CN103818813A - 自动扶梯危险区域事故探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动扶梯危险区域事故探测装置，它是由装于自动扶梯的梯级两侧以及梳齿板与梯级踏面连接处两侧的激光对射装置、声音识别装置和紧急按钮组成，用于自动扶梯运行中在主要的出入口危险区域，当发生乘客人身事故时的探测识别及紧急处理。

Description

自动扶梯危险区域事故探测装置

（一）技术领域：

本发明涉及自动扶梯危险区域事故探测装置,它是由装于自动扶梯的梯级两侧以及梳齿板与梯级踏面连接处两侧的激光对射装置、声音识别装置和紧急按钮组成，用于自动扶梯运行中在主要的出入口危险区域，当发生乘客人身事故时的探测识别及紧急处理。

（二）背景技术：

自动扶梯广泛用于大型商场、超市、百货大楼等，它是运载顾客的重要交通工具，安全显得至关重要。现有自动扶梯的安全装置主要是基于机械位移或压力和拉力的改变，一旦有物品阻碍了梯级的运行，可使自动扶梯停止运行，如果异物插入扶手带入口处，使扶手带入口保护装置动作，扶梯就停止运行等等，但是基于机械力改变的安全保护装置，对人身事故的检测灵敏度显得不够，因此自动扶梯在运行中乘客手脚损伤时有发生，甚至发生因衣物卷入扶梯被勒死事故。

（三）发明内容：

现有的自动扶梯安全保护装置主要基于机械参数改变、电流及其相序改变、梯级链及扶手带断裂及驱动链张紧度改变等等的检测保护装置，但是对乘客的人身安全保护检测灵敏度不足,而且处理事故时找人时间长。

通常自动扶梯梯级宽度多为600mm-1000mm，常见的是1000mm其每一梯级可容纳2人，如果乘客站立在每一梯级踏面上时，其相邻梯级间在接近梯级踏面外缘处，存在贯通梯级宽度的前后排乘客的站立位置间隙，该间隙可能因事故或人员走动被遮挡。

本发明涉及自动扶梯危险区域事故探测装置,它是由激光对射装置、声音识别装置、紧急按钮模块、稳压电源和单片机识别控制模块组成。其中紧急按钮模块设有紧急按钮，激光对射装置由发射装置和接收装置组成，发射装置中的激光二极管和接收装置中的接收头，分别安装于自动扶梯梯级两侧的围裙板相应开孔上，并在自动扶梯静止状态时,选择一个梯级位置用作有序遮挡激光二极管发出的光线，使之产生时基脉冲信号。该梯级位置其激光二极管安装在围裙板上，位于梯级踏面外缘段，即梯级踏面与踢板相交处，向内离梯路平面1CM至3CM处，使之运行时该外沿段可遮挡激光二极管的光线，并在相应位置开孔将激光二极管埋入围裙板的开孔内，避免运行时与梯级接触，接收装置中的接收头与之对准，可借助激光定位仪等帮助对准。调试时，先测试确定自动扶梯运行时，走过一个梯级的时间和走过一个所述梯级踏面外缘段的时间，并根据自动扶梯运行误差确定它们的时间误差范围，上述时间均作为预置值将其存储于单片机识别控制模块的非易失存储器中，实际运行时单片机根据走过一个梯级踏面外缘段的时间及误差范围，与运行中产生的遮挡信号的时间宽度相比较，确认一致后取其时间中点记录存储，再利用自动扶梯走过一个梯级的时间及误差范围，测量确定下一梯级踏面外缘段遮挡信号的时间点，如果该点遮挡信号时间宽度超差则按走过一个梯级时间的预置值，否则按测量值。这样，当自动扶梯运行时激光二极管的光线信号依序被各梯级踏面外缘遮挡，接收装置就生成了时基脉冲信号，记录并保存其光线信号通过各梯级踏面外缘的时间。自动扶梯运行时乘客站立在梯级踏面上时，两相邻梯级之间在梯级踏面外缘附近存在前后排站立位置间隙可以贯通梯级宽度，从而可通过光线，同样在进出口处乘客在进出前一梯级和进出后一梯级之间会有一个等待时间，也会在梯级踏面外缘附近存在间隙并贯通梯级宽度。这样在自动扶梯运行时利用所述时基脉冲信号，便可辨认各激光对射装置所探测到的信号在自动扶梯中所处位置，特别是通过梯级踏面外缘所有时间点的遮挡信号。

除用作产生时基脉冲信号梯级位置外，在自动扶梯出入口处分别装设一付激光对射装置，其位置位于梳齿板与梯级踏面相交处即梯级踏面外缘的梯级两侧的围裙板相应开孔上，并离楼层板平面15CM至30CM高度处。所述时基脉冲信号中记录光线信号通过各梯级踏面外缘的时间，它也是安装于该进出口处激光对射装置光线信号通过该梯级踏面外缘的时间，它用于检测自动扶梯出入口处发生事故时，光线被事故衣物遮挡的信号。同时在离自动扶梯出入口2级至3级梯级处的梯级两侧的围裙板相应开孔上，各装设一付激光对射装置，其激光二极管在围裙板上安装位于梯级踏面外缘即梯级踏面与踢板相交处，并离梯路平面的15CM至30CM高度处。激光二极管发出的光线对准接收装置中的接收头，用于检测自动扶梯运送大件物品所产生的遮挡信号，以与事故时遮挡信号相区别。如果在入口处检测到遮挡信号，又在过2至3级梯级处检测到该遮挡信号即排除事故可能；如果已经检测到的遮挡信号，在出口处又检测到该遮挡信号，也排除事故可能。

发射装置中包含激光二极管驱动电源，当驱动电源采用脉冲驱动时须考虑自动扶梯运行速度，即当光线通过所述梯级踏面外缘段时，应保证有2个以上脉冲的光线通过。各接收头接收的光电信号经滤波放大整形后形成了反映光线被遮挡的脉冲信号，它经单片机的I∕O口送单片机处理，每一I∕O口对应一个接收头，单片机通过时基脉冲信号确定光线通过各梯级踏面外缘的时间，当乘客在进出前一梯级和进出后一梯级之间的等待时间，所产生贯通梯级宽度的前后排间乘客间隙突然被遮挡，其光线被遮挡信号，如果遮挡时间长于3至5秒即确定为事故遮挡信号，立即发出紧急停止控制信号,如果在2秒以上3至5秒以内,则发出控制信号使紧急按钮处于启用状态，并点亮红色标识灯。

声音识别装置是由拾音器、音频信号放大器组成，其中音频信号放大器包含2至3个不同阈值的电压比较器，以区别呼喊声的多少，该阈值的设置应大于自动扶梯安装位置的背景噪音信号，并结合激光对射装置的光线被事故遮挡信号，如果声音识别装置中有2个电压比较器检测到音频信号，则单片机发出控制信号使紧急按钮处于启用状态，并点亮红色标识灯，这时如果单片机同时检测到激光对射装置的事故遮挡信号，则直接发出紧急停止控制信号。

（四）附图说明：

图1是自动扶梯危险区域事故探测装置的电路结构方框图；

图2是自动扶梯危险区域事故探测装置安装位置示意图。

（五）具体实施方式：

自动扶梯危险区域事故探测装置的电路结构方框图如图1所示,安装位置示意图如图2所示。在自动扶梯中部选择一个梯级位置用作产生时基脉冲信号，其激光二极管安装在围裙板上，位于梯级踏面外缘段6，即梯级踏面1与踢板4相交处，向内离梯路平面2的1CM至3CM处8，见图2，使之运行时该外沿段可遮挡激光二极管的光线，

在自动扶梯出入口处分别装设一付激光对射装置，其位置位于梳齿板7与梯级踏面1相交处即梯级踏面外缘的梯级两侧的围裙板相应开孔上，并离楼层板平面15CM至30CM高度处5，见图2。同时在离自动扶梯出入口2级至3级梯级处的梯级两侧的围裙板相应开孔上，各装设一付激光对射装置，其激光二极管在围裙板上安装位于梯级踏面外缘即梯级踏面1与踢板4相交处3，并离梯路平面2的15CM至30CM高度处，见图2。如果在上述位置同时检测到遮挡信号，即排除事故可能。

自动扶梯危险区域事故探测装置结构包括:激光对射装置3、声音识别装置2、紧急按钮模块4、稳压电源5和单片机识别控制模块1。

激光对射装置3,其中利用一个梯级位置,用作产生时基脉冲信号,指示各个激光对射装置通过梯级踏面外缘的所有时间点,并用于检测自动扶梯出入口处该时间点在事故时光线突然被遮挡2秒以上的事故遮挡信号。

声音识别装置2,用于检测事故现场的呼喊声的音频信号。

紧急按钮模块4，由信号放大电路、继电器电路及紧急按钮组成，紧急按钮触点与单片机中断口相联，单片机仅在启用状态才开放该中断口。单片机发送紧急停止信号，经I∕O口、信号放大电路使继电器常开触点吸合，该常开触点与自动扶梯中安全装置的紧急停止按钮的常开触点并联，从而使自动扶梯停止运行。

稳压电源5，用于提供激光对射装置3、声音识别装置2、紧急按钮模块4、和单片机识别控制模块1的稳压电源；

单片机识别控制模块1，用于识别探测到的光线遮挡信号和声音信号，并提供控制信号。

Claims (2)

1.自动扶梯危险区域事故探测装置,其特征是，它是由激光对射装置、声音识别装置、紧急按钮模块、稳压电源和单片机识别控制模块组成，其中紧急按钮模块设有紧急按钮，激光对射装置由发射装置和接收装置组成，发射装置中的激光二极管和接收装置中的接收头，分别安装于自动扶梯梯级两侧的围裙板相应开孔上，并在自动扶梯静止状态时,选择一个梯级位置用作有序遮挡激光二极管发出的光线，使之产生时基脉冲信号，该梯级位置其激光二极管安装在围裙板上，位于梯级踏面外缘段，即梯级踏面与踢板相交处，向内离梯路平面1CM至3CM处，使之运行时该外沿段可遮挡激光二极管的光线，并在相应位置开孔将激光二极管埋入围裙板的开孔内，避免运行时与梯级接触，接收装置中的接收头与之对准；调试时，先测试确定自动扶梯运行时，走过一个梯级的时间和走过一个所述梯级踏面外缘段的时间，并根据自动扶梯运行误差确定它们的时间误差范围，上述时间均作为预置值将其存储于单片机识别控制模块的非易失存储器中，实际运行时单片机根据走过一个梯级踏面外缘段的时间及误差范围，与运行中产生的遮挡信号的时间宽度相比较，确认一致后取其时间中点记录存储，再利用自动扶梯走过一个梯级的时间及误差范围，测量确定下一梯级踏面外缘段遮挡信号的时间点，如果该点遮挡信号时间宽度超差则按走过一个梯级时间的预置值，否则按测量值，当自动扶梯运行时激光二极管的光线信号依序被各梯级踏面外缘段遮挡，接收装置就生成了时基脉冲信号，记录并保存其光线信号通过各梯级踏面外缘的时间，这样在自动扶梯运行时利用所述时基脉冲信号，便可辨认各激光对射装置所探测到的信号在自动扶梯中所处位置，特别是通过梯级踏面外缘所有时间点的遮挡信号；在自动扶梯出入口处分别装设一付激光对射装置，其位置位于梳齿板与梯级踏面相交处即梯级踏面外缘的梯级两侧的围裙板相应开孔上，并离楼层板平面15CM至30CM高度处，所述时基脉冲信号中记录光线信号通过各梯级踏面外缘的时间，它也是安装于该进出口处激光对射装置光线信号通过该梯级踏面外缘的时间，它用于检测自动扶梯出入口处发生事故时，光线被事故衣物遮挡的信号；同时在离自动扶梯出入口2级至3级梯级处的梯级两侧的围裙板相应开孔上，各装设一付激光对射装置，其激光二极管在围裙板上安装位于梯级踏面外缘即梯级踏面与踢板相交处，并离梯路平面的15CM至30CM高度处，激光二极管发出的光线对准接收装置中的接收头，用于检测自动扶梯运送大件物品所产生的遮挡信号，以与事故时遮挡信号相区别，各接收头接收的光电信号经滤波放大整形后形成了反映光线被遮挡的脉冲信号，它经单片机的I∕O口送单片机处理，每一I∕O口对应一个接收头，单片机通过时基脉冲信号确定光线通过各梯级踏面外缘的时间，当乘客在进出前一梯级和进出后一梯级之间的等待时间，所产生贯通梯级宽度的前后排间乘客间隙突然被遮挡，其光线被遮挡信号，如果遮挡时间长于4至6秒即确定为事故遮挡信号，立即发出紧急停止控制信号,如果在2秒以上4至6秒以内,则发出控制信号使紧急按钮处于启用状态，并点亮红色标识灯；

声音识别装置是由话筒、音频信号放大器组成，其中音频信号放大器包含2至3个不同阈值的电压比较器，如果声音识别装置中有2个电压比较器检测到音频信号，则单片机发出控制信号使紧急按钮处于启用状态，并点亮红色标识灯，这时如果单片机同时检测到激光对射装置的事故遮挡信号，则直接发出紧急停止控制信号。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯危险区域事故探测装置,其特征在于包括:

激光对射装置、声音识别装置、紧急按钮模块、稳压电源和单片机识别控制模块；

激光对射装置,其中利用一个梯级位置,用作产生时基脉冲信号,指示各个激光对射装置通过梯级踏面外缘的所有时间点,并用于检测自动扶梯出入口处该时间点在事故时光线突然被遮挡2秒以上的事故遮挡信号；

声音识别装置,用于检测事故现场的呼喊声的音频信号；

紧急按钮模块，由信号放大电路、继电器电路及紧急按钮组成，由单片机发送紧急停止信号；

稳压电源，用于提供激光对射装置、声音识别装置、紧急按钮模块、和单片机识别控制模块的稳压电源；

单片机识别控制模块，用于识别探测到的光线遮挡信号和声音信号，并提供控制信号。

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