CN106185589A - 自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，所述自动扶梯/自动人行道扶手带上设有扶手带测速编码器、设有梯级/踏板/胶带测速传感器，其特征在于：所述测试装置包括扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮、微处理器、自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏、按键及蜂鸣器；所述扶手带测速编码器、梯级/踏板/胶带测速传感器、扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮及按键分别经与所述微处理器连接，所述微处理器的信号输出端分别与所述自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏及蜂鸣器连接。本发明能够方便准确的实现对自动扶梯/自动人行道的扶手带与梯级/踏板速度偏离保护的检测。

Description

自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置及 方法

技术领域

本发明涉及一种速度偏离保护的测试装置，具体涉及一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置及方法。

背景技术

自动扶梯或自动人行道作为一种运载人员的特种设备，其安全性能十分重要。根据国家有关法规的规定，列入特种设备目录的自动扶梯或自动人行道，都必须由特种设备检验检测机构进行国家法定的安全检验。最近几年扶梯事故频发，扶梯的安全性能越来越受公众和媒体的高度关注。国家质检总局批准颁布重新修订的国家强制执行新标准GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》于2011年7月29日颁布并实施。《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》的实施对提高自动扶梯和自动人行道安全运行具有重要意义。同时，TSG T7005－2012《电梯监督检验和定期检验规则－自动扶梯与自动人行道》自2012年7月1日起施行，其中6.9项规定“应当设置扶手带速度监控装置，在自动扶梯或自动人行道运行时，当扶手带速度偏离梯级、踏板或者胶带实际速度-15％且时间持续超过15秒时，该装置应当使自动扶梯或自动人行道停止运行”。

理论上扶手带速度与梯级、踏板或胶带速度保持一致，但是由于过度磨损、扶手带伸长、扶手带内侧存有污物等原因，甚至安装不到位也会导致扶手带速度低于梯级、踏板或胶带速度，扶手带速度与梯级、踏板或胶带速度发生偏离。如果速度相差过大，特别是当扶手带过分慢时，会将乘客的手臂向后拉，乘客将因失去平衡而摔倒，从而受到伤害。

由上述可知，确保自动扶梯或自动人行道的安全运行，保证自动扶梯或自动人行道的梯级、踏板或胶带与扶手带同步运行对于保护人民的生命与财产安全，保证社会安定具有重大意义。目前市场上还没有一个专门用于测试自动扶梯或自动人行道的扶手带与梯级、踏板或胶带速度偏离保护的仪器设备。

发明内容

本发明目的是提供一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置及方法，能够方便准确的实现对自动扶梯/自动人行道的扶手带与梯级/踏板/胶带速度偏离保护的检测。

本发明的技术方案是：一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，所述自动扶梯/自动人行道扶手带上设有扶手带测速编码器、所述自动扶梯/自动人行道桁架内设有梯级/踏板/胶带测速传感器，所述测试装置包括扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮、微处理器、自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏、按键及蜂鸣器；所述扶手带测速编码器、梯级/踏板/胶带测速传感器、扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别与所述微处理器连接，所述按键的信号输出端与所述微处理器连接，所述微处理器的信号输出端分别与所述自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏及蜂鸣器连接。

进一步的技术方案，所述扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别经信号处理与所述微处理器连接。

进一步的技术方案，所述微处理器为单片机。

进一步的技术方案，与所述微处理器还连接有自动扶梯/自动人行道控制系统扶手带测速端子和梯级/踏板/胶带测速端子。

一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试方法，其步骤为：

(1)将扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮分别紧贴自动扶梯/自动人行道的扶手带和梯级/踏板/胶带，再将扶手带测速码轮及梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别经信号处理与微处理器连接；

(2)把自动扶梯/自动人行道上的扶手带测速编码器及梯级/踏板/胶带测速传感器分别与微处理器连接；

(3)将微处理器的信号输出端与自动扶梯/自动人行道控制系统的扶手带测速端子和梯级/踏板测速端子连接；

(4)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“接收状态”模式；

(5)开机运行并实时检测，显示扶手带速度、梯级/踏板/胶带速度、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度的偏差值、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差耗时；

(6)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“发送状态”模式；

(7)通过“+”、“－”按键手动设置偏差值；

(8)调整扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差值-15％、-16％……，同时启动计时，计时超过15s；

(9)观察自动扶梯/自动人行道运行情况；

(10)判断合格与否。

本发明的优点是：本发明的测试装置可以自动计算自动扶梯/自动人行道的扶手带速度值、梯级/踏板/胶带的运行速度、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度的偏差值、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差耗时，采用显示屏液晶显示、具有操作简便、体积小巧的特点，能方便地在现场测试各种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护功能，节约测试时间，提高测试准确度。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构框图；

图2为本发明实施例一的结构安装示意图；

图3为本发明实施例一的测试方法步骤图；

图4为本发明实施例一的流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：参见图1至4所示，一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，所述自动扶梯/自动人行道扶手带上本身设有扶手带测速编码器、梯级/踏板/胶带测速传感器，所述测试装置包括扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮、微处理器、自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏、按键及蜂鸣器；所述扶手带测速编码器、梯级/踏板测速传感器的信号输出端分别与所述微处理器连接、所述扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别与所述微处理器连接，所述微处理器的信号输出端分别与所述自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏及蜂鸣器连接。

所述微处理器为单片机，与所述微处理器还连接有按键。

测速编码器是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移,用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数(几十个到几千个都有)，和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转方向。由于绝对编码器在定位方面明显地优于增量式编码器，已经越来越多地应用于工控定位中。绝对型编码器因其高精度，输出位数较多，如仍用并行输出，其每一位输出信号必须确保连接很好，对于较复杂工况还要隔离，连接电缆芯数多，由此带来诸多不便和降低可靠性，因此，绝对编码器在多位数输出型，一般均选用串行输出或总线型输出。本发明中采用EHM码轮型编码器。

测试装置主机的显示屏显示自动扶梯/自动人行道扶手带速度值、梯级/踏板速度、扶手带速度与梯级/踏板速度偏差值以及扶手带速度与梯级/踏板速度偏差耗时。扶手带测速码轮和梯级/踏板/胶带测速码轮放置于适当位置并与本装置连接好，将切换开关切换到“接收状态”模式，启动自动扶梯/自动人行道运行，按一下按键中的启动按钮即可进入测试状态。显示屏上实时显示扶手带速度、梯级/踏板/胶带速度、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差值，偏差值默认为当前偏差值。随后将切换开关切换到“发送状态”模式，可以通过“+”、“－”按键手动设置偏差值，每按下一次“+”偏差值会增加1％，每按下一次“－”偏差值会减少1％，偏差值达到-15％、-16％、-17％、-18％……时，扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差计时自动启动，时间大于15s后，即从耗时16s开始，蜂鸣器开始发出警示音，提醒操作人员达到测试要求的状态，即扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差值为-15％且持续时间超过15秒，此刻可以判定该台自动扶梯/自动人行道是否满足该项要求。

具体计算原理如下所述，设自动扶梯/自动人行道扶手带的速度或者梯级、踏板或者胶带运行速度v，圆轮半径为r，圆轮旋转一周需要n₀个脉冲，经过时间t后共产生n个脉冲，自动扶梯或自动人行道扶手带的速度或者梯级、踏板或者胶带运行速度v为：

$v=\frac{n}{n_0}\×2\mathrm{\π}r\÷t$

在极短的时间t内，n/n₀为编码器码轮旋转的圈数，(n/n₀)×2πr为码轮旋转经过的路程，(n/n₀)×2πr÷t码轮的线速度，该速度也就是对应的扶手带速度或者梯级/踏板/胶带的速度。

自动扶梯/自动人行道正常运行时，扶手带运行时候会带动其内部自带的扶手带编码器旋转，并产生一定的脉冲频率。假设本发明开发的测试装置检测到扶手带编码器产生的脉冲频率为f₁，检测到梯级/踏板/胶带速度传感器产生的脉冲频率为f₂，检测到自动扶梯扶手带速度为v₁，检测到梯级/踏板/胶带速度为v₂，v₁与f₁成正比，比例系数为λ₁，即v₁＝λ₁f₁，v₂与f₂成正比，比例系数为λ₂，即v₂＝λ₂f₂，正常运行时λ₁和λ₂为常量，软件程序可以计算获得。如果让速度扶手带速度与梯级/踏板/胶带偏差超过-15％，此时v₁小于v₂，此句话可转化为即(v₁-v₂)/v₂×100％≥-15％，测试装置的软件程序中送至自动扶梯/自动人行道控制系统的脉冲信号偏差达到15％及以上即可。在测试装置主机的控制面板上手动设置速度偏差信号送至自动扶梯/自动人行道控制系统，同时时间持续超过15s，观察自动扶梯/自动人行道是否停止运行。

假设只要程序中设定扶手带速度值不大于x值即可让梯级/踏板/胶带速度与扶手带速度偏差达到15％及以上，再持续16s及以上就可以检验自动扶梯/自动人行道扶手带与梯级/踏板/胶带速度偏差保护功能是否有效。(x-v₂)/v₂×100％≥-15％，此时的x值为程序设置的临界值，如果以梯级/踏板/胶带速度为基准，计算公式(x-v₂)/v₂×100％≥-15％。只要程序设定的值比x值小或者与x值相等，也就是x¹＝x、x¹＝(x-0.001)m/s、x¹＝(x-0.002)m/s……即可达到检测目的。此时测试装置产生的频率为(f₁/v₁)×x¹的脉冲信号送给自动扶梯/自动人行道控制系统，进而检验自动扶梯/自动人行道扶手带与梯级/踏板/胶带速度偏差保护功能是否有效。一侧扶手带的速度偏差检验完后利用同样的方法检验另外一侧扶手带的速度偏差情况。

示例，本发明开发的测试装置检测到扶手带编码器产生的脉冲频率为26Hz，检测到梯级/踏板/胶带速度传感器产生的脉冲频率为18Hz，检测到自动扶梯/自动人行道扶手带速度为0.49m/s，检测到梯级/踏板/胶带速度为0.5m/s。如果以梯级/踏板/胶带速度为基准，让梯级/踏板/胶带速度与扶手带速度偏差15％，假设满足此条件的自动扶梯/自动人行道扶手带速度为xm/s，(x-0.5)/0.5×100％≥-15％，即x≤0.425m/s且持续超过15s时自动扶梯需停止运行，测试装置的程序中可以设定x＝0.425m/s且持续16s及以上，把这个信号送至自动扶梯/自动人行道控制系统，观察自动扶梯/自动人行道是否停止运行。程序中的x设定值小数点后仅保留三位有效数字，且比不大于要求的临界值即完全满足检验需求。

(26/0.49)×0.425＝22.55≈22Hz，此时测试装置只要向自动扶梯/自动人行道控制系统的扶手带速度端子发送22Hz的脉冲信号，同时还要向自动扶梯/自动人行道控制系统梯级/踏板/胶带测速传感器的速度接收端子发送18Hz的脉冲信号(原先自动扶梯/自动人行道本身检测梯级/踏板/胶带速度传感器产生的脉冲频率就为18Hz)即可让梯级/踏板速度与扶手带速度偏差达到15％，再持续超过15s就可以观察自动扶梯/是否停止运行。此时测试装置发送给自动扶梯的两路脉冲信号除了脉冲频率f₁变化外，其余保持与原来自动扶梯的两路传感器产生脉冲信号一致(包括脉冲的幅值等)。如果以扶手带的速度为基准，原理类似。

一种自动扶梯扶手带速度偏离保护的测试方法，其步骤为：(1)将扶手带测速码轮及梯级/踏板/胶带测速码轮分别紧贴自动扶梯的扶手带和梯级/踏板/胶带，再将扶手带测速码轮及梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别经信号处理器与微处理器连接；(2)把自动扶梯自带的扶手带测速传感器及梯级/踏板/胶带测速传感器分别与微处理器连接；(3)将微处理器的信号输出端与自动扶梯/自动人行道控制系统扶手带测速端子和梯级/踏板测速端子连接；(4)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“接收状态”模式；(5)开机运行并实时检测，显示扶手带速度、梯级/踏板/胶带速度、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度的偏差值、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差耗时；(6)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“发送状态”模式；(7)通过“+”、“－”按键手动设置偏差值；(8)调整扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差值达到－15％，同时启动计时15s及以上；(9)观察自动扶梯/自动人行道运行情况；(10)判断合格与否。

自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护测试方法，主要采用单片机强大的数据计算和处理功能，通过软件编程，模拟由光电传感器产生的脉冲信号，把该信号送给自动扶梯/自动人行道的控制系统。软件上利用keiluvision2编程环境，程序通过串口(RS232)烧录到单片机。

本发明的主要技术参数：

测速编码器码轮轮周长：0.3m±0.1％且测速分辨率可达0.001m；

速度测量范围：0—6m/s；

仪器供电电压：8—24v；

速度测量精度：1mm/s；

最终本发明可转化给相关电梯检验检测机构、电梯制造单位和安装维护保养单位，实现新技术的产业化。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，所述自动扶梯/自动人行道扶手带上设有扶手带测速编码器、所述自动扶梯/自动人行道桁架内设有梯级/踏板/胶带测速传感器，其特征在于：所述测试装置包括扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮、微处理器、自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏、按键及蜂鸣器；所述扶手带测速编码器、梯级/踏板/胶带测速传感器、扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别与所述微处理器连接，所述按键的信号输出端与所述微处理器连接，所述微处理器的信号输出端分别与所述自动扶梯/自动人行道控制系统、显示屏及蜂鸣器连接。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，其特征在于：所述扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别经信号处理与所述微处理器连接。

3.根据权利要求1所述的自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，其特征在于：所述微处理器为单片机。

4.根据权利要求1所述的自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试装置，其特征在于：与所述微处理器还连接有自动扶梯/自动人行道控制系统扶手带测速端子和梯级/踏板/胶带测速端子。

5.一种自动扶梯/自动人行道扶手带速度偏离保护的测试方法，其特征在于，其步骤为：

(1)将扶手带测速码轮、梯级/踏板/胶带测速码轮分别紧贴自动扶梯/自动人行道的扶手带和梯级/踏板/胶带，再将扶手带测速码轮及梯级/踏板/胶带测速码轮的信号输出端分别经信号处理与微处理器连接；

(2)把自动扶梯/自动人行道上的扶手带测速编码器及梯级/踏板/胶带测速传感器分别与微处理器连接；

(3)将微处理器的信号输出端与自动扶梯/自动人行道控制系统的扶手带测速端子和梯级/踏板测速端子连接；

(4)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“接收状态”模式；

(5)开机运行并实时检测，显示扶手带速度、梯级/踏板/胶带速度、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度的偏差值、扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差耗时；

(6)将测试装置主机侧面的切换开关切换到“发送状态”模式；

(7)通过“+”、“－”按键手动设置偏差值；

(8)调整扶手带速度与梯级/踏板/胶带速度偏差值-15％、-16％……，同时启动计时，计时超过15s；

(9)观察自动扶梯/自动人行道运行情况；

(10)判断合格与否。