CN110171765A - 一种自动扶梯保护方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动扶梯保护方法及其系统，该方法包括如下步骤：获取自动扶梯主电源输入端的电压；在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和所述压降幅值的持续时间；判断所述压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断所述持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；若否，则判断所述压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定所述压降幅值小于第二电压阈值时且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电。采用本发明的方法和系统，能避免大部分电压突降造成自动扶梯停梯的情况，有效的提高了自动扶梯的利用率，保证乘客的安全。

Description

一种自动扶梯保护方法及其系统

技术领域

本发明属于自动扶梯安全技术领域，具体涉及一种自动扶梯保护方法及其系统。

背景技术

自动扶梯作为地铁车站内最重要的运营设备，在缓解地铁车站巨大的客流压力的同时，也为乘客提供了极大的便捷。但供电电压突降可能会引起自动扶梯瞬间停止运行，而这种情况可能会导致部分乘客跌倒造成危险，并且自动扶梯从停止运营到重新启动需要耗费时间，在地铁客流高峰期时会造成乘客的不便，增大运营的压力。目前地铁自动扶梯对大部分的电压暂降情况做了停梯处理，而高频的停梯次数增加了乘客乘坐的风险和地铁运营的压力。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种自动扶梯保护方法，能避免大部分电压突降造成自动扶梯停梯的情况，有效的提高了自动扶梯的利用率。

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动扶梯保护方法，包括如下步骤：

获取自动扶梯主电源输入端的电压；

在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和所述压降幅值的持续时间；

判断所述压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断所述持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；

若否，则判断所述压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定所述压降幅值小于第二电压阈值时且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对大部分的电压突降，能对自动扶梯的控制回路进行电压补偿，使得自动扶梯的控制回路的电压能保持在正常电压的范围内，避免自动扶梯频繁停梯，而在一些严重的电压突降情况，断开安全回路，使得自动扶梯停梯，以避免事故的发生。

作为本发明的进一步改进，在通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电后，还包括如下步骤：

判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则所述电压补偿装置对所述控制回路停止供电；

若否，则所述安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在接入电压补偿装置一段时间后，若自动扶梯的主电源电压能恢复正常，则退出电压补偿装置退出工作，若此时市网的电压还未能恢复正常，则断开安全回路，使得自动扶梯停梯，确保乘客的安全。

作为本发明的进一步改进，所述电压补偿装置包括不间断后备电源、逆变器、第一静态开关和第二静态开关，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电具体为：

当压降幅值小于第二电压阈值且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，电压分析装置生成第一信号；

所述第一静态开关接收所述第一信号并断开与所述控制回路的连接，所述第二静态开关接收所述第一信号并闭合以使所述不间断后备电源与所述控制回路连接并对所述控制回路进行供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：自动扶梯在应对大多数短时间内的电压暂降情况时，通过不间断后备电源对自动扶梯的控制回路进行安全可靠的供电，使得自动扶梯避免了紧急停梯。

作为本发明的进一步改进，电压补偿装置对所述控制回路停止供电具体为：

当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，所述电压分析装置生成第二信号；

所述第一静态开关接收所述第二信号并闭合以连接所述控制回路，使所述控制回路与市电连接.所述第二静态开关断开，使所述不间断后备电源断开与所述控制回路的连接。

作为本发明的进一步改进，所述不间断后备电源对所述控制回路进行供电具体为：所述逆变器将所述不间断后备电源提供的直流电压转换为交流电压。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种自动扶梯保护系统，包括：电压分析装置和电压补偿装置，其中，所述电压分析装置包括：

电压监测模块，用于获取自动扶梯主电源输入端的电压；

电压计算模块，用于获取所述电压，在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和所述压降幅值的持续时间；

判断模块，用于判断所述压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断所述持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；

若否，则判断所述压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定所述压降幅值小于第二电压阈值时且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对大部分的电压突降，能对自动扶梯的控制回路进行电压补偿，使得自动扶梯的控制回路的电压能保持在正常电压的范围内，避免自动扶梯频繁停梯，而在一些严重的电压突降情况，断开安全回路，使得自动扶梯停梯，以避免事故的发生。

作为本发明的进一步改进，所述判断模块还用于判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则所述电压补偿装置对所述控制回路停止供电；

若否，则所述安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在接入电压补偿装置一段时间后，若自动扶梯的主电源电压能恢复正常，则退出电压补偿装置退出工作，若此时市网的电压还未能恢复正常，则断开安全回路，使得自动扶梯停梯，确保乘客的安全。

作为本发明的进一步改进，所述电压补偿装置包括不间断后备电源、逆变器、第一静态开关和第二静态开关，所述判断模块还用于当压降幅值小于第二电压阈值且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，生成第一信号；

所述第一静态开关接收所述第一信号并断开与所述控制回路的连接，所述第二静态开关接收所述第一信号并闭合以使所述不间断后备电源与所述控制回路连接并对所述控制回路进行供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过不间断后备电源对自动扶梯的控制回路提供电能，能够持续的为控制回路进行安全可靠的供电。

作为本发明的进一步改进，所述判断模块还用于当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，生成第二信号；

所述第一静态开关接收所述第二信号并闭合以连接所述控制回路，使所述控制回路与市电连接；所述第二静态开关断开，使所述不间断后备电源断开与所述控制回路的连接。

作为本发明的进一步改进，所述逆变器用于将所述不间断后备电源提供的直流电压转换为交流电压。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明所述自动扶梯保护方法的流程图；

图2为本发明所述自动扶梯保护方法的详细流程图；

图3为本发明所述自动扶梯保护系统的结构示意图。

标记说明：

1-自动扶梯保护系统；11-电压分析装置；111-电压监测模块；112-电压计算模块；113-判断模块；12-电压补偿装置；121-不间断后备电源；122-逆变器；123-第一静态开关；124-第二静态开关；125-隔离变压器；126-充电模块；2-第一开关；3-第二开关；4-市电；5-主电源输入端的电压；6-旁路开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本发明公开了一种自动扶梯保护方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1、获取自动扶梯主电源输入端的电压5，该电压为交流380V，频率为50Hz，并且为三相四线制。

S2、在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和压降幅值的持续时间；在本实施例中，压降幅值是指：电压产生突变时的电压幅值。

S3、判断压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯。在本实施例中，可以触发安全回路内的某一开关，以使整个安全回路断开。

S4、若否，则判断压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定压降幅值小于第二电压阈值时且持续时间大于第一时间阈值时，通过电压补偿装置12对自动扶梯的控制回路进行供电。

针对大部分的电压突降，能对自动扶梯的控制回路进行电压补偿，使得自动扶梯的控制回路的电压能保持在正常电压的范围内，避免自动扶梯频繁停梯，而在一些严重的电压突降情况，断开安全回路，使得自动扶梯停梯，以避免事故的发生。

进一步的，如图2所示，在通过电压补偿装置1对自动扶梯的控制回路进行供电后，还包括如下步骤：判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则电压补偿装置12对所述控制回路停止供电；若否，则安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

在接入电压补偿装置12一段时间后，若自动扶梯的主电源电压能恢复正常，则退出电压补偿装置12退出工作，若此时市网4的电压还未能恢复正常，则断开安全回路，使得自动扶梯停梯，确保乘客的安全。

具体的，电压补偿装置12包括不间断后备电源121、逆变器122、第一静态开关123、第二静态开关124和隔离变压器125，通过电压补偿装置12对自动扶梯的控制回路进行供电具体为：当压降幅值小于第二电压阈值且持续时间大于第一时间阈值时，电压分析装置12生成第一信号；第一静态开关123接收第一信号并断开与控制回路的连接，第二静态开关124接收第一信号并闭合以使不间断后备电源121与控制回路连接并对控制回路进行供电。

自动扶梯在应对大多数短时间内的电压暂降情况时，通过不间断后备电源121对自动扶梯的控制回路进行安全可靠的供电，使得自动扶梯避免了紧急停梯。

进一步的，电压补偿装置12对所述控制回路停止供电具体为：当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，电压分析装置12生成第二信号；第一静态开关123接收第二信号并闭合以连接控制回路，使控制回路与市电4连接，第二静态开关123断开，使不间断后备电源12断开与控制回路的连接。

进一步的，不间断后备电源121对控制回路进行供电具体为：逆变器125将不间断后备电源121提供的直流电压转换为交流电压，隔离变压器125将交流电压变压至控制回路的220V交流电压。

以下结合具体实施方式对本发明做进一步解释。

在本实施例中，在正常情况下，第一开关2和第二开关3处于闭合状态，第一电压阈值U₁为自动扶梯正常电压幅值的40％，第一时间阈值T₁为10ms，当压降幅值小于第一电压阈值U₁时，并且维持时间在10ms以上时，自动扶梯的安全回路断开，自动扶梯停梯。

第二电压阈值U₂为自动扶梯正常电压幅值的90％，当压降幅值在第一电压阈值U₁以上，第二电压阈值U₂以下时，第一静态开关123在第一信号的控制下，在200us内与自动扶梯的控制回路断开连接，不间断后备电源121在200ms内与自动扶梯的控制回路连接，对控制回路进行供电，并且，不间断后备电源121的电压由逆变器122和隔离变压器125控制，使得不间断后备电源121能为自动扶梯的控制回路提供适合的电压，为自动扶梯的控制回路提供稳定电压。第二时间阈值T₂设置为180ms，当压降幅值在180ms内恢复正常，则第二静态开关124根据第二信号断开，第一静态开关123根据第二信号控制回路连接，使得控制回路与市电4连接，退出电压补偿环节，此次电压突降未造成自动扶梯停梯，当压降幅值超过180ms未恢复正常电压，第一静态开关123与自动扶梯的控制回路连接，不间断后备电源121退出工作，同时断开安全回路以使自动扶梯停梯。

同时，电压补偿装置12中还包括充电模块126，电压补偿装置12退出补偿后，市电4通过充电模块126为不间断后备电源121充电，为下一次的补偿工作储存电能。

当压降幅值大于第二电压阈值U₂时，自动扶梯处于正常运行状态，不发生任何状态改变。

实施例二

本发明公开了一种自动扶梯保护系统，如图3所示，包括：电压分析装置11和电压补偿装置12，其中，电压分析装置11包括：电压监测模块111、电压计算模块112和判断模块113，电压监测模块111获取自动扶梯主电源输入端的电压5，电压计算模块112用于获取电压，在自动扶梯的电压产生突降时，计算压降幅值和压降幅值的持续时间；判断模块113用于判断压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；若否，则判断压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定压降幅值小于第二电压阈值时且持续时间大于第一时间阈值时，通过电压补偿装置12对自动扶梯的控制回路进行供电。在本实施例中，电压计算模块112采用时域分析的方法自动扶梯的电压进行分析以得到电压的压降幅值和电压持续时间。

针对大部分的电压突降，能对自动扶梯的控制回路进行电压补偿，使得自动扶梯的控制回路的电压能保持在正常电压的范围内，避免自动扶梯频繁停梯，而在一些严重的电压突降情况，断开安全回路，使得自动扶梯停梯，以避免事故的发生。

进一步的，判断模块113还用于判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则电压补偿装置12对控制回路停止供电；若否，则安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

在接入电压补偿装置12一段时间后，若自动扶梯的主电源电压能恢复正常，则退出电压补偿装置12退出工作，若此时市网的电压还未能恢复正常，则断开安全回路，使得自动扶梯停梯，确保乘客的安全。

具体的，电压补偿装置12包括不间断后备电源121、逆变器122、第一静态开关123和第二静态开关124，判断模块113还用于当压降幅值小于第二电压阈值且述持续时间大于第一时间阈值时，生成第一信号；第一静态开关123接收第一信号并断开与控制回路的连接，第二静态开关124接收第一信号并闭合以使不间断后备电源121与控制回路连接并对控制回路进行供电。

通过不间断后备电源121对自动扶梯的控制回路提供电能，能够持续的为控制回路进行安全可靠的供电。

进一步的，判断模块113还用于当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，生成第二信号；第一静态开关123接收第二信号并闭合以连接控制回路，使控制回路与市电4连接。第二静态开关124断开，使不间断后备电源121断开与控制回路的连接。

在本实施例中，判断模块113的功能可采用可编程控制器来实现，在电压补偿装置12可设置多个静态开关，在安全回路上设置安全开关，可编程控制器向静态开关发出指令，则可实现对控制回路的电压补偿。或者可编程控制器向安全开关发送触发信号，自动扶梯停梯。。

逆变器122用于将不间断后备电源121提供的直流电压转换为交流电压，即220V交流电压，电压补偿装置12还包括有隔离变压器125，隔离变压器125能起保护的作用。

以下结合具体实施方式对本发明做进一步解释。

在本实施例中，第一开关2和第二开关3处于闭合状态，第一电压阈值U₁为自动扶梯正常电压幅值的40％，第一时间阈值T₁为10ms，当压降幅值小于第一电压阈值U₁时，并且维持时间在10ms以上时，自动扶梯的安全回路断开，自动扶梯停梯。

第二电压阈值U₂为自动扶梯正常电压幅值的90％，当压降幅值在第一电压阈值U₁以上，第二电压阈值U₂以下时，第一静态开关在判断模块113的控制下，在200us内与自动扶梯的控制回路断开连接，不间断后备电源121在200ms内与自动扶梯的控制回路连接，对控制回路进行供电，并且，不间断后备电源121的电压由逆变器122和隔离变压器125控制，使得不间断后备电源121能为自动扶梯的控制回路提供适合的电压，为自动扶梯的控制回路提供稳定电压。第二时间阈值T₂设置为180ms，当压降幅值在180ms内恢复正常，判断模块113控制第二静态开关124断开，判断模块113控制第一静态开关123回路连接，使得控制回路与市电4连接，退出电压补偿环节，此次电压突降未造成自动扶梯停梯，当压降幅值超过180ms未恢复正常电压，第一静态开关124与自动扶梯的控制回路连接，不间断后备电源121退出工作，同时断开安全回路以使自动扶梯停梯。

同时，电压补偿装置12中还包括充电模块126，电压补偿装置12退出补偿后，市电4为充电模块充电，为下一次的补偿工作储存电能。

当压降幅值大于第二电压阈值U₂时，自动扶梯处于正常运行状态，不发生任何状态改变。

当电压降至正常电压的40％以下时，下行扶梯在满载情况下变频器失去对扶梯的拖动作用，由于负载的重力惯性，导致扶梯加速，此时如果没有在第一时间阈值后判断模块没有采取停梯，而是由扶梯原有系统自身触发安全开关，自动扶梯因为停梯产生加加速度比较大，自动扶梯上的人员极大可能摔倒，在经过大量的理论分析、测试分析以及实际运营的经验值后，得到将第一阈值设置为正常电压的40％，在此电压阈值以上且持续时间在第二时间阈值以内发生的停梯行为，自动扶梯抖动值对乘客影响较小。此外，还考虑到供电系统电网稳定性的原因，一般电压波动频繁在正常电压的40％以上，低于40％以下的电压波动发生概率非常小。

本实施例中还设置有可独立工作的维修旁路电路，并且维修旁路电路上有旁路开关6。需要对上述保护装置进行维修或者隔离时，断开第一开关2、第一开关3，闭合旁路开关6，扶梯可正常运行。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自动扶梯保护方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取自动扶梯主电源输入端的电压；

在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和所述压降幅值的持续时间；

判断所述压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断所述持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；

若否，则判断所述压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定所述压降幅值小于第二电压阈值时且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯保护方法，其特征在于，在通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电后，还包括如下步骤：

判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则所述电压补偿装置对所述控制回路停止供电；

若否，则所述安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯保护方法，其特征在于，所述电压补偿装置包括不间断后备电源、逆变器、第一静态开关和第二静态开关，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电具体为：

当压降幅值小于第二电压阈值且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，电压分析装置生成第一信号；

所述第一静态开关接收所述第一信号并断开与所述控制回路的连接，所述第二静态开关接收所述第一信号并闭合以使所述不间断后备电源与所述控制回路连接并对所述控制回路进行供电。

4.根据权利要求3所述的自动扶梯保护方法，其特征在于，电压补偿装置对所述控制回路停止供电具体为：

当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，所述电压分析装置生成第二信号；

所述第一静态开关接收所述第二信号并闭合以连接所述控制回路，使所述控制回路与市电连接.所述第二静态开关断开，使所述不间断后备电源断开与所述控制回路的连接。

5.根据权利要求3所述的自动扶梯保护方法，其特征在于，所述不间断后备电源对所述控制回路进行供电具体为：所述逆变器将所述不间断后备电源提供的直流电压转换为交流电压。

6.一种自动扶梯保护系统，其特征在于，包括：电压分析装置和电压补偿装置，其中，所述电压分析装置包括：

电压监测模块，用于获取自动扶梯主电源输入端的电压；

电压计算模块，用于获取所述电压，在自动扶梯的所述电压产生突降时，计算压降幅值和所述压降幅值的持续时间；

判断模块，用于判断所述压降幅值是否小于第一电压阈值，和判断所述持续时间是否大于第一时间阈值，若均是，则自动扶梯的安全回路断开，以使自动扶梯停梯；

若否，则判断所述压降幅值是否小于第二电压阈值，并在判定所述压降幅值小于第二电压阈值时且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，通过电压补偿装置对自动扶梯的控制回路进行供电。

7.根据权利要求6所述的自动扶梯保护系统，其特征在于，所述判断模块还用于判断自动扶梯的电压是否在第二时间阈值内恢复正常，若是，则所述电压补偿装置对所述控制回路停止供电；

若否，则所述安全回路断开，以使自动扶梯停梯。

8.根据权利要求7所述的自动扶梯保护系统，其特征在于，所述电压补偿装置包括不间断后备电源、逆变器、第一静态开关和第二静态开关，所述判断模块还用于当压降幅值小于第二电压阈值且所述持续时间大于所述第一时间阈值时，生成第一信号；

所述第一静态开关接收所述第一信号并断开与所述控制回路的连接，所述第二静态开关接收所述第一信号并闭合以使所述不间断后备电源与所述控制回路连接并对所述控制回路进行供电。

9.根据权利要求7所述的自动扶梯保护系统，其特征在于，所述判断模块还用于当自动扶梯的电压在第二时间阈值内恢复正常时，生成第二信号；

所述第一静态开关接收所述第二信号并闭合以连接所述控制回路，使所述控制回路与市电连接；所述第二静态开关断开，使所述不间断后备电源断开与所述控制回路的连接。

10.根据权利要求7所述的自动扶梯保护系统，其特征在于，所述逆变器用于将所述不间断后备电源提供的直流电压转换为交流电压。