CN108896614B - 具有内置式rbi的扶手 - Google Patents

Abstract

一种用于检测嵌入到乘客输送机的扶手中的钢丝中的缺陷的系统包括：嵌入到扶手中的非接触式检查装置，其用于检查钢丝的状况并传送关于钢丝的状况的信号；布置在扶手附近的非接触式供电装置，其用于从扶手的外部向非接触式检查装置无线供电；以及布置在扶手的外部的控制器，其用于无线接收关于该状况的信号并且确定在钢丝中是否存在缺陷。

Description

具有内置式RBI的扶手

本发明整体涉及一种嵌入到乘客输送机的扶手中的装置。具体地，本发明涉及一种用于检测乘客输送机的扶手中的缺陷的无线装置。

背景技术

通常，乘客输送机诸如自动扶梯或自动人行道具有扶手，当输送机在期望的方向上移动时，乘客可以抓住该扶手来提供乘客支撑。扶手通常由合成橡胶制成，并且钢丝被嵌入到扶手中以用于加固合成橡胶扶手。

当长时间使用乘客输送机时，由于老化或金属疲劳，钢丝可能断裂，并且钢丝可能从橡胶扶手的表面突出。任由钢丝从扶手突出可能对乘客造成严重伤害。

因此，在本领域中需要提供一种以较不复杂的结构确保钢丝的破裂检测的系统。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种用于检测嵌入到乘客输送机的扶手中的至少一根钢丝中的缺陷的系统。该系统包括嵌入到扶手中的非接触式检查装置，其用于检查钢丝的状况并传送关于钢丝的状况的信号；非接触式供电装置，其布置在扶手附近以用于从扶手的外部向非接触检查装置无线供电；以及布置在扶手的外部的控制器，其用于无线接收关于所述状况的信号并确定在钢丝中是否存在缺陷。

在一些实施方案中，非接触式检查装置被配置为测量每根钢丝的电阻并将该电阻传送到控制器，并且控制器被配置为基于每根钢丝的电阻来检测钢丝中的缺陷。

在一些实施方案中，非接触式供电装置包括沿着扶手的移动方向布置的无线电力传输线圈阵列。

在一些实施方案中，非接触式检查装置包括柔性电路板。

在一些实施方案中，非接触式检查装置包括用于从非接触式供电装置接收电力的非接触式电力接收单元、用于储存电力的电力储存单元、用于测量钢丝中的每根钢丝的电阻的电阻测量单元、以及用于将电阻传送到控制器的无线通信单元。

根据本发明的另一方面，公开了一种检测嵌入到乘客输送机的扶手中的至少一根钢丝中的缺陷的方法。该方法包括从扶手的外部向嵌入到扶手中的非接触式检查装置无线供电、检查扶手内的钢丝的状况、将关于钢丝的状况的信号无线传送到布置在扶手的外部的控制器、以及接收关于所述状况的信号并确定在钢丝中是否存在缺陷。

在一些实施方案中，关于钢丝的状况的信号是每根钢丝的电阻，并且确定在钢丝中是否存在缺陷包括将每根钢丝的电阻与阈值进行比较，并且如果钢丝中的任何钢丝的电阻超过阈值，则检测出缺陷的存在。

在一些实施方案中，阈值是基于在安装乘客输送机之后或者在修理或更换扶手之后的初始状态下测量的钢丝的电阻而确定的。

在一些实施方案中，阈值是基于在初始状态下测量预定次数的钢丝的电阻而确定的。

在一些实施方案中，该方法还包括如果控制器检测到在钢丝中发现缺陷，则向远程监控系统传送警示以监控钢丝的状况。

在一些实施方案中，该方法还包括如果控制器检测到任何钢丝的电阻增大到无穷大，则向远程监控系统传送警告以进行检查。

在一些实施方案中，该方法还包括将被发现有缺陷的钢丝的当前电阻与这些钢丝的先前电阻进行比较，如果有缺陷钢丝中的任何钢丝的当前电阻从钢丝的先前电阻增大，则识别出缺陷程度增大，并将有缺陷钢丝的当前缺陷程度传送到远程监控单元。

在一些实施方案中，关于钢丝的状况的信号是至少一根钢丝的电阻的总和，并且确定在钢丝中是否存在缺陷包括将电阻的总和与阈值进行比较，并且如果电阻的总和超过阈值，则检测出缺陷的存在。

根据下面的描述和附图，本公开的这些和其他方面将变得更加显而易见，附图可以简要描述如下。

附图说明

图1是包括根据本发明的内置式基于电阻的检查装置和非接触式供电装置的自动扶梯的示意图。

图2是根据本发明的非接触式供电装置的示例性布置的示意性透视图。

图3示出了包括根据本发明的内置式基于电阻的检查装置的扶手的示意性透视图。

图4A示出了扶手的俯视图，并且图4B示出了扶手的纵向横截面，该扶手包括嵌入到扶手中并与钢丝电连接的内置式基于电阻的检查装置。

图5是示出根据本发明的钢丝与内置式基于电阻的检查装置之间的电连接的一种可能布置的示意图。

图6图示了示出根据本发明的内置式基于电阻的检查装置中的部件的一种可能布置的框图。

图7是根据本发明由内置式RBI装置执行的示例性电阻测量过程的流程图。

图8是由乘客输送机的控制器执行的示例性操作的流程图。

图9是生成正常状态下钢丝的参考数据的示例性过程的流程图。

图10是监控有缺陷钢丝的缺陷程度的示例性过程的流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出了用于在建筑物内不同楼层的楼梯平台2和3之间运送乘客的自动扶梯1的侧视图。自动扶梯1包括沿着自动扶梯1行进以提供乘客支撑的扶手4。自动扶梯1包括用于控制自动扶梯1的操作的控制器25和用于沿期望的方向推动扶手4的驱动机构5。驱动机构5包括滑轮6，滑轮6接合扶手4以使得扶手4围绕环进行期望的移动。如图1所示，扶手4包括根据本发明的用于检测扶手4内的钢丝中的破裂的内置式基于电阻的检查(RBI)装置7，这将在下面进一步详细描述。在一个实施方案中，非接触式供电装置8布置在自动扶梯桁架9内的扶手4附近，以用于从扶手4的外部向RBI装置7供电。

图2示出了根据本发明的非接触式供电装置8的示意透视图。非接触式供电装置8包括沿着桁架9内的扶手4的移动方向串联布置的电力传输线圈10的阵列。如图2所示，非接触式供电装置8连接到自动扶梯1内的功率源。应该理解的是，非接触式供电装置8可以布置在自动扶梯1内的任何期望位置，只要非接触式供电装置8能够以非接触方式适当地向RBI装置7供电。

图3示出了根据本发明的内置式RBI装置7的示意性透视图。在一个实施方案中，内置式RBI装置7嵌入到具有C形横截面的扶手4中并与多根钢丝11电连接，所述多根钢丝彼此并联布置并沿扶手4的纵向延伸以向扶手4提供强度和刚性。

图4A是扶手4的俯视图，并且图4B是扶手4的纵向剖视图，其包括根据本发明的内置式RBI装置7。如图4A和图4B所示，RBI装置7经由扶手4内的它们各自的接线端子支架12电连接到钢丝11，并且与扶手4的外表面一体地涂覆有聚合物涂层13。优选地，RBI装置7包括柔性电路板，以便提供足够的灵活性以围绕驱动机构5中的各种滑轮6弯曲。但是，可以使用任何电路板来代替柔性电路板。还应该理解，聚合物涂层13可以具有与扶手4的外护套相同的组分，诸如合成橡胶，或者可以具有任何期望的组分。

图5示意性地示出了根据本发明的每根钢丝11和RBI装置7之间的电连接的示例。多根钢丝11彼此并联布置并且被包裹在扶手4的聚合物护套中。如图5所示，每根钢丝11在两端处通过接线端子支架12接合在一起以形成环。接线端子支架12由诸如陶瓷的任何适当的绝缘材料形成，并且被配置为将钢丝11的两端在环中电隔离。

在一个示例中，钢丝11的每个端部都设置有电绝缘锚定件14，该电绝缘锚定件也由绝缘材料诸如陶瓷形成。接线端子支架12包括彼此分开的一对凹口15，该对凹口的形状与锚定件14的形状对应，使得钢丝11的两端处的一对电绝缘锚定件14插入它们各自的凹口15中以在形成环时在钢丝11的两端之间提供电绝缘接头。应该理解的是，可以将任何构造应用于接线端子支架12，只要其被配置为在向钢丝11提供足够的张力时使钢丝11的两端电隔离。另外，电绝缘锚定件14可以包括用于调节钢丝的张力的任何类型的调节夹具。

此外，钢丝11的每个端部连接到RBI装置7的对应电触点16。如稍后将描述的，每根钢丝11被配置为仅经由用于测量钢丝11的电阻的RBI装置7在钢丝11的两端处电连接。

图6是示出根据本发明实施方案的RBI装置7的配置的框图。RBI装置7包括用于根据本发明的电阻测量算法执行计算的CPU 17，如稍后将参照图7进行描述的；用于存储用于执行计算的数据的存储器18；用于RBI装置7的操作的供电单元19；被配置为从非接触式供电装置8接收电力的非接触式电力接收单元20；用于将模拟值转换为数字值的A/D转换器21；用于向自动扶梯1中的控制器25传送数据/从自动扶梯1中的控制器25接收数据的无线通信单元22；用于储存来自非接触式供电装置8的电能的电力储存单元23(例如电容器)；以及用于测量流过每根钢丝11的电流的电阻值的电阻测量单元24。在优选实施方案中，每个单元17-24安装在柔性电路板上。

如图1所示，在自动扶梯1的操作过程中，当嵌入到扶手4中的RBI装置7越过非接触式供电装置8时，电力从非接触式供电装置8向非接触式电力接收单元20供给，并且RBI装置7(供电单元19)被激活。当RBI装置7被激活时，CPU 17发起电阻测量算法，并且电阻测量单元24使弱电流通过嵌入到扶手4中的每根钢丝11，以测量各个钢丝11的电阻值。由电阻测量单元24测量的电阻值通过无线通信单元22立即传送到自动扶梯1的控制器25。无线通信单元22可以包括任何适当的通信方式，诸如Wi-Fi、红外通信、蓝牙等。

如以下将参照图8详细描述的，自动扶梯1的控制器25然后确定由RBI装置7测量的每根钢丝11的电阻值是否正常。如果钢丝由于腐蚀、金属疲劳等而损坏或破裂，则随着钢丝11的横截面积减小，电流流过钢丝11的电阻增大。通过测量电流流过每根钢丝11的电阻，可以在钢丝从扶手的外表面突出或者钢丝完全断裂之前检测出钢丝中的缺陷。具体地，当钢丝11在扶手内完全断裂时，电阻值变得无穷大，并且因此，内置式RBI装置7可以以较不复杂的结构容易地检测扶手4内的钢丝11中的缺陷状况。

根据本发明，内置式RBI装置7能够预先检测由于嵌入到扶手4中的钢丝11的断裂而导致钢丝从扶手4的外表面突出的风险，从而防止由于钢丝11的突出而可能造成的伤害。

图7是根据本发明由内置式RBI装置7执行的示例性电阻测量过程的流程图。该流程在步骤101处开始，在步骤101中，RBI装置7沿着扶手4的所述环移动。然后流程进行到步骤102，在步骤102中，确定RBI装置7是否越过非接触式供电装置8。如果RBI装置7未越过非接触式供电装置8，则流程进行到步骤105，在步骤105中，确定RBI装置7是否正在操作。如果RBI装置7正在操作，则在步骤106处算法关闭RBI装置7并返回到步骤101以重复过程。如果否，则流程返回到步骤101以重复过程。

在步骤102处，如果RBI装置越过非接触式供电装置8，则流程进行到步骤103，在步骤103中，电力从非接触式供电装置8向RBI装置7供给，在这之后前进到步骤104，在步骤104中，确定RBI装置7是否具有足够的能量用于每根钢丝11的电阻测量的操作。如果否，则流程进行到步骤101以重复过程，即对RBI装置7进行再充电。如果在步骤104处RBI装置7具有用于电阻测量的足够能量，则流程进行到步骤107，在步骤107中，确定RBI装置7是否正在操作。如果RBI装置已经运行，即已经在前面的序列中测量了电阻，则流程进行到步骤101以重新开始过程。如果否，则流程进行到步骤108以发起RBI装置7的操作。随后，在步骤109处，RBI装置7通过使弱电流通过每根钢丝11来测量每根钢丝11的电阻值。在步骤110处，将每根钢丝11的经测量电阻值无线传送到自动扶梯1的主控制器25，以用于如图8所示的进一步的过程。在执行步骤110之后，算法返回到步骤101以重复过程。

图8是由自动扶梯1的控制器25执行的示例性操作的流程图。该过程在步骤201处开始，在步骤201中，控制器25读取通常存储在控制器25的存储器中的从RBI装置7传送的电阻数据。随后，在步骤202处控制器25确定是否存在用于检测钢丝11中的缺陷的有效参考数据，即，确定是否存在足以生成正常状态下钢丝11的参考数据的多个电阻值。所生成的正常状态下的参考数据用于比较从RBI装置7传送的当前电阻值。如果没有用于检测钢丝11中的缺陷的有效参考数据，则流程进行到步骤203，在步骤203中，生成正常状态即初始状态下钢丝11的参考数据。

这里，图9示出了来自图8的步骤203的细节，在安装自动扶梯1之后的操作期间或者在维修、更换扶手4等之后存储在存储器中的参考数据被重置时可以多次执行该步骤。执行该步骤以便收集足够数量的每根钢丝11的初始电阻值并基于所收集的初始状态下钢丝11的电阻值来生成正常状态下钢丝11的参考数据。

该过程在步骤301处开始，在步骤301中，控制器25检查以查看其是否从RBI装置7接收到电阻值。如果在步骤302处未从RBI装置7接收到电阻值，则算法返回到步骤301以重复过程直到控制器25接收到电阻数据。在步骤302处，如果控制器25从RBI装置7接收到电阻值，则在步骤303处控制器25将电阻值存储在存储器中，然后进行到步骤304。在步骤304处，如果存储在存储器中的数据量已经达到预定量，则在步骤305处控制器25生成正常状态下钢丝11的参考数据。正常状态下的参考数据可以包括例如初始状态下所有所收集的钢丝11的电阻值的平均值、初始状态下所收集的电阻值的标准偏差等。如果在步骤304处数据量尚未达到预定量，则算法返回到步骤301以重复过程。在执行步骤305之后，算法返回到图8中的步骤201。

再次参考图8，在步骤202处，如果存在用于检测钢丝11中的缺陷的有效参考数据，则过程然后进行到步骤204，在步骤204中，控制器25检查以查看其是否从RBI装置接收到当前电阻值7。如果在步骤205处未从RBI装置7接收到电阻值，则算法返回到步骤204以重复过程直到控制器25接收到当前电阻数据。在步骤205处，如果控制器25从RBI装置7接收到钢丝11的当前电阻值，则在步骤206处控制器25读取当前电阻值。

在步骤207处，将钢丝11的当前电阻值与正常状态下的参考数据进行比较。在步骤208处，如果每根钢丝11的当前电阻值在参考数据的阈值范围内，则确定每根钢丝11的当前电阻值处于正常状况。换句话说，控制器25确定在钢丝11中未发现缺陷。可以在步骤203处基于正常状态下的参考数据来确定阈值范围，所述正常状态下的参考数据包括但不限于初始状态下所有所收集的钢丝11的电阻值的平均值和初始状态下所收集的电阻值的标准偏差。或者，可以在安装自动扶梯1时预设阈值范围，而不管正常状态下的参考数据如何。在执行步骤208之后，算法返回到步骤201以重复过程。

如果在步骤208处任何钢丝11的当前电阻值超过阈值范围，则在步骤209处控制器25确定在钢丝11中的任何一根钢丝中已经发现了缺陷。缺陷可能包括由腐蚀、金属疲劳等引起的任何类型的破裂以及钢丝11的完全断裂。

随后，在步骤210处控制器25确定当前电阻值是否增大到无穷大。如果钢丝11中的任何一根钢丝具有无穷大的电阻，则控制器25确定钢丝11中的任何一根钢丝在扶手4内已完全断裂，并且控制器25立即向远程监控系统传送警告以进行检查。在执行步骤211之后，该过程在步骤212处完成。

另一方面，如果在步骤210处没有任何钢丝11具有无穷大的电阻，则控制器25确定在钢丝11中的任何一根钢丝中发现了破裂，并且控制器25向远程监控系统传送警示信号(步骤213)以促使维护人员监控有缺陷钢丝11的状况。该算法然后返回到步骤204以重复过程。

步骤211和213处的测量结果被存储在自动扶梯1的控制器25中的存储器中，使得维护人员可以在检查期间通过有线或无线连接使用计算机直接从自动扶梯1获得必要的数据。应该理解，警告/警示信号可以经由现有技术中已知的任何方式传送到自动扶梯管理公司的维护人员或远程监控系统，无论它是有线还是无线连接。

尽管已经参照其中在步骤110处将每根钢丝11的测量电阻值独立地传送到控制器25的实施方案描述了本发明，但是钢丝11的测量电阻值可以作为一个和信号被传送到控制器25。在这样的实施方案中，和信号被传送到控制器25，然后在步骤208处可以将电阻值的总和与预设的阈值进行比较。

另外或可选地，控制器25还可以包括监控有缺陷钢丝11的电阻变化。图10示出了由自动扶梯1中的控制器25执行的示例性操作的流程图，其中将具有在步骤213处发现的破裂的钢丝11的当前状态与这些钢丝11的先前状态进行比较。该过程在步骤401处开始，在步骤401中，控制器25读取有缺陷钢丝11的当前电阻值。在步骤402处，控制器25将有缺陷钢丝11的当前电阻值与这些钢丝11的先前电阻值进行比较。如果当前电阻值未从先前电阻值改变，则算法返回到步骤401以重复过程。

另一方面，如果在步骤402处控制器25检测到任何有缺陷钢丝11的当前电阻值已经从先前的当前电阻值增大，则控制器25确定有缺陷钢丝11中的破裂已增大。在步骤403处，控制器25将有缺陷钢丝11的当前状态记录在存储器中。随后，在步骤404处控制器25将有缺陷钢丝11的当前状态传送到远程监控系统，以进一步监控有缺陷钢丝11中的破裂程度。该算法然后返回到步骤401以重复过程。

根据本发明，在钢丝从扶手的外表面突出或钢丝完全断裂之前，即使钢丝中的微小缺陷也可以以较不复杂的结构而被容易地检测到。这通过使用本发明的无线内置式基于电阻的检查(RBI)装置测量电流流过每根钢丝11的电阻来实现。

尽管参照自动扶梯11描述了本发明，但是应该理解的是，本发明的RBI装置可以应用于具有嵌入带聚合物护套中的钢丝的任何系统，诸如自动人行道等。

虽然本发明已参照如在附图中所示的示例性实施方案进行了具体展示和描述，但本领域技术人员将认识到，可在不脱离如在所附权利要求中公开的本发明的精神和范围的情况下做出各种修改。

Claims (12)

1.一种用于检测嵌入到乘客输送机的扶手中的至少一根钢丝中的缺陷的系统，其包括：

嵌入到所述扶手中的非接触式检查装置，所述非接触式检查装置用于检查所述钢丝的状况并传送关于所述钢丝的所述状况的信号；

布置在所述扶手附近的非接触式供电装置，所述非接触式供电装置用于从所述扶手的外部向所述非接触式检查装置无线供电；和

布置在所述扶手的外部的控制器，所述控制器用于无线接收关于所述状况的所述信号并确定在所述钢丝中是否存在缺陷，

其中所述非接触式检查装置被配置为测量每根钢丝的电阻并将所述电阻传送到所述控制器，并且所述控制器被配置为基于每根钢丝的所述电阻来检测所述钢丝中的缺陷；

其中，所述非接触式供电装置被配置成当所述非接触式检查装置在越过所述非接触式供电装置时向所述非接触式检查装置无线地供电，并且响应于确定所述非接触式检查装置正在操作而却没有在越过所述非接触式供电装置时，关闭所述非接触式检查装置。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述非接触式供电装置包括沿着所述扶手的移动方向布置的无线电力传输线圈阵列。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述非接触式检查装置包括柔性电路板。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述非接触式检查装置包括用于从所述非接触式供电装置接收电力的非接触式电力接收单元、用于储存所述电力的电力储存单元、用于测量所述钢丝中的每根钢丝的电阻的电阻测量单元、以及用于将所述电阻传送到所述控制器的无线通信单元。

5.一种检测嵌入到乘客输送机的扶手中的至少一根钢丝中的缺陷的方法，所述方法包括：

在非接触式检查装置在越过非接触式供电装置时经由所述非接触式供电装置从所述扶手的外部向嵌入到所述扶手中的所述非接触式检查装置无线供电；

检查所述扶手内的所述钢丝的状况；

将关于所述钢丝的所述状况的信号无线传送到布置在所述扶手的外部的控制器；以及

接收关于所述状况的所述信号并确定在所述钢丝中是否存在缺陷，

其中关于所述钢丝的所述状况的所述信号是每根钢丝的电阻；以及

响应于确定所述非接触式检查装置正在操作而却没有在越过所述非接触式供电装置时，关闭所述非接触式检查装置。

6.根据权利要求5所述的方法，其中确定在所述钢丝中是否存在缺陷包括：

将每根钢丝的所述电阻与阈值进行比较；以及

如果所述钢丝中的任何钢丝的所述电阻超过所述阈值，则检测出缺陷的存在。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述阈值是基于在安装所述乘客输送机之后或者在修理或更换所述扶手之后的初始状态下测量的所述钢丝的电阻而确定的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述阈值是基于在所述初始状态下测量预定次数的所述钢丝的电阻而确定的。

9.根据权利要求5所述的方法，其还包括：

如果所述控制器检测到在所述钢丝中发现缺陷，则向远程监控系统传送警示以监控所述钢丝的状况。

10.根据权利要求6所述的方法，其还包括：

如果所述控制器检测到任何钢丝的电阻增大到无穷大，则向远程监控系统传送警告以进行检查。

11.根据权利要求6所述的方法，其还包括：

将被发现有缺陷的所述钢丝的当前电阻与这些钢丝的先前电阻进行比较；

如果所述有缺陷钢丝中的任何钢丝的所述当前电阻从所述钢丝的所述先前电阻增大，则识别出缺陷程度增大；以及

将所述有缺陷钢丝的当前缺陷程度传送到远程监控单元。

12.根据权利要求5所述的方法，其中关于所述钢丝的所述状况的所述信号是所述至少一根钢丝的电阻的总和，并且确定在所述钢丝中是否存在缺陷包括：

将所述电阻的所述总和与阈值进行比较；以及

如果电阻的所述总和超过所述阈值，则检测出缺陷的存在。

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