李偉

一種自動扶梯梯級下陷安全性能檢測技術(shù)的研究

李偉

（安徽省特種設(shè)備檢測院，安徽 合肥 230001）

根據(jù)自動扶梯梯級下陷開關(guān)的結(jié)構(gòu)、工作原理、制造企業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，基于ARM平臺研發(fā)出一種新型檢測儀器，可以簡便快捷地對梯級塌陷相關(guān)功能進行檢測。

自動扶梯；測試儀；梯級塌陷；動態(tài)檢測

1 前言

隨著中國的車站、碼頭、機場、大型購物中心以及公共交通的快速發(fā)展，自動扶梯和自動人行道（以下簡稱自動扶梯）的使用量也越來越大，但是安全事故也出現(xiàn)了快速上升的勢頭，對自動扶梯的檢驗檢測提出了更高的要求，其中自動扶梯梯級塌陷安全性能檢測逐漸成為研究的焦點。結(jié)合目前自動扶梯的設(shè)計特點，其梯級塌陷安全保護裝置可靠性通常沒有具體檢驗儀器來驗證性能，檢驗普遍較為困難，大多數(shù)采用傳統(tǒng)的拆除自動扶梯梯級，依靠人為手動來切斷塌陷開關(guān)驗證可靠性，其檢測方法不科學(xué)，且不能檢測梯級塌陷開關(guān)與梯級上方的動作距離。因此，市場亟需研發(fā)出一種新型自動扶梯的梯級踏陷安全檢驗儀器，提供給自動扶梯的電梯制造單位、安裝、維保單位和檢測機構(gòu)。

本文將介紹一種新型自動扶梯梯級塌陷安全保護裝置檢測儀，可以對自動扶梯的梯級塌陷功能進行動態(tài)、安全、簡便、快速檢測，以便為自動扶梯運行提供安全評估依據(jù)。

2 新型檢測儀的工作原理和主要結(jié)構(gòu)

本儀器的研發(fā)以國家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，采用“傳感系統(tǒng)模塊+數(shù)據(jù)采集模塊+嵌入式計算機系統(tǒng)（主機）”的模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中最關(guān)鍵的是傳感系統(tǒng)模塊的選擇和設(shè)計。由傳感系統(tǒng)模塊測得的信息首先進入數(shù)據(jù)采集模塊，在數(shù)據(jù)采集模塊中對數(shù)據(jù)進行初步分析后，通過無線傳輸方式將數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式計算機系統(tǒng)，在嵌入式計算機上采用人工智能等技術(shù)，并通過特定的數(shù)學(xué)模型即可得到相應(yīng)的結(jié)果。

主機以ARM內(nèi)核的MCU為核心，配備有數(shù)據(jù)存儲芯片、USB通信模塊、彩色觸摸液晶屏、數(shù)據(jù)采集模塊的無線通訊接口、打印機等。用彩色觸摸屏液晶實現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和顯示，測試數(shù)據(jù)和相關(guān)參數(shù)保存在分析儀內(nèi)嵌的存儲器中，并可通過配備的熱敏打印機打印出來。由傳感器、模擬控制器、數(shù)據(jù)采集分析儀和便攜式計算機四大部分組成，基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。受扶梯內(nèi)部空間限制，將包含嵌入式計算機系統(tǒng)的主機直接放入扶梯來測量梯級塌陷開關(guān)打桿與梯級之間間隙的難度較大，應(yīng)采用體積更小的數(shù)據(jù)采集模塊以過渡的方式實施測量。而將電纜從扶梯內(nèi)部拖出接到主機上的操作比較復(fù)雜，因此，需要數(shù)據(jù)采集模塊和主機之間采用無線通訊的方式。

圖1 主要結(jié)構(gòu)框圖

本儀器機械結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，主要包含一套梯級—打桿距離測量工裝、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)接收計算機處理模塊。梯級—打桿距離測量工裝以打桿頂部為基準(zhǔn)安裝傳感系統(tǒng)模塊，工裝的主要重量由安裝打桿的橫梁承受。

使用時需要先將自動扶梯的梯級拆除一塊，然后再將無線傳感器工裝模塊直接安裝在梯級塌陷的檔桿上，通過鎖緊螺母旋緊固定，檢測過程中由傳感器測得的信息首先進入數(shù)據(jù)采集盒，在數(shù)據(jù)采集分析儀中對數(shù)據(jù)進行初步分析并將結(jié)果在液晶顯示器上顯示出來。同時可通過USB接口傳輸給計算機，采用人工智能等技術(shù)，并通過特定的數(shù)學(xué)模型即可得到相應(yīng)的結(jié)果，最終顯示出來的就是檔桿距離。而且由于傳感器直接固定在檔桿上，因此可以實現(xiàn)整個運行過程距離的動態(tài)檢測。

梯級下陷檢測儀現(xiàn)場動態(tài)檢測如圖2所示。

圖2 梯級下陷檢測儀現(xiàn)場動態(tài)檢測圖

3 新型檢測儀的應(yīng)用

該新型檢測儀用途比較廣泛，對于各種形式的自動扶梯梯級塌陷均可檢測。為了驗證新型檢測儀的測量精度，可以現(xiàn)場采用人工測量的方式進行對比。測量的方法是拆卸一兩塊梯級或者踏板，檢修運行至下陷檔桿正處于支架橫梁位置時，利用游標(biāo)卡尺測量檔桿頂部距離橫梁的垂直距離，和新型儀器測量值進行對比。圖2中最上面的曲線即為檔桿距離，可以看出其基本處于4～6 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)要求。通過試驗得到，現(xiàn)場人工測得的數(shù)值和新型儀器測量值基本相同，滿足最終的實驗要求。同時，由于其是動態(tài)檢測過程，因此可以將檔桿上方的每一個位置的距離都能檢測，相比手動檢測更加安全、快速。

4 結(jié)論

自動扶梯與人行道的梯級、塌陷安全距離檢測問題一直都是電梯制造單位、安裝維修保養(yǎng)單位以及特種設(shè)備檢驗機構(gòu)研究的焦點，本文介紹的這種新型儀器可以動態(tài)、安全、快捷、快速地測量出塌陷距離，而且精確度很高，對于以后的自動扶梯級塌陷距離檢測和電梯制造企業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定都有很大的積極意義。

TH236

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.01.023

2095－6835（2020）01－0072－02

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕