CN109019280A - 自动扶梯运行质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扶梯运行质量检测方法，为直接测量的检测方式，采用非接触的反射式光电传感器，直接检测自动扶梯扶手带的运行速度，采用非接触的反射式激光测距传感器直接检测自动扶梯梯级的运行速度、启动加速度和制动减速度；并采用非接触的反射式激光测距传感器直接检测自动扶梯梯级的制停距离；能够直接地、精确地测量自动扶梯的名义速度与实际运行速度的偏差、启动加速度、制动减速度、制停距离、两侧扶手带与梯级之间的同步率等多项技术参数，为自动扶梯安全运行提供保障，本发明同样适用于自动人行道的运行质量检测。

Description

自动扶梯运行质量检测方法

技术领域

本发明涉及一种自动扶梯运行质量检测方法，具体地说涉及自动扶梯运行质量检测方法的速度偏差检测、扶手带运行速度偏差检测、启动加速度检测、制动减速度检测，以及制停距离检测等检测方法。

背景技术

目前，随着我国车站、码头、机场、大型购物中心以及公共交通的快速发展，自动扶梯和自动人行道的使用量越来越大，依据GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》，以及TSGT7005-2012《电梯监督检验和定期检验规则——自动扶梯和自动人行道》，对自动扶梯和自动人行道运行质量的检测规定了以下指标：

1、梯级/踏板速度偏差，在额定频率和额定电压下，梯级/踏板或胶带沿运行方向所测的速度与名义速度之间的最大允许偏差为±5％；

2、扶手带的运行速度偏差，扶手带的运行速度相对于梯级、踏板或胶带的实际速度的允差为0～+2％；

3、启动加速度，由使用者的进入而自动启动或加速的自动扶梯/自动人行道(无人时，扶梯处于待机状态)，在该使用者到达梳齿与踏面相交线时以不小于0.2倍的名义速度运行，然后以小于0.5m/s²的加速度加速运行；

4、制动减速度，自动扶梯/自动人行道制动器制停过程中沿运行方向上的减速度不应大于1m/s²；

5、制停距离，从电气制动装置动作时开始测量，不同名义速度对应不同的制动距离。

自动扶梯和自动人行道的运行质量包括：名义速度与实际运行速度的偏差、启动时的加速度、制动时的减速度、制停距离、两侧扶手带与梯级/踏板之间的同步率等。

自动扶梯/自动人行道超速运行时，乘客在上、下过程中很容易跌倒；当发生紧急情况时，紧急制动过程如果减速过快、制动距离过长，均由可能导致乘客摔伤，甚至造成踩踏，威胁到乘客的生命安全；在扶手带运行滞后于梯级/踏板时，乘客将会后仰，也有可能摔倒。

针对自动扶梯/自动人行道运行质量的检测，现行的国标和检规尚未规定相关的检测仪器和检测方法，现有的依靠人工标记和判读的方式人为因素大，数据误差大，检测效率低。

公开号为CN202974684U、申请号为201220746689.9的中国实用新型专利公开了一种用于自动扶梯/自动人行道制动性能的检测装置，能够用于检测多种自动扶梯的速度、加速度、制停距离和同步率。

公开号为CN104340833A、申请号为201410571584.8的发明专利申请公开一种自动扶梯/自动人行道三路速度同步检测方法，用于检测自动扶梯的名义速度与实际运行速度的偏差、启动时的加速度、制动时的减速度、两侧扶手带与梯级/踏板之间的同步率，以及制停距离等。

公开号为CN204731041U，申请号为201520495762.3的中国实用新型专利公开了一种自动扶梯综合性能测量仪，可以同时测量扶手带及阶梯的运行速度。

公开号为CN204211329U，申请号为201420663237.3的中国实用新型专利公开了一种自动扶梯或自动人行道制停距离检测装置，可以测量自动扶梯或自动人行道的实时速度和制停距离。

上述各专利申请文件中所公开的自动扶梯/自动人行道运行质量检测装置，均是通过滚轮与梯级/踏板以及扶手带相接触的方式进行测量的。在检测梯级或踏板的速度时，将滚轮与水平运行的梯级或踏板相接触；在检测两侧扶手带运行速度时，将滚轮与扶手带接触。其检测原理均是将梯级、踏板或扶手带的直线位移转换成滚轮的角位移，再通过光电编码器进行采集，最后由计算机系统进行数据处理。

大量的检测实践表明，采用滚轮传动的检测方式存在以下问题：

1、由于滚轮与梯级、踏板或扶手带仅仅是表面接触，并非如齿轮副那样良好地啮合，不能保证恒定的传动比，存在滚轮打滑现象；

2、滚轮多用柔性塑料制成，长期使用后，滚轮会磨损；夏天高温季节滚轮与接触面压紧后会变形，冬季滚轮变硬更易打滑；

3、由于电网电压的波动，自动扶梯和自动人行道在运行过程中偶尔会产生波动或抖动的现象，梯级和踏板的齿形表面常会粘有污物，这些情况都会导致滚轮与被测表面之间接触不良；

显然，上述各冲情况的发生都会带来测量误差，检测精度无法得到保障；另外，针对梯级和踏板运行速度的测量，GB16899-2011中规定的是需要检测梯级和踏板沿运行方向空载时的速度，此速度指的是沿着倾斜区段的运行速度。但滚轮实际测量的速度是梯级和踏板沿着水平方向上的移动速度，并未反映倾斜区段的运行速度。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种自动扶梯运行质量检测方法，以期能够直接地、精确地测量自动扶梯的名义速度与实际运行速度的偏差、启动时的加速度、制动时的减速度、制停距离、两侧扶手带与梯级之间的同步率等多项技术参数，为自动扶梯安全运行提供保障，本发明同样适用于自动人行道的运行质量检测。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明自动扶梯运行质量检测方法的特点是：

按如下方式实现扶手带速度测量：

在扶手带的上表面设置两只反光片，两只反光片在扶手带上以L₀的间距在沿扶手带的行进方向上一前一后设置，使所述两只反光片随扶手带同步行进；位于扶手带的正上方、处在一固定位置上设置一光电反射传感器，利用所述光电反射传感器对于处在光电反射传感器的正下方的反光片进行检测；针对以恒定速度运行的扶手带，光电反射传感器依次检测到两只反光片，将所述光电反射传感器检测到第一只反光片的时刻记录为t_L1，检测到第二只反光片的时刻记录为t_L2；则扶手带的运行速度v_带为：v_带＝L₀/(t_L2-t_L1)；根据速度v_带与梯级的运行速度v_梯的差值判断扶手带的运行速度v_带是否符合要求。

按如下方式实现梯级速度测量：

在位于自动扶梯出口处的下端地面上，固定设置激光测距传感器，所述激光测距传感器射出的激光束平行于梯级倾斜区段的运行方向，且平行于自动扶梯玻璃护板，在一梯级上固定设置一反光幕，使得所述激光测距传感器中射出的激光束能够垂直射向反光幕，用于检测所述激光测距传感器与反光幕之间的距离；

将反光幕所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，设置扶梯从静止状态开始以0.2倍的名义速度启动运行，并加速运行至名义速度，转而以名义速度匀速运行，直至反光幕随所在梯级运行至梯级倾斜区段行程3/4位置处，触发扶梯的急停开关，使扶梯产生制动、减速运行直至停止，完成扶梯从加速、经匀速到制停减速的三个运行阶段；

在所述三个运行阶段中，利用激光测距传感器在各不同的t_i时刻一一对应地检测获得反光幕与激光测距传感器之间的距离为l_i，i＝0，1，2…n；t₀时刻为扶梯启动时刻，t_n时刻为扶梯停止的时刻，由此获得各数组：

(t₀，l₀)、(t₁，l₁)、(t₂，l₂)、…、(t_n-1，l_n-1)、(t_n，l_n)；

则有：

各相邻时刻之间的时段中的梯级运行速度v₁、v₂、…、v_n分别为：

v₁＝(l₁-l₀)/(t₁-t₀)、v₂＝(l₂-l₁)/(t₂-t₁)、……、v_n＝(l_n-l_n-1)/(t_n-t_n-1)；

各相邻时段中的梯级运行加速度a₁、a₂、…、a_n-1分别为：

a₁＝(v₂-v₁)/(t₂-t₁)、a₂＝(v₃-v₂)/(t₃-t₂)、……、a_n-1＝(v_n-v_n-1)/(t_n-t_n-1)；

针对在扶梯加速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯启动加速度检测值；

针对在扶梯匀速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行速度的算术平均值作为扶梯运行速度检测值；

针对在扶梯制停减速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯制停减速度检测值；

按如下方式实现制停距离测量：

将反光幕所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，启动扶梯运行，在扶梯达到匀速状态时，触发急停开关，记录触发急停开关时反光幕与激光测距传感器之间的距离l₁₁；待扶梯停止时，记录扶梯停止时反光幕与激光测距传感器之间的距离l₁₂，则l₁₁-l₁₂作为扶梯沿运行方向的制停距离。

本发明自动扶梯运行质量检测方法的特点也在于：所述光电反射传感器利用真空吸盘底座吸附在自动扶梯的玻璃护板上，并且以可调整的多关节机构为支撑，使光电反射传感器能够朝向处在正下方位置上的扶手带的表面形成光反射。

自动人行道是指带有循环运行的板式或带式走道，用于水平或倾斜角度不大于12°运送乘客的固定电力驱动设备，其结构与自动扶梯相似，包括活动路面和扶手两部分，通常其活动路面在倾斜情况下也不形成阶梯状，本发明方法同样适用于自动人行道的运行质量检测，与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明为直接测量的检测方式，采用非接触的反射式光电传感器，直接检测自动扶梯/自动人行道扶手带的运行速度，测量精度高；扶手带为塑料制品，容易变形，现有技术中滚轮与扶手带仅仅是表面接触，依靠摩擦传动，并非如齿轮副那样良好地啮合，不能保证定比传动，存在打滑现象，所以不能保证测速精度；

2、本发明采用非接触的反射式激光测距传感器直接检测自动扶梯/自动人行道梯级/踏板的运行速度、启动加速度和制动减速度；针对自动扶梯梯级运行速度的测量，GB16899-2011中规定的是需要检测梯级沿运行方向空载时的速度，此速度指的是沿着自动扶梯倾斜区段的运行速度，本发明在倾斜区段布置了激光测距传感器，可以直接测量自动扶梯的运行速度和加、减速度，没有角度误差，测量精度高；现有技术中采用滚轮时，其一，滚轮实际测量的速度是自动扶梯的梯级沿着水平方向的移动速度，并未反映倾斜区段的运行速度；其二，滚轮与梯级表面依靠摩擦传动，易打滑，且滚轮为柔性塑料制品，长期使用会磨损，直径会变小，这些均会影响测速精度；其三，由于电网电压的波动，自动扶梯/自动人行道在运行过程中偶尔会产生波动或抖动的现象，另外，梯级和踏板的齿形表面常会粘有污物，这些情况都会导致滚轮与被测表面之间接触不良，产生测量误差。

3、本发明采用非接触的反射式激光测距传感器直接检测自动扶梯/自动人行道梯级/踏板的制停距离，避免了采用滚轮检测所带来的系列缺点。

4、本发明方法具体实施中的检测设置成本低廉、安装快捷、操作简单、使用方便。

附图说明

图1为本发明扶手带测速光电传感器的安装示意图；

图2为本发明梯级测速激光测距传感器的安装示意图。

图中标号：1下端地面、2光电反射传感器、3第一反光片、4第二反光片、5扶手带、6上端地面、7梯级、8激光束、9激光测距传感器、10反光幕。

具体实施方式

参见图1和图2，本实施例中的自动扶梯包括位于上端地面6和下端地面1之间的梯级7，位于梯级7两侧的扶手带5，以及两侧玻璃护板。

本实施例中自动扶梯运行质量检测方法包括：

按如下方式实现扶手带速度测量：

如图1所示，在一侧扶手带5的上表面设置两只反光片，分别是第一反光片3和第二反光片4，两只反光片在扶手带5上以L₀的间距在沿扶手带5的行进方向上一前一后设置，使两只反光片随扶手带5同步行进；位于扶手带5的正上方、处在一固定位置上设置一光电反射传感器2，利用光电反射传感器2对于处在光电反射传感器2的正下方的反光片进行检测。

针对以恒定速度运行的扶手带5，光电反射传感器2依次检测到两只反光片，将光电反射传感器2检测到第一只反光片，如第一反光片3的时刻记录为t_L1，检测到第二只反光片，如第二反光片4的时刻记录为t_L2；则扶手带5的运行速度v_带为：v_带＝L₀/(t_L2-t_L1)；根据速度v_带与梯级7的运行速度v_梯的差值判断扶手带5的运行速度v_带是否符合要求。

另一侧扶手带测速方式同上。

如图2所示，按如下方式实现梯级速度测量：

在位于自动扶梯出口处的下端地面1上，固定设置激光测距传感器9，激光测距传感器9射出的激光束8平行于梯级倾斜区段的运行方向，且平行于自动扶梯玻璃护板，在一梯级上固定设置一反光幕10，使得激光测距传感器9中射出的激光束8能够垂直射向反光幕10，用于检测激光测距传感器9与反光幕10之间的距离。

将反光幕10所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，设置扶梯从静止状态开始以0.2倍的名义速度启动运行，并加速运行至名义速度，转而以名义速度匀速运行，直至反光幕10随所在梯级运行至梯级倾斜区段行程3/4位置处，触发扶梯的急停开关，使扶梯产生制动、减速运行直至停止，完成扶梯从加速、经匀速到制停减速的三个运行阶段；触发扶梯急停开关的时刻应保证在扶梯停止时反光幕10所在梯级未超出梯级倾斜区段。

在三个运行阶段中，利用激光测距传感器9在各不同的t_i时刻一一对应地检测获得反光幕10与激光测距传感器9之间的距离为l_i，i＝0，1，2…n；t₀时刻为扶梯启动时刻，t_n时刻为扶梯停止的时刻，由此获得如下各数组：

(t₀，l₀)、(t₁，l₁)、(t₂，l₂)、…、(t_n-1，l_n-1)、(t_n，l_n)；

则有：

各相邻时刻之间的时段中的梯级运行速度v₁、v₂、…、v_n分别为：

v₁＝(l₁-l₀)/(t₁-t₀)、v₂＝(l₂-l₁)/(t₂-t₁)、……、v_n＝(l_n-l_n-1)/(t_n-t_n-1)；

各相邻时段中的梯级运行加速度a₁、a₂、…、a_n-1分别为：

a₁＝(v₂-v₁)/(t₂-t₁)、a₂＝(v₃-v₂)/(t₃-t₂)、……、a_n-1＝(v_n-v_n-1)/(t_n-t_n-1)；

针对在扶梯加速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯启动加速度检测值。

针对在扶梯匀速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行速度的算术平均值作为扶梯运行速度检测值。

针对在扶梯制停减速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯制停减速度检测值。

按如下方式实现制停距离测量：

将反光幕10所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，启动扶梯运行，在扶梯达到匀速状态时，触发急停开关，记录触发急停开关时反光幕10与激光测距传感器9之间的距离l₁₁；待扶梯停止时，记录扶梯停止时反光幕10与激光测距传感器9之间的距离l₁₂，则l₁₁-l₁₂作为扶梯沿运行方向的制停距离。

具体实施中，如图1所示，光电反射传感器2利用真空吸盘底座吸附在自动扶梯外侧的玻璃护板上，并且以可调整的多关节机构为支撑，使光电反射传感器2能够朝向处在正下方位置上的扶手带5的表面形成光反射。

具体实施中，配套设置检测系统，针对自动扶梯的运行质量实现自动检测。

Claims (2)

1.自动扶梯运行质量检测方法，其特征是：

按如下方式实现扶手带速度测量：

在扶手带(5)的上表面设置两只反光片，两只反光片在扶手带(5)上以L₀的间距在沿扶手带(5)的行进方向上一前一后设置，使所述两只反光片随扶手带(5)同步行进；位于扶手带(5)的正上方、处在一固定位置上设置一光电反射传感器(2)，利用所述光电反射传感器(2)对于处在光电反射传感器(2)的正下方的反光片进行检测；针对以恒定速度运行的扶手带(5)，光电反射传感器(2)依次检测到两只反光片，将所述光电反射传感器(2)检测到第一只反光片的时刻记录为t_L1，检测到第二只反光片的时刻记录为t_L2；则扶手带(5)的运行速度v_带为：v_带＝L₀/(t_L2-t_L1)；根据速度v_带与梯级(7)的运行速度v_梯的差值判断扶手带(5)的运行速度v_带是否符合要求；

按如下方式实现梯级速度测量：

在位于自动扶梯出口处的下端地面(1)上，固定设置激光测距传感器(9)，所述激光测距传感器(9)射出的激光束(8)平行于梯级倾斜区段的运行方向，且平行于自动扶梯玻璃护板，在一梯级上固定设置一反光幕(10)，使得所述激光测距传感器(9)中射出的激光束(8)能够垂直射向反光幕(10)，用于检测所述激光测距传感器(9)与反光幕(10)之间的距离；

将反光幕(10)所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，设置扶梯从静止状态开始以0.2倍的名义速度启动运行，并加速运行至名义速度，转而以名义速度匀速运行，直至反光幕(10)随所在梯级运行至梯级倾斜区段行程3/4位置处，触发扶梯的急停开关，使扶梯产生制动、减速运行直至停止，完成扶梯从加速、经匀速到制停减速的三个运行阶段；

在所述三个运行阶段中，利用激光测距传感器(9)在各不同的t_i时刻一一对应地检测获得反光幕(10)与激光测距传感器(9)之间的距离为l_i，i＝0，1，2…n；t₀时刻为扶梯启动时刻，t_n时刻为扶梯停止的时刻，由此获得各数组：

(t₀，l₀)、(t₁，l₁)、(t₂，l₂)、…、(t_n-1，l_n-1)、(t_n，l_n)；

则有：

各相邻时刻之间的时段中的梯级运行速度v₁、v₂、…、v_n分别为：

v₁＝(l₁-l₀)/(t₁-t₀)、v₂＝(l₂-l₁)/(t₂-t₁)、……、v_n＝(l_n-l_n-1)/(t_n-t_n-1)；

各相邻时段中的梯级运行加速度a₁、a₂、…、a_n-1分别为：

a₁＝(v₂-v₁)/(t₂-t₁)、a₂＝(v₃-v₂)/(t₃-t₂)、……、a_n-1＝(v_n-v_n-1)/(t_n-t_n-1)；

针对在扶梯加速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯启动加速度检测值；

针对在扶梯匀速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行速度的算术平均值作为扶梯运行速度检测值；

针对在扶梯制停减速运行阶段，以相应阶段中各时段的梯级运行加速度的算术平均值作为扶梯制停减速度检测值；

按如下方式实现制停距离测量：

将反光幕(10)所在梯级置于梯级倾斜区段的首级，启动扶梯运行，在扶梯达到匀速状态时，触发急停开关，记录触发急停开关时反光幕(10)与激光测距传感器(9)之间的距离l₁₁；待扶梯停止时，记录扶梯停止时反光幕(10)与激光测距传感器(9)之间的距离l₁₂，则l₁₁-l₁₂作为扶梯沿运行方向的制停距离。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯运行质量检测方法，其特征是：

所述光电反射传感器(2)利用真空吸盘底座吸附在自动扶梯的玻璃护板上，并且以可调整的多关节机构为支撑，使光电反射传感器(2)能够朝向处在正下方位置上的扶手带(5)的表面形成光反射。