CN110371835A - 一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动扶梯技术领域，具体公开了一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，包括光纤、光纤编码器和压感柱，光纤的一端连接光纤编码器的光发射端，另一端连接光纤编码器的光接收端；压感组件包括层叠设置的金属基座和弹性基座，以及设置在弹性基座上端的压感柱，光纤从金属基座和弹性基座之间穿过，压感柱用于支撑楼层踏板并对弹性基座传递压力。当行人进出自动扶梯时，踩在楼层踏板上，重力通过楼层踏板和压感柱作用在弹性基座和光纤上，光纤中的光量发生变化，光纤编码器检测到行人进出的信号并将信号发送至控制器，启动自动扶梯运行。本发明克服了现有技术的缺陷，具有安装容易，工作可靠，检测更加精确的优点。
Description
技术领域
本发明涉及自动扶梯或自动人行道技术领域，尤其是涉及一种采用光纤编码器的行人进出梯监测装置。
背景技术
在自动扶梯或自动人行道运行时，需要监测行人进出梯的情况，使得自动扶梯或自动人行道在有人进出时启动运行，无人进出一段时间后停止运行，以节省电能。
以自动扶梯为例，在现有技术中，通常采用设置在出入口两侧的雷达感应器对行人进出梯进行检测，但是由于雷达感应器的监测范围为一个半球形空间，两侧的雷达感应器的监测范围叠加后往往会把未进入楼层踏板区域的行人或物体(并不打算乘坐自动扶梯)检测到，而使自动扶梯或自动行人误启动，导致自动扶梯频繁启动，浪费电能。而且，当雷达感应器被物体遮挡时，则会失去其监测行人进出梯的作用。
另一种行人进出梯的监测方式是在楼层踏板下方设置采用电导线连接的多个压力传感器，反映行人进出状况。这种方式不仅安装结构复杂，对安装精度要求较高，容易发生故障导致检测结果误差较大，而且采用导线连接的方式也容易发生漏电或短路等电气故障。
因此，亟需开发一种监测行人进出梯更准确，安装结构更简单，使用更加稳定可靠的行人进出梯监测装置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是解决现有技术的问题，提供一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置。
为了达到上述目的，本发明提供一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，包括：
光纤，所述光纤铺设在自动扶梯或自动人行道的出入口处的楼层踏板边框上；
光纤编码器，用于通过所述光纤中的光量变化来监测压力并向自动扶梯或自动人行道的控制器发出行人进出的信号，所述光纤的一端连接所述光纤编码器的光发射端，另一端连接所述光纤编码器的光接收端；
压感组件，其包括层叠设置的金属基座和弹性基座，以及设置在所述弹性基座上端的压感柱；所述金属基座与所述楼层踏板边框固定，所述弹性基座覆盖在所述金属基座上，所述光纤从所述金属基座和所述弹性基座之间穿过，所述压感柱用于支撑楼层踏板并对所述弹性基座和所述光纤传递压力。
在一些具体实施例中，所述楼层踏板边框包括左侧边框、端部边框和右侧边框，所述光纤依次沿所述左侧边框、端部边框和右侧边框的长度方向延伸环绕设置。采用这种布置方式时，行人进出自动扶梯或自动人行道时，重力作用在楼层踏板上，楼层踏板的三侧边框所受的压力均可使光纤中的光量发生变化，光纤编码器均可检测到行人进出梯的状况。
进一步地，所述金属基座固定在楼层踏板边框的底板上，所述弹性基座的下端面开设有供光纤穿过的安装槽。在具体实施例中，在楼层踏板边框的端部底板和两侧的底板分别都设有一块金属基座，用于布置光纤，楼层踏板的压力通过压感柱和弹性基座传递至光纤，光纤径向受压后变形即可使其中的光量发生改变，从而使光纤编码器检测到行人进出梯的状况。安装槽的设计使光纤铺设的位置一致，铺设后在受压时不会发生偏移，检测也更精确。在一些具体实施例中，楼梯踏板边框的底板内侧边缘固定有向上翘起的限位板，限位板与楼层踏板边框之间形成容纳金属基座和弹性基座的限位凹槽，金属基座的宽度、弹性基座的宽度均与限位凹槽的宽度相同。优选地，在某些具体实施例中，供光纤穿过的安装槽开设在弹性基座的中心线上。安装槽的深度和宽度恰好与光纤的粗细相匹配，而且安装槽的深度最好小于弹性基座的厚度的二分之一。
优选地，所述弹性基座为弹性橡胶板。弹性基座的作用是对压力起到一定的缓冲作用，使得光纤受压情况更加线性。而且可以保护光纤，延长光纤的使用寿命。在一些实施例中，弹性橡胶板采用的材质为热塑性橡胶SEBS 65°shore。
优选地，所述压感柱为多个，且至少一个所述压感柱的长度方向设置为与所述光纤的长度延伸方向垂直。
更优选地，所述压感柱的长度方向设置为与自动扶梯或自动人行道的宽度方向平行，并且与所述光纤位于所述楼层踏板边框的左右两侧部分的长度垂直。进一步优选地，压感柱的长度方向还可以设置在于自动扶梯或自动人行道的长度方向平行，并且与所述光纤位于所述楼层踏板边框的端部边框的长度垂直。最优选地，多个压感柱包括一部分数量的长度方向设置为与所述光纤位于楼层踏板边框的左右两侧部分的长度垂直，另一部分数量的长度方向设置为与所述光纤位于楼层踏板边框的端部边框的长度垂直。压感柱分布在楼层踏板下方的端部位置和两侧位置的方式，使得光纤编码器检测行人进出梯的结果更准确。
更优选地，位于同一侧的多个所述压感柱呈均匀间隔平行排列。
优选地，所述楼层踏板的下端设置有开口槽，所述压感柱嵌入所述开口槽中并且至少部分横截面超出所述开口槽。楼层踏板通常采用多块型材拼接而成，所述开口槽通过一体成型的方式设置在楼层踏板的下端。根据型材的大小，同一块型材的下端可设置一个或者多个所述开口槽。压感柱可通过嵌入式的方式固定安装至开口槽中，也可采用粘接或者焊接的方式固定在开口槽中。
优选地，所述压感柱仅设置在所述楼层踏板与左右两侧边框搭接的部分上。在楼层踏板的中间位置并未与楼层踏板边框搭接，不需要设置压感柱，可节省材料。
在一些具体实施例中，所述压感柱为金属圆柱。金属圆柱可采用铁质圆柱，不锈钢圆柱或者合金圆柱等质地坚固的材质，不易变形，使用寿命长久。
相较于现有技术，本发明的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，通过设置在楼层踏板下方的光纤受压后的光量变化，转换为光纤编码器的电信号变化，可更准确地检测到行人进出梯的状况，检测结果更精确，结构设计更简单，安装更容易，解决了现有技术采用雷达检测容易出现误差，导线连接压力传感器结构复杂、安装麻烦的缺陷，具有显著的进步和广阔的推广应用前景。
附图说明
图1为应用本发明的一种自动扶梯的结构示意图。
图2安装了本发明光纤式行人进出梯监测装置的楼层踏板边框的结构示意图。
图3为安装了本发明光纤式行人进出梯监测装置的楼层踏板边框的截面示意图。
图4为安装了压感柱的楼层踏板的一块型材的结构示意图。
图5为图4中的A部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1至5所示，本实施例的一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，用于安装在自动扶梯或自动人行道的出入口处的楼层踏板4下方以通过监测压力对光纤中的光量变化的影响来检测行人进出梯的状态，它主要包括光纤1、光纤编码器2和压感组件3等部件。当行人进出时，重力通过楼层踏板4作用在光纤1，光纤1中的光量变化转换成电信号传送给自动扶梯或自动人行道的控制器，从而控制自动扶梯或自动人行道的启停。如图1所示，本实施例以安装在自动扶梯中为例，该自动扶梯的上下出入口均在金属桁架上设置有楼层踏板边框100和覆盖其上的楼层踏板4。
其中，本实施例的光纤1铺设在出入口处的楼层踏板边框100上，更具体地，楼层踏板边框100包括左侧边框101、端部边框102和右侧边框103，光纤1依次沿左侧边框101、端部边框102和右侧边框103的长度方向延伸环绕设置，如图2所示。行人进出自动扶梯时，重力作用在楼层踏板4上，楼层踏板4的三侧边框所受的压力均可使光纤1中的光量发生变化。
光纤编码器2用于通过光纤1中的光量变化来监测压力并向自动扶梯的控制器发出行人进出的信号，光纤1的一端连接光纤编码器2的光发射端，另一端连接光纤编码器2的光接收端，如图2所示。光纤编码器2可固定在自动扶梯的金属桁架上并与自动扶梯的电源和控制器电连接，控制器接收光纤编码器2的信号并控制自动扶梯的启动或停止。
请参阅图3，压感组件3包括层叠设置的金属基座31和弹性基座32，以及设置在弹性基座32上端的压感柱33。金属基座31与楼层踏板边框100固定，弹性基座32覆盖在金属基座31上，光纤1从金属基座31和弹性基座32之间穿过，压感柱33用于支撑楼层踏板4并对弹性基座32传递压力。具体地，有三块金属基座31分布固定在楼层踏板边框100的端部底板和两侧的底板上，用于布置光纤1，弹性基座32的下端面开设有供光纤1穿过的安装槽。楼层踏板4的压力通过压感柱33和弹性基座32传递至光纤1，光纤1径向受压后变形即可使其中的光量发生改变，从而使光纤编码器2检测到行人进出梯的状况。弹性基座32中的安装槽的设计使光纤1铺设的位置一致，铺设后在受压时不会发生偏移，检测也更精确。本实施例中，供光纤1穿过的安装槽开设在弹性基座32的中心线上。其中，安装槽的深度和宽度恰好与光纤1的粗细相匹配，而且安装槽的深度最好小于弹性基座32的厚度的二分之一。本实施例中，金属基座31采用不易变形的不锈钢板，可通过粘接或者焊接或者螺钉固定的方式与楼层踏板边框100的底板固定。弹性基座32采用弹性橡胶板，弹性橡胶板的弹性变形特性和厚度根据行人站在楼层踏板4上对光纤1产生形变导致光量变化的实际需要选择。本实施例中，弹性橡胶板采用的材质为热塑性橡胶SEBS 65°shore。光纤1的规格直径2.2mm，安装槽规格2*2mm，长度和弹性橡胶板等长，安装槽两端贯通弹性橡胶板。
为了防止金属基座31和弹性基座32，楼梯踏板边框100的底板的内侧边缘固定有向上翘起的限位板5，限位板5与楼层踏板边框100之间形成容纳金属基座31和弹性基座32的限位凹槽，金属基座313的宽度、弹性基座32的宽度均与限位凹槽的宽度相同。
压感柱33优选为多个，且至少一个压感柱33的长度方向设置为与光纤1的长度延伸方向垂直。请参阅图4和5，本实施例中，楼层踏板4两侧下方的多个压感柱33的长度方向设置为与自动扶梯的宽度方向平行，并且与光纤1位于楼层踏板边框100的左右两侧部分的长度垂直。而且，为了节省压感柱33的材料，压感柱33仅设置在所述楼层踏板与左右两侧边框搭接的部分上。压感柱33为圆柱状，可采用质地坚硬、不易变形的材质，例如硬质金属，如铁、不锈钢等，或者也可采用硬质塑料制成。
在其他一些实施例中，还可在楼层踏板4端部下方设置多个压感柱33，并且压感柱33的长度方向设置为与自动扶梯的长度方向平行，并且与光纤1位于楼层踏板边框100的端部边框102的长度垂直。还有一些实施例中，楼层踏板4的三侧下方都设有压感柱33，多个压感,33包括一部分数量的长度方向设置为与光纤1位于楼层踏板边框100的左右两侧部分的长度垂直，另一部分数量的长度方向设置为与光纤1位于楼层踏板边框100的端部边框102的长度垂直。压感柱33同时分布在楼层踏板4下方的端部位置和两侧位置的方式，使得光纤编码器2检测行人进出梯的结果更准确。
而且，本实施例中，位于同一侧的多个压感柱33呈均匀间隔平行排列，无论行人从楼层踏板边缘的哪个位置进入都可以被检测到。
关于压感柱33的安装方式，具体为：楼层踏板4的下端设置有开口槽41，压感柱33嵌入开口槽41中并且至少部分横截面超出所述开口槽。现有技术中，楼层踏板4通常采用多块型材拼接而成，这种安装压感柱33的所述开口槽可通过一体成型的方式设置在楼层踏板4的下端。根据型材的大小，同一块型材的下端可设置一个或者多个开口槽41。压感柱33可通过嵌入式的方式固定安装至开口槽41中，也可采用粘接或者焊接的方式固定在开口槽41中。
本发明监测行人进出梯的方式为：初始状态，光纤编码器2的光发射端向光纤发出一定光量的光，并且在光接收端接收到在预设变化范围内的一定光量的光，此时光纤编码器2并未感测到行人，表示行人没有进出自动扶梯的出入口，一段时间光量未变化后，自动扶梯控制系统根据光纤收发器发送给控制器的信号控制自动扶梯停止运行；当行人从出入口的端部边缘或左右两侧边缘任一处进入时，或者经过楼层踏板4走出出入口时，人踩在楼层踏板4上后，重力通过压感柱33作用在弹性基座32上，弹性基座32发生变形，在应力的作用下光纤1也发生轻微变形，那么光纤编码器2的光接收端接收到光量超出预设变化范围的光，此时光纤编码器2感测行人，表示行人有进出自动扶梯的出入口，自动扶梯控制系统根据光纤收发器发送给控制器的信号控制自动扶梯启动运行或者保持运行状态，直至光纤编码器2的光接收端接收到在预设变化范围内的一定光量的光后，一段时间后，自动扶梯又停止运行。
由此可见，采用本实施例的光纤式进出梯监测装置后，自动扶梯或自动人行道可更加准确地监测行人进出梯的状态，一方面，只有真正进入楼层踏板4范围内的一定重量的人才能激发光纤1中的光量变化，而不会因为监测范围超出楼层踏板而发生误差；另一方面，由于光纤1铺设在楼层踏板4的下方，不需要在自动扶梯的内外侧板上安装雷达，是自动扶梯的外形更加简洁统一，安装更简便，而且还不存在因为障碍物遮挡雷达导致失效的缺陷，工作更加稳定可靠。
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士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。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，包括：
光纤，所述光纤铺设在自动扶梯或自动人行道的出入口处的楼层踏板边框上；
光纤编码器，用于通过所述光纤中的光量变化来监测压力并向自动扶梯或自动人行道的控制器发出行人进出的信号，所述光纤的一端连接所述光纤编码器的光发射端，另一端连接所述光纤编码器的光接收端；
压感组件，其包括层叠设置的金属基座和弹性基座，以及设置在所述弹性基座上端的压感柱；所述金属基座与所述楼层踏板边框固定，所述弹性基座覆盖在所述金属基座上，所述光纤从所述金属基座和所述弹性基座之间穿过，所述压感柱用于支撑楼层踏板并对所述弹性基座和所述光纤传递压力。
2.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述楼层踏板边框包括左侧边框、端部边框和右侧边框，所述光纤依次沿所述左侧边框、端部边框和右侧边框的长度方向延伸环绕设置。
3.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述金属基座固定在楼层踏板边框的底板上，所述弹性基座的下端面开设有供光纤穿过的安装槽。
4.根据权利要求1或3所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述弹性基座为弹性橡胶板。
5.根据权利要求1所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述压感柱为多个，且至少一个所述压感柱的长度方向设置为与所述光纤的长度延伸方向垂直。
6.根据权利要求5所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述压感柱的长度方向设置为与自动扶梯或自动人行道的宽度方向平行，并且与所述光纤位于所述楼层踏板边框的左右两侧部分的长度垂直。
7.根据权利要求5所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，位于同一侧的多个所述压感柱呈均匀间隔平行排列。
8.根据权利要求1，5-7任一所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述楼层踏板的下端设置有开口槽，所述压感柱嵌入所述开口槽中并且至少部分横截面超出所述开口槽。
9.根据权利要求8所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述压感柱仅设置在所述楼层踏板与左右两侧边框搭接的部分上。
10.根据权利要求8所述的自动扶梯或自动人行道的光纤式行人进出梯监测装置，其特征在于，所述压感柱为金属圆柱。
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