供冗余判断，防止误判导致的调度冲突

3. 开关门状态监测

方案	实现方式	优势
红外感应	门区红外光束矩阵检测物体遮挡	安装简便，成本低
门机信号直接对接	硬接线读取电梯门机控制系统信号	零延时，可靠性99.99%
AI视觉识别	摄像头监测门缝开合度，识别异物阻挡	支持安全防夹衍生功能

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三、安全与协同控制机制

1. 人机隔离保障

• 物理层面：专用模式切换开关（人工/AGV模式），切断AGV模式时轿厢按键功能
• 软件层面：后台设置电梯使用权分配策略，支持分时段专属调度
• 实时监测：微波传感器+AI视觉双模检测轿厢内人体/货物，触发语音告警并暂停AGV指令

2. 机器人协同流程

mermaid

sequenceDiagram AGV->>梯控系统： 发送乘梯请求（目标楼层） 梯控系统->>电梯： 召梯指令+开门控制 电梯-->>梯控系统： 实时反馈平层/开关门状态 梯控系统->>AGV： 通过LORA推送“可进入”指令 AGV->>轿厢： 驶入并发送选层命令 梯控系统->>电梯： 执行关门及目标楼层运行 电梯-->>梯控系统： 到达确认信号 梯控系统->>AGV： 释放“驶离”指令

flowchart TD
    A[AGV/AMR机器人] -->|通过LoRa/Modbus TCP<br>发送乘梯请求| B(智能梯控主板)
    
    B -->|指令解码与逻辑判断| C[状态感知层]
    C --> D[电梯平层检测]
    C --> E[运行方向判断]
    C --> F[开关门状态监测]
    
    D --> D1[U型光电+磁条]
    D --> D2[编码器校准]
    D --> D3[AI视觉融合]
    
    E --> E1[编码器脉冲相位差]
    E --> E2[加速度传感器]
    
    F --> F1[红外感应]
    F --> F2[门机信号对接]
    F --> F3[AI视觉识别]
    
    C -->|采集实时状态数据| B
    
    B -->|驱动执行| G[控制执行层]
    G --> G1[外呼控制器<br>模拟召梯]
    G --> G2[楼层扩展板<br>模拟选层]
    G --> G3[语音/LED模块<br>信息提示]
    
    G -->|执行乘梯操作| H[电梯系统]
    H -->|抵达目标楼层| I[机器人驶离]
    
    G --> J[安全与交互层]
    J --> J1[人机模式切换开关]
    J --> J2[人体/货物检测器]
    J --> J3[消防联动接口]
    
    J -->|保障全程安全| H

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四、部署与调试规范

关键施工步骤

1. 线缆部署

   • 优先利用随行电缆冗余线传输485信号，无预留时采用电力载波技术
   • 轿顶至机房部署双绞屏蔽线（抗电磁干扰等级≥IV）

2. 调试流程

   1. 单功能验证：卡权限控制 → 平层精度校准 → 开关门响应测试 
   2. 状态闭环测试：采集器→主控板→服务器→机器人指令链通畅性
   3. 安全联调：模拟人体闯入触发急停 / AGV超时占用强制返基 
   4. 压力测试：连续200次跨楼层任务无指令丢失
   

3. 交付标准

   • 撤销警示标识前完成72小时无故障运行
   • 机器人乘梯平均等待时间≤30秒（峰值承压≥20次/小时）

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五、典型应用场景

• 汽车制造车间
  重型零部件AGV夜间自动跨层配送，通过磁条定位+编码器冗余方案实现±2mm停靠精度，配合LED屏显示“物料专梯运行中”。

• 智慧物流园区
  多层仓AMR集群通过AI视觉平层检测+LORA组网，动态规避电梯维保时段，运输效率提升40%。

• 生物实验室
  无菌环境采用全封闭门机信号对接，杜绝物理传感器污染风险，开门监测响应延迟<0.1秒。

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技术优势总结

1. 兼容性：支持三菱/奥的斯/通力等主流品牌电梯原生信号接入
2. 扩展性：预留5G边缘计算接口，满足未来数字孪生电梯升级需求
3. 安全冗余：三级故障防护（传感器自检→通信心跳包→超时熔断）
4. 降本增效：较传统人工配送降低跨层运输成本65%，7×24小时无间断运行

差异化方案选择

方案类型	适用场景	技术组合
传统传感器组合	成本敏感型项目	U型光电+磁条+红外感应
电梯原生信号对接	兼容性要求高的主流电梯品牌	编码器+门机信号+检修状态接口
AI视觉融合	复杂环境或高精度需求场景	摄像头+AI算法+编码器校准

注：实际部署需根据电梯型号、建筑结构定制传感器选型方案，建议优先采用编码器+AI视觉融合定位以平衡精度与改造成本。