CN108726339A - 一种自动扶梯制停距离精确测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动扶梯制停距离精确测试方法，测试方法包括S1、在自动扶梯上设置测试仪器和参考点；S2、通过测试仪器监测自动扶梯的加速度；S3、当自动扶梯的加速度变量达到第一临界条件时，通过测试仪器实时监测并记录测试仪器与参考点之间的距离；S4、当测试仪器与参考点之间的距离变量达到第二临界条件时，通过测试仪器监测并记录测试仪器与参考点之间的最终距离，并计算自动扶梯的制停距离；本发明不仅能精确测试自动扶梯的制停距离，有效降低人为测试制停时的距离误差，而且能够精确捕捉计算制动的起始时刻和制动结束时刻。

Description

一种自动扶梯制停距离精确测试方法

技术领域

本发明属于特种机电设备技术领域，具体涉及一种自动扶梯制停距离精确测试方法。

背景技术

自动扶梯是车站、商场、地铁等公共场所实现大流量乘客输送不可或缺的交通工具，近年来使用范围极其广泛，我国的自动扶梯保有量也快速上升。与此同时，自动扶梯安全事故也不断发生；尤其是2010年12月深圳自动扶梯逆行、2011年7月北京地铁逆行事故和2015年7月湖北扶梯卷人事故发生之后，自动扶梯的安全问题得到了全社会的重点关注。

在自动扶梯运行过程中，自动扶梯的制动性能及能否及时制动，将直接影响到事故的严重程度。但是当前行业内对于制动性能评价方法较少且不统一，另外还缺乏专门针对自动扶梯安全评估的标准规范，自动扶梯安全评估还处于无依据状态，也限制了自动扶梯安全评估工作的开展。目前在自动扶梯运行安全研究领域，欧盟处于世界引领地位。欧盟较早地将安全评估的思想引入到自动扶梯的制造、安装等方面，如在EN115-1-2008《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》中就将电梯各个方面的制造、安装要求与安全要求充分融合，极大限度地体现了安全为上的思想；欧盟在2010年起草了EN115-2-2010《自动扶梯及自动人行道安全要求》对于有着较长使用年限的电梯，使用该标准可评价自动扶梯缺陷带来的风险。

国内自动扶梯安全技术的研究尚处于跟踪欧盟及ISO标准的阶段。自动扶梯基础安全标准GB16899等效采用了欧洲的EN115-1标准，对自动扶梯的制造、安装与检验提供了全国统一的技术依据和安全要求，是我国现行的自动扶梯安全相关的技术法规中最重要的一环。在自动扶梯安全评估方面，GB24403.1与GB20900分别由ISO/TS22559-1《电梯的安全要求第1部分—全球基本安全要求》和ISO/TS14798《电梯、自动扶梯和自动人行道风险评价和降低的方法》转化而来，是我国自动扶梯安全评估领域两个重要的参考标准。

我国在自动扶梯制停距离检测的国家标准和检验规程中都有对空载和满载制停距离的检测要求，然而在实际当中满载制停距离检测风险很大，要求较高，需要一定数量的砝码才能完成，操作过程中，一旦不慎就有损坏梯级和建筑物的危险，另外对于自动扶梯制停动作的捕捉也是通过人为的方式来进行，误差极大。针对此问题，本发明提供一种精确测试制停距离的方法，能够通过传感器捕捉制动动作，并且能够直接读取制停距离的值，操作简单、可靠，有很广阔的应用前景。

目前对于自动扶梯制停距离检测的方法中除了人为画线测试外，还有中国专利(ZL201410276249.5，一种自动扶梯制停参数检测方法)中提到的测试方法：将参照点安装在靠近自动扶梯一端站的梯级踏板上，并将阵列测距传感器安装在自动扶梯另一端站附近，同时使得阵列测距传感器面向参照点；采集阵列测距传感器与参照点的初始距离；启动自动扶梯，使得自动扶梯往阵列测距传感器方向匀速运动，当自动扶梯达到额定速度时，制动自动扶梯，同时在自动扶梯的整个运动过程中，采集阵列测距传感器与参照点的实时距离；根据阵列测距传感器与参照点的初始距离和实时距离，计算自动扶梯由开始制动至制动结束时的制停距离、制停时间等制停参数。

现有技术的缺点在于：人为测试制停距离误差较大，且无法准确捕捉制动动作。中国专利“ZL201410276249.5，一种自动扶梯制停参数检测方法”中提到的测试方法通过实时距离测试计算速度的偏差，以此来确定制动起始时刻，也无法准确捕捉制动动作。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中人为测试制停距离误差较大，且无法准确捕捉制动动作，通过实时距离测试计算速度的偏差，以此来确定制动起始时刻，也无法准确捕捉制动动作的缺陷，本测试方法通过实时测试扶梯的运行加速度和运行行程，精确捕捉制动动作及停止时刻，可快速获得制停距离，避免了人为的影响，本测试方法测试结果精确，测试过程安全便捷。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动扶梯制停距离精确测试方法，所述测试方法包括如下步骤：

S1、在自动扶梯上设置测试仪器和参考点；

S2、通过测试仪器监测自动扶梯的加速度；

S3、当自动扶梯的加速度变量达到第一临界条件时，通过测试仪器实时监测并记录测试仪器与参考点之间的距离；

S4、当测试仪器与参考点之间的距离变量达到第二临界条件时，通过测试仪器监测并记录测试仪器与参考点之间的最终距离，并计算自动扶梯的制停距离。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述测试仪器包括有加速度传感器和激光测距仪，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S101、将加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上；

S102、将参考点固定设置在自动扶梯的行进路线上；

再优选地，加速度传感器和高速激光测距仪的测试仪器设置在自动扶梯的上端梯级上。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述参考点为反光装置；

再优选地，所述参考点为反光板。

如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S201、当自动扶梯运行至匀速时，加速度传感器实时监测自动扶梯的加速度a，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为a₁、a₂…a_n-1、a_n；

S202、实时计算a_n与a_n-1的差。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述S3具体包括以下步骤：

S301、自动扶梯正常运行后，按下自动扶梯的制动按钮，实时计算a_n与a_n-1之间的加速度变量，记为△a；

S302、当△a达到第一临界条件时，视为自动扶梯制动开始；

S303、记录自动扶梯制动开始时测试仪器与参考点之间的距离。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述△a达到第一临界条件，包括：对任意时刻的a_p有，

当△a＝||a_p|-|a_p-1||>k，

且||a_p+1|-|a_p||>k，

及||a_p+2|-|a_p+1||>k时，视为△a达到第一临界条件，其中k为阈值，两个测量点之间的差值达到一定值时即判断为制动动作，p为1至n的任意数值。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S401、自动扶梯制动开始时，记录测试仪器与参考点之间的距离S₀；

S402、自动扶梯制动开始后，实时测量S的值，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为S₁、S₂、…S_m；

S403、当测试仪器与参考点之间的距离变量△S达到第二临界条件时，记录测试仪器与参考点之间的最终距离S_m，其中△S＝|S_m-S_m-1|＜j

S404、计算自动扶梯的制停距离大小为S_m-S₀。

在如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，优选地，所述△S达到第二临界条件，包括：对任意时刻的S_q有，

当△S＝|S_q-S_q-1|＜j时，视为△S达到第二临界条件，将该距离记录为最终距离；

其中j为与距离S测量有关的精度参数，j大于S的测量精度，q为0至m的任意数值。

一种自动扶梯制停距离精确测试系统，包括：

测试仪器，所述测试仪器包括加速度传感器和激光测距仪，所述加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上，所述加速度传感器用于监测自动扶梯的加速度，所述激光测距仪用于实时监测并记录测试仪器与参考点的距离；

参考点，所述参考点固定设置在自动扶梯上，用于为激光测距仪监测距离提供静止的参照物；

加速度变量计算判断模块，所述加速度变量计算判断模块用于计算加速度传感器任意相邻两次测得的加速度之间的变量，并判断加速度变量是否达到第一临界条件；

距离变量计算判断模块，所述距离变量计算判断模块用于激光测距仪任意相邻两次测得的距离之间的变量，并判断距离变量是否达到第二临界条件。

如上所述一种自动扶梯制停距离精确测试系统，所述测试仪器还包括输入端、存储端、CPU和输出端，输入端输入的信息经过CPU的处理后输出到输出端，整个处理过程中的信息存储在存储端；

优选地，所述输入端包括触摸屏、WiFi和电源，所述存储端包括EEPROM、时钟电路和复位电路，所述输出端包括高速激光测距传感器接口、制停距离计算模块和加速度传感器接口。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下优异效果：

本发明不仅能精确测试自动扶梯的制停距离，有效降低人为测试制停时的距离误差，而且能够精确捕捉计算制动的起始时刻和制动结束时刻；

捕捉制动动作起始的为：通过实时测试加速度，并经过计算来确定制动动作开始，自动扶梯正常运行后，按下自动扶梯的制动按钮，当出现

△a＝||a_p|-|a_p-1||>k，

且||a_p+1|-|a_p||>k，

及||a_p+2|-|a_p+1||>k时，n时刻为制动动作开始的时刻；

捕捉制动动作结束的时刻为：通过实时测试运行行程，并经过计算来确定制动动作结束，当△S＝|S_q-S_q-1|＜j时，距离S不变，此时即为制停结束的时刻；

通过上述测试方法，可以得到精确测试制动扶梯制停的距离。

附图说明

图1为本发明实施例中的测试方法的总体流程图；

图2为图1中S1的详细流程图；

图3为图1中S2的详细流程图；

图4为图1中S3的详细流程图；

图5为图1中S4的详细流程图；

图6为本发明实施例中的制停距离测试仪器的结构示意图；

图7为本发明实施例中的制停距离测试方法原理图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-5所示，本发明提供一种自动扶梯制停距离精确测试方法，测试方法包括如下步骤：

S1、在自动扶梯上设置测试仪器和参考点。

S101、将加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上。

S102、将参考点固定设置在自动扶梯的行进路线上。

其中测试仪器包括有加速度传感器和激光测距仪，加速度传感器和高速激光测距仪的测试仪器设置在自动扶梯的上端梯级上，也就是自动扶梯的端部位置上，测试仪器在上端梯级上固定稳固后再开始测试。参考点用于反射激光测距仪所发出的光信号，在具体实施时可以选用反射效果较好的反光板，将参考点固定在自动扶梯的行进路线上，也就是远离测试仪器的自动扶梯的一端，参考点相对自动扶梯静止，在自动扶梯上行或者下行时，测试仪器所发出的激光束均能够顺利发射到参考点上。

S2、通过测试仪器监测自动扶梯的加速度。

S201、当自动扶梯运行至匀速时，加速度传感器实时监测自动扶梯的加速度a，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为a₁、a₂…a_n-1、a_n。

S202、实时计算a_n与a_n-1的差。

当自动扶梯运行至匀速时，此时自动扶梯运行的速度一定，加速度a为零，此时启动自动扶梯的制动按钮，开始测试，自动扶梯从匀速开始制动，速度逐渐变小，绝对加速度逐渐变大，直至自动扶梯完全制动，在此过程中完成整个测试过程。

S3、当自动扶梯的加速度变量达到第一临界条件时，通过测试仪器实时监测并记录测试仪器与参考点之间的距离。

S301、自动扶梯正常运行后，按下自动扶梯的制动按钮，实时计算a_n与a_n-1之间的加速度变量，记为△a。

S302、当△a达到第一临界条件时，视为自动扶梯制动开始。

S303、记录自动扶梯制动开始时测试仪器与参考点之间的距离。

第一临界条件为：为对任意时刻的a_p有，

当△a＝||a_p|-|a_p-1||>k，

且||a_p+1|-|a_p||>k，

及||a_p+2|-|a_p+1||>k时，视为△a达到第一临界条件，其中k为阈值，两个测量点之间的差值达到一定值时即判断为制动动作，p为1至n的任意数值。

S4、当测试仪器与参考点之间的距离变量达到第二临界条件时，通过测试仪器监测并记录测试仪器与参考点之间的最终距离，并计算自动扶梯的制停距离。

S401、自动扶梯制动开始时，记录测试仪器与参考点之间的距离S₀；

S402、自动扶梯制动开始后，实时测量S的值，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为S₁、S₂、…S_m；

S403、当测试仪器与参考点之间的距离变量△S达到第二临界条件时，记录测试仪器与参考点之间的最终距离S_m，其中△S＝|S_m-S_m-1|＜j。

S404、计算自动扶梯的制停距离大小为S_m-S₀。

在实际测试时，距离S的测试方法为：

测试第n次测试从发送数据到收到确认的总时间T_Tn；

计算第n次测试从接到数据到发送数据这段的反应的时间T_An；

计算距离S＝(T_n-T₀)C，

其中，T_n＝(T_Tn-T_An)/2，

所以S＝(((T_Tn-T_An)/2)-T₀)C，

其中C为光速：3×10⁸m/s。

第二临界条件为：对任意时刻的S_q有：

当△S＝|S_q-S_q-1|＜j时，视为△S达到第二临界条件，将该距离记录为最终距离；

其中j为与距离S测量有关的精度参数，j大于S的测量精度，q为0至m的任意数值。

如图6所示，本测试方法所应用到的自动扶梯制停距离精确测试系统，包括：

测试仪器，测试仪器包括加速度传感器和激光测距仪，加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上，加速度传感器用于监测自动扶梯的加速度，激光测距仪用于实时监测并记录测试仪器与参考点的距离；

参考点，参考点固定设置在自动扶梯上，用于为激光测距仪监测距离提供静止的参照物；

加速度变量计算判断模块，加速度变量计算判断模块用于计算加速度传感器任意相邻两次测得的加速度之间的变量，并判断加速度变量是否达到第一临界条件；

距离变量计算判断模块，距离变量计算判断模块用于激光测距仪任意相邻两次测得的距离之间的变量，并判断距离变量是否达到第二临界条件。

其中测试仪器还包括输入端、存储端、CPU和输出端，输入端输入的信息经过CPU的处理后输出到输出端，整个处理过程中的信息存储在存储端；

输入端包括触摸屏、WiFi和电源，存储端包括EEPROM、时钟电路和复位电路，输出端包括高速激光测距传感器接口、制停距离计算模块和加速度传感器接口。

如图7所示，为本发明的测试方法的测试原理，本发明主要是利用固定在自动扶梯上的测试仪器向参考点发出激光束，参考点将激光束再反射回测试仪器，以此来计算自动扶梯从匀速到完全制动期间的所用时间，进而计算出制动距离。

由上可以看出，本发明不仅能够较为精确的测试出自动扶梯的制动距离，有效降低人为测试制停时的距离误差，而且能够精确捕捉计算制动的起始时刻和制动结束时刻。

捕捉制动动作起始的为：自动扶梯正常运行后，按下自动扶梯的制动按钮，当出现△a＝||a_p|-|a_p-1||>k，

且||a_p+1|-|a_p||>k，

及||a_p+2|-|a_p+1||>k时，n时刻即为制动动作开始的时刻。

捕捉制动动作结束的时刻为：通过实时测试运行行程，并经过计算来确定制动动作结束，当△S＝|S_q-S_q-1|＜j时，距离S不变，此时即为制停结束的时刻。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述测试方法包括如下步骤：

S1、在自动扶梯上设置测试仪器和参考点；

S2、通过测试仪器监测自动扶梯的加速度；

S3、当自动扶梯的加速度变量达到第一临界条件时，通过测试仪器实时监测并记录测试仪器与参考点之间的距离；

S4、当测试仪器与参考点之间的距离变量达到第二临界条件时，通过测试仪器监测并记录测试仪器与参考点之间的最终距离，并计算自动扶梯的制停距离。

2.如权利要求1所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述测试仪器包括有加速度传感器和激光测距仪，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S101、将加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上；

S102、将参考点固定设置在自动扶梯的行进路线上；

优选地，加速度传感器和高速激光测距仪的测试仪器设置在自动扶梯的上端梯级上。

3.如权利要求1或2所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述参考点为反光装置；

优选地，所述参考点为反光板。

4.如权利要求2所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：

S201、当自动扶梯运行至匀速时，加速度传感器实时监测自动扶梯的加速度a，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为a₁、a₂…a_n-1、a_n，其中n为自然数；

S202、实时计算a_n与a_n-1的差。

5.如权利要求4所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述S3具体包括以下步骤：

S301、自动扶梯正常运行后，按下自动扶梯的制动按钮，实时计算a_n与a_n-1之间的加速度变量，记为△a；

S302、当△a达到第一临界条件时，视为自动扶梯制动开始；

S303、记录自动扶梯制动开始时测试仪器与参考点之间的距离。

6.如权利要求5所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述△a达到第一临界条件，包括：对任意时刻的a_p有，

当△a＝||a_p|-|a_p-1||>k，

且||a_p+1|-|a_p||>k，

及||a_p+2|-|a_p+1||>k时，视为△a达到第一临界条件，其中k为阈值，两个测量点之间的差值达到一定值时即判断为制动动作，p为1至n的任意数值。

7.如权利要求5所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S401、自动扶梯制动开始时，记录测试仪器与参考点之间的距离S₀；

S402、自动扶梯制动开始后，实时测量S的值，每间隔一定的固定时间记录一次，并分别记录为S₁、S₂、…S_m；

S403、当测试仪器与参考点之间的距离变量△S达到第二临界条件时，记录测试仪器与参考点之间的最终距离S_m，其中△S＝|S_m-S_m-1|＜j

S404、计算自动扶梯的制停距离大小为S_m-S₀；

其中，m为自然数。

8.如权利要求7所述一种自动扶梯制停距离精确测试方法，其特征在于，所述△S达到第二临界条件，包括：对任意时刻的S_q有，

当△S＝|S_q-S_q-1|＜j时，视为△S达到第二临界条件，将该距离记录为最终距离；

其中j为与距离S测量有关的精度参数，j大于S的测量精度，q为0至m的任意数值。

9.一种自动扶梯制停距离精确测试系统，其特征在于，包括：

测试仪器，所述测试仪器包括加速度传感器和激光测距仪，所述加速度传感器和激光测距仪设置在自动扶梯的梯级上，所述加速度传感器用于监测自动扶梯的加速度，所述激光测距仪用于实时监测并记录测试仪器与参考点的距离；

参考点，所述参考点固定设置在自动扶梯上，用于为激光测距仪监测距离提供静止的参照物；

加速度变量计算判断模块，所述加速度变量计算判断模块用于计算加速度传感器任意相邻两次测得的加速度之间的变量，并判断加速度变量是否达到第一临界条件；

距离变量计算判断模块，所述距离变量计算判断模块用于激光测距仪任意相邻两次测得的距离之间的变量，并判断距离变量是否达到第二临界条件。

10.如权利9所述的一种自动扶梯制停距离精确测试系统，其特征在于，包括：

所述测试仪器还包括输入端、存储端、CPU和输出端，输入端输入的信息经过CPU的处理后输出到输出端，整个处理过程中的信息存储在存储端；

优选地，所述输入端包括触摸屏、WiFi和电源，所述存储端包括EEPROM、时钟电路和复位电路，所述输出端包括高速激光测距传感器接口、制停距离计算模块和加速度传感器接口。