田劉密++戴中健++趙黎明

【摘 要】本設計采用物聯(lián)網(wǎng)技術手段構建自動扶梯智能檢測系統(tǒng)，通過檢測技術和網(wǎng)絡通信技術，將自動扶梯、服務管理中心、人三者連成一體，以實現(xiàn)自動扶梯裝置對人、物及自身的智能識別與檢測，同時也可對維保人員到崗維修保養(yǎng)進行監(jiān)督與管理，從而改善自動扶梯的安全檢測、維保監(jiān)管水平，提高其穩(wěn)定性和安全性。

【關鍵詞】自動扶梯 物聯(lián)網(wǎng) 智能檢測 故障報警 維保監(jiān)管

自動扶梯內(nèi)部都是運動部件，一旦被卷入，碾壓和剪切傷害在所難免，幾乎無法幸存的。近年來關于自動扶梯“咬人”、“吞人”事件頻發(fā)，其安全隱患讓人堪憂，致使人們對扶梯、電梯的安全產(chǎn)生質(zhì)疑與擔憂。有調(diào)查顯示，在諸多導致電梯安全隱患的因素中，電梯制造質(zhì)量問題僅僅占16%，安裝問題也只占到24%，而保養(yǎng)和使用問題比例則高達60%。目前絕大部分事故根源都集中在“維修保養(yǎng)”這一環(huán)節(jié)上，說明自動扶梯的使用及維保管理有待加強。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術得到越來越廣泛的應用，所以基于物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)自動扶梯的智能檢測與管理十分有必要。

1 系統(tǒng)組成與架構

自動扶梯智能檢測系統(tǒng)組成與架構模型如圖1所示。該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能檢測系統(tǒng)、服務管理平臺及通訊網(wǎng)絡等部分組成。

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括傳感器與維保考勤系統(tǒng)兩部分，根據(jù)系統(tǒng)設計需要除了自動扶梯本身自帶的狀態(tài)傳感器外，本系統(tǒng)另增加了檢測壓力與安全距離的傳感器。系統(tǒng)要求高精度、高速度實時采集扶梯運行時的狀態(tài)傳感器信息，以滿足實時采集、實時處理和實時控制的要求。維保考勤系統(tǒng)部分可采集指紋數(shù)據(jù)，也可采集維保人員感應卡芯片信息。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將所采集的實時信息通過通信網(wǎng)絡傳輸至服務管理平臺進行離線本地保存和云端存儲，同時，服務管理平臺將收到的信息進行處理分析，實現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控。

3 智能檢測系統(tǒng)

自動扶梯的智能檢測部分結構如圖2所示。智能檢測系統(tǒng)主要采用有線智能傳感器的網(wǎng)絡技術手段，控制中心計算機到交換機的傳輸方式利用以太網(wǎng)光纖跳線進行傳輸，輸出至終端設備則采用RS485網(wǎng)絡跳線進行數(shù)據(jù)交換。

3.1 壓力檢測及報警

由于自動扶梯機械構造復雜且運輸客流大，所以危險性大。為了使自動扶梯能夠主動、準確地檢測到運輸過程中的實時狀況以及周圍環(huán)境狀況，在扶手傳送帶部分設置了紅外傳感器和壓力傳感器，用以檢測自動扶梯運行中人或物的壓力，一旦壓力大于臨界值，壓力傳感器會立即收到信息并通過RS485網(wǎng)絡跳線進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，再由以太網(wǎng)反饋給控制中心計算機，由控制中心對收到的反饋信息進行加工處理，然后向聲光報警器發(fā)出指令進行聲音報警以提示乘客。其檢測原理方法如圖3所示。

3.2 安全距離檢測及報警

安全距離檢測與報警模擬結構示意圖如圖4所示。扶梯在運行中的時候，扶梯上平行梯級與下平行梯級部分的傳送帶會繼續(xù)傳送，如果人們的手未及時撤離傳送帶便極易發(fā)生“絞手”的情況，進而威脅到人生安全。我們在扶手處設有多出溫度傳感器和激光雷達傳感器等。溫度傳感器主要用于檢測人體的溫度，溫度傳感器一旦檢測到溫度會立即將信息通過RS485以及以太網(wǎng)的方式傳送到控制中心，控制中心將收到的信息進行加工處理反饋至激光雷達傳感器進行安全距離檢測。另外，我們將扶梯傳送帶快到達平行位置和恰好到達平行位置時設為安全距離段的“最大安全距離”和“最小安全距離”，并在此處和傳送帶平行位置處設有激光雷達傳感器和語音提示報警器，以檢測“人的手”或“物”的安全，如果人們的手過了安全距離還未離開扶手帶，扶梯便會發(fā)出語音警報提示當事人直至將手撤離為止。

3.3 現(xiàn)場維?？记谙到y(tǒng)

由于目前絕大部分事故根源都集中在“維修保養(yǎng)”這一環(huán)節(jié)上，所以為了提高自動扶梯維保工作人員的責任心和積極性，及時消除隱患，防患于未然。在自動扶梯上安裝迷你現(xiàn)場維?？记谙到y(tǒng)并與物聯(lián)網(wǎng)技術相結合的聯(lián)網(wǎng)考勤系統(tǒng)，通過維保考勤系統(tǒng)，可實時采集各臺自動扶梯現(xiàn)場的保養(yǎng)維修、例檢及相關維保人員的考勤信息，也可對被鎖定人員是否正常到崗進行跟蹤監(jiān)管，加強人員管理力度，以實現(xiàn)對現(xiàn)場維保人員的考勤數(shù)據(jù)進行定期采集和到崗率核定，從而提高自動扶梯的維保質(zhì)量，消除安全隱患。

4 服務管理平臺

服務管理平臺包括云平臺服務管理與人工維保服務管理中心。自動扶梯的智能檢測功能不能全都通過云端實現(xiàn)，需要云端與本地做一個合理的劃分，確保在網(wǎng)絡出現(xiàn)異常的情況下，依舊能夠完成基本基本的檢測和監(jiān)管功能。同時，數(shù)據(jù)處理也是如此，需優(yōu)化本地和云端的儲存和管理。云平臺服務管理通過互聯(lián)網(wǎng)與該系統(tǒng)連接，Internet將中央計算機收集到的信息和大數(shù)據(jù)進一步傳送至云平臺進行綜合管理。人工維保服務管理中心主要也是通過Internet進行數(shù)據(jù)傳輸，其終端和后端數(shù)據(jù)傳輸也可選擇GPRS/3G/4G網(wǎng)絡、Wi-Fi、以太網(wǎng)的方式完成，統(tǒng)一接入到政府M2M公共物聯(lián)網(wǎng)平臺。

5 結語

本設計是將“物”、“人”、“網(wǎng)”三方有效的結合在一起，實現(xiàn)自動扶梯的智能檢測、維保管理于一體，解決了維?？记陔y和扶梯安全檢測的問題，對于規(guī)范管理、提高工作效率、提高維保質(zhì)量、提升自動扶梯的技術服務與管理，具有非常積極的意義和價值。

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