CN113716438A - 带有分布式状态传感器的自动扶梯 - Google Patents
带有分布式状态传感器的自动扶梯 Download PDFInfo
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Abstract
公开了一种自动扶梯系统，该自动扶梯系统具有：自动扶梯梯级；以及多个状态传感器，其包括主传感器和辅助传感器，其中辅助传感器固定到自动扶梯梯级的不同梯级，其中主传感器配置成：从辅助传感器接收辅助传感器数据；以及当辅助传感器数据检测到故障状况发生时，将数据传输到自动扶梯呼叫中心。
Description
技术领域
公开的实施例涉及自动扶梯，并且更特别地涉及配备有分布式状态传感器的自动扶梯。
背景技术
自动扶梯服务合同可能严重依赖以定期计划的间隔执行的维护。尽管进行了计划维护，但仍会发生计划外的故障，从而导致系统停机。机械工必须通常在没有与有故障的构件或位置有关的信息的情况下识别故障。这样的信息缺乏可能会增加系统停机的发生率和持续时间。
发明内容
公开了一种自动扶梯系统，该自动扶梯系统包括：自动扶梯梯级；以及多个状态传感器，其包括主传感器和辅助传感器，其中辅助传感器固定到自动扶梯梯级的不同梯级，其中主传感器配置为：从辅助传感器接收辅助传感器数据；以及当辅助传感器数据检测到故障状况发生时，将数据传输到自动扶梯呼叫中心。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，一个或多个辅助传感器确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态和沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将确定包括在辅助传感器数据中；或主传感器确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态和沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将确定包括在数据中。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器经由云服务将数据转送到自动扶梯呼叫中心，并且云服务从数据确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态以及沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，辅助传感器传输原始或滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据；和/或主传感器传输辅助传感器数据的原始形式作为数据。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，辅助传感器传输滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据，其中滤波后的传感器数据被滤波为仅包括高于和/或低于预定峰值的传感器数据。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器固定到自动扶梯梯级中的一个或固定到自动扶梯上或其附近的固定位置。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器固定到自动扶梯上或其附近的固定位置，并与主传感器的预定距离内的各个辅助传感器通信。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器和/或自动扶梯呼叫中心配置成：根据来自辅助传感器的传感器传输延迟确定故障状况的发生。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，多个状态传感器包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风中的一个或多个。
除了系统的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器配置成在作为无线网络的第一网络上与辅助传感器通信，并在与第一网络不同的第二网络上与自动扶梯呼叫中心通信。
公开了一种监测自动扶梯系统的方法，该方法包括：通过多个状态传感器的主传感器从多个状态传感器的辅助传感器接收辅助传感器数据，其中辅助传感器固定到自动扶梯的不同自动扶梯梯级；以及当从辅助传感器数据检测到故障状况发生时，通过主传感器将数据传输到自动扶梯呼叫中心。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括辅助传感器中的一个或多个确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态和沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将确定包括在辅助传感器数据中；或主传感器确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态和沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将确定包括在数据中。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括主传感器经由云服务将数据转送到自动扶梯呼叫中心，并且云服务从数据确定自动扶梯的物理状态、自动扶梯的操作状态以及沿自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括辅助传感器传输原始或滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据；和/或主传感器传输辅助传感器数据的原始形式作为数据。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括辅助传感器传输滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据，其中滤波后的传感器数据被滤波为仅包括高于和/或低于预定峰值的传感器数据。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器固定到自动扶梯梯级中的一个或固定到自动扶梯上或其附近的固定位置。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，主传感器固定到自动扶梯上或其附近的固定位置，并且该方法包括主传感器与主传感器的预定距离内的各个辅助传感器通信。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括主传感器和/或自动扶梯呼叫中心根据来自辅助传感器的传感器传输延迟确定故障状况的发生。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，多个状态传感器包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风中的一个或多个。
除了方法的上面公开的特征中的一个或多个之外，或作为备选，该方法包括主传感器在作为无线网络的第一网络上与辅助传感器通信，并在与第一网络不同的第二网络上与自动扶梯呼叫中心通信。
附图说明
在下文中，参考附图描述了本发明的示例性实施例。
图1是示出可利用所公开的实施例的特征的自动扶梯系统的侧视图的示意图；
图2A示出了根据实施例的配备有传感器的自动扶梯系统；
图2B示出了根据实施例的由自动扶梯系统执行的通信协议；以及
图3是示出根据实施例的监测自动扶梯的方法的流程图。
具体实施方式
本文通过示例而非限制的方式参考附图给出了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
图1示出了人员输送机、特别是自动扶梯1a的示意性侧视图，其包括多个踏板13(梯级13a)，这些踏板相互连接以形成环形踏板带12a，该踏板带沿纵向输送方向在下层站21a和上层站21b之间延伸。为了清楚起见，在图1中仅描绘了一些踏板13，特别是在输送部分16a中的踏板13。此外，并非所有的踏板13都用参考标记表示。
在靠近上层站21a的上回转部分17a和靠近下层站20a的下回转部分24a中，环形踏板带12a从在上层站21b和下层站21a之间延伸的输送部分16a进入返回部分18a，反之亦然。
上回转部分17a是驱动部分，并且包括张力部件驱动系统25a。张力部件驱动系统25a包括马达，该马达经由传动元件26a(特别是带齿带、皮带或链)来将驱动轴42a驱动。驱动轴42a支承驱动轮32a，例如带齿带驱动滑轮、牵引滑轮或链轮。
驱动轮42a传动地接合环形踏板驱动张力部件15a。环形踏板驱动张力部件15a可为带，特别是带齿带或链。环形踏板驱动张力部件15a传动地联接至踏板13，并由此驱动踏板13沿踏板带12a的环形路径行进。环形踏板驱动张力部件15a是环形的，并因此沿闭环延伸。环形踏板驱动张力部件15a与由驱动轴42a支承的驱动轮32a接合并由其驱动。
下回转部分24a包括回转元件36a，例如附接到回转轴30h的惰轮或惰链轮。回转元件36a与环形踏板驱动张力部件15a接合以将环形踏板驱动张力部件15a从输送部分16a引导至返回部分18a。
在张力部分34a中，环形踏板驱动张力部件15a接合具有张力元件的张力轴35a，例如惰链轮或惰轮。张力元件配置成调整环形踏板驱动张力部件15a在沿其环形路径行进时的张力，从而减小环形踏板驱动张力部件15a的磨损。例如，张力部分34a可位于返回部分18a中。
在进一步的实施例中，张力部分34a可位于上回转部分17a和/或下回转部分24a中。在此情况下，上/下回转轴也可提供张力轴的功能。
备选地，靠近下层站21a的回转部分24a可为驱动部分。
人员输送机1a进一步包括制动器31a，该制动器3配置成用于制动环形踏板带12a的移动。制动器31a在图1中描绘为张力部件驱动系统25a的单独的构件。然而，制动器31a可与张力部件驱动系统25a的另一构件集成。例如，制动器31a可与驱动轮42a或驱动轴32a接合。
支承移动扶手6a的栏杆4a平行于输送部分16a延伸。栏杆4a各自由单独的桁架39a支承。在图1中所示的侧视图中，仅可看到桁架39a和栏杆4a中的一个。桁架39a通过形成连接结构的一个或多个横梁100彼此连接。横梁100可包括不同的轮廓，例如矩形、三角形或圆形轮廓。横梁100通过可拆卸的连接(诸如通过至少一个螺栓或螺钉)或通过固定的连接(诸如通过至少一个焊缝)固定到桁架39a。横梁100位于环形踏板带12a和环形踏板驱动张力部件15a的下方。由于不需要打开环形踏板驱动张力部件15a，这允许了在维护或修理期间容易地移除环形踏板驱动张力部件15a。
转到图2A和2B，所公开的实施例提供了一种自动扶梯系统105，其能够预测即将发生的故障并定位发生的故障，从而减少每个故障的维护时间，并且例如允许承包商根据需要执行维护。
自动扶梯系统105包括在自动扶梯1a的自动扶梯梯级13a上的多个状态传感器150，它们彼此无线通信以预测和定位即将发生的构件故障。将认识到，传感器150可安装在每个梯级、每隔一个梯级、每三个梯级等上，即，以任何期望的频率安装。状态传感器150可包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风以记录数据。即，状态传感器150用于确定自动扶梯1a的物理和操作状态。
自动扶梯系统105的状态传感器150包括主传感器(或主组)170和辅助传感器(或辅助传感器组)180a,180b(辅助传感器大体上称为180)。辅助传感器180分布在自动扶梯梯级13a1,13a2中的不同梯级上(自动扶梯梯级大体上称为13a)。主传感器170可位于自动扶梯梯级13a3中的一个上(如图所示)，或可位于沿自动扶梯1a或与之相邻的附近位置。状态传感器150可使用第一网络160彼此通信，该第一网络是诸如个人区域网(包括但不限于蓝牙Wifi、Zigbee、Zwave)的无线网络或类似的网络。
辅助传感器180与主传感器170通信。主传感器170可在梯级13a上或可在附近的固定位置处。主控器170和辅助传感器180之间的通信可为基本恒定的，或主控器170可与在主控传感器170的预定距离内的各个辅助传感器180进行通信。可从例如传感器的硬件地址映射梯级传感器对。因此，如果传感器感测到问题，可容易地确定问题的位置。
主传感器170可配置为用于边缘计算并且包括计算机电路200，该计算机电路包括存储器210和处理器220。如图2B中的框2B1所示，辅助传感器(或辅助节点)180可测量数据并且将所测量的辅助传感器数据传送到主传感器(或主节点)170。
如框2B2所示，主传感器170可经由第一网络160接收辅助传感器数据，处理辅助传感器数据以获得主传感器数据，并经由第二网络240将主传感器数据传输到自动扶梯呼叫中心230。第二网络240可为无线网络，诸如蜂窝或卫星网络。备选地，如果主传感器170处于固定位置，则可将陆线连接用于第二网络的至少一部分。
附加地或作为备选，辅助传感器180也可执行至少一些机载处理/分析。例如，辅助传感器180可执行诸如过滤传感器数据之类的相对基本的任务，并且将高和/或低滤波的数据传输到主传感器170。在一些实施例中，辅助传感器180可基于传感器数据执行故障分析，例如，利用边缘计算。
即，主传感器170能够保存故障数据，并在从辅助传感器180接收到的传感器信号上执行数据分析(诸如应力/应变和统计分析)。另外，主传感器数据可例如识别故障状况的发生，包括关闭指令，并且包括服务全部请求。在一个实施例中，主传感器170可将所有主传感器数据传输到云服务235。为了简单起见，将云服务称为云。如框2B3中所示，自动扶梯呼叫中心230可接收主传感器数据并调度服务。主传感器170配置为直接或通过云235(例如经由作为蜂窝网络或类似网络的第二网络240)启动对自动扶梯呼叫中心230的服务呼叫。
在状态传感器150彼此联网的情况下，可通过对辅助传感器数据执行数据分析来识别和定位故障(例如，可确认位置)。备选地，可由主传感器170使用传感器延迟(例如，使用状态传感器的不同响应时间)来推断故障。此外，经处理的数据可由主传感器170用来确定在自动扶梯1a上是否存在过载类型的故障状况，并在对自动扶梯系统105产生实际损害之前启动紧急停止。利用状态传感器150，主传感器170可执行预测和健康管理以及对构件的基于状况的维护(CBM)。
可通过使用来自现场或分段测试和测量(凭经验获得)和模拟(凭分析获得)及其组合的性能数据在主传感器170上执行包括机械学习的数据分析，以推断构件状态(例如，构件负载路径、应力/应变状态和操作模式)。结果是对于比可能要装备的构件数量更多的构件进行健康评估，和/或对使用更少仪器的构件进行更全面的评估。
在一个实施例中，可在与构件负载、应力和应变有关的查找表中组织根据经验获得的数据。在一个实施例中，该分析可基于例如有限元分析。当接收到辅助传感器数据时，可实时地将图表存储在主传感器170上并且可在主传感器170处执行分析。
所公开的实施例也可用来推断不同的自动扶梯之间的状况，而不必装备每个自动扶梯。例如，在诸如地震的干扰之后，配备有状态传感器150的自动扶梯1a上的仪器读数可用于识别在相同银行、建筑物或地理区域中的每个自动扶梯上可能发生的问题。
所公开的实施例的益处包括：构件的实时预测和诊断，利用传感器数据和诊断以减少定期的维护，减少现场机械工时间和构件故障率，在局部水平识别故障构件的能力，以及当发生过载类型的故障状况或其它不可接受的状况时通过主传感器170的操作使故障组件自动扶梯1a自动关闭的能力。跟踪的数据可用于增强将来的自动扶梯设计以用于更好的性能/更长的构件寿命。
转到图3，流程图示出了监测自动扶梯系统105的方法。如框310中所示，该方法包括通过状态传感器150的主传感器170从状态传感器150的辅助传感器180接收辅助传感器数据。辅助传感器数据可为原始数据或处理后的数据。如所指示的那样，辅助传感器180固定到自动扶梯1a的多个自动扶梯梯级13a。如所指示的那样，主传感器170也可固定到自动扶梯梯级13a中的一个。在一个实施例中，主传感器170可位于自动扶梯1a上或其附近的固定位置。如所指示的那样，状态传感器150可包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风中的一个或多个。
如框320中所示，该方法还可包括在从辅助传感器数据检测到故障状况的发生时，通过主传感器170将警报传输到自动扶梯呼叫中心230。在一个实施例中，主传感器170可将原始数据传输到自动扶梯呼叫中心230。
如框330中所示，该方法还可包括一个或多个辅助传感器170确定自动扶梯1a的物理状态、自动扶梯1a的操作状态以及沿自动扶梯1a的故障的位置中的一个或多个，并将确定包括在辅助传感器数据中。另外或作为备选，如框340中所示，该方法还可包括主传感器170确定自动扶梯1a的物理状态、自动扶梯1a的操作状态以及沿自动扶梯1a的故障的位置中的一个或多个，并且将确定包括在数据中。
如框350中所示，该方法还可包括主传感器170经由云服务235将数据转送到自动扶梯呼叫中心230。如框360中所示，该方法可包括云服务235从数据确定自动扶梯1a的物理状态、自动扶梯1a的操作状态以及沿自动扶梯1a的故障的位置中的一个或多个。
如框365中所示，该方法可包括辅助传感器180传输原始的或滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据。如框370中所示，该方法可包括主传感器170将其从辅助传感器180接收的辅助传感器数据的原始形式作为数据传输。如框380中所示，该方法可包括辅助传感器180传输滤波后的传感器数据作为辅助传感器数据。在一个实施例中，对滤波后的传感器数据进行滤波以仅包括例如通过硬件或软件带通滤波所提供的预定峰值以上和/或以下的传感器数据。
如所指示的那样，主传感器170固定到自动扶梯1a上或其附近的固定位置。如框390中所示，该方法可包括主传感器170与在主传感器170的预定距离内的各个辅助传感器180进行通信。如框395中所示，该方法还可包括通过主传感器170根据来自辅助传感器180的传感器传输延迟来确定故障状况的发生。
如框400中所示，该方法还可包括通过主传感器170在作为无线网络的第一网络160上与辅助传感器通信。如框400中所示，该方法还可包括通过主传感器170在与第一网络160不同的第二网络240上与自动扶梯呼叫中心230通信。如所指示的那样，第一网络160可为个人区域网，并且第二网络240可为蜂窝网络。
如上面所描述的那样，实施例可呈处理器实现的过程以及用于实施那些过程的装置(诸如处理器)的形式。实施例也可呈包含体现在有形介质(诸如网络云存储、SD卡、闪存驱动器、软盘、CD ROM、硬盘驱动器或任何其它计算机可读存储介质)中的指令的计算机程序代码的形式，其中，当计算机程序代码加载到计算机中并由计算机执行时，计算机成为用于实施实施例的装置。实施例也可呈计算机程序代码的形式，例如，不论该计算机程序代码是存储在存储介质中、加载到计算机中和/或由计算机执行还是在某种传输介质上传输、加载到计算机中和/或由计算机执行，或是在某种传输介质上(诸如在电线或线缆上、通过光纤)或经由电磁辐射传输，其中，当将计算机程序代码加载到计算机中或由计算机执行时，计算机成为用于实施实施例的装置。当在通用微处理器上实施时，计算机程序代码段将微处理器配置成产生特定的逻辑电路。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文使用的单数形式"一个"、"一种"和"该"旨在也包括复数形式，除非向下文清楚地另外指示。将进一步理解的是，用语"包括"和/或"包含"在用于此说明书中时表示指出的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
虽然已经参考示例性的一个或多个实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变并且可用等同物替换其元件。另外，可作出许多改型来使特定情形或材料适于本公开的教导内容，而不脱离其基本范围。因此，旨在使本公开不限于公开为用于执行本公开构想的最佳模式的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。
Claims (20)
1. 一种自动扶梯系统，包括：
自动扶梯梯级；以及
多个状态传感器，其包括主传感器和辅助传感器，其中所述辅助传感器固定到所述自动扶梯梯级的不同梯级，其中所述主传感器配置成：
从所述辅助传感器接收辅助传感器数据；以及
当从所述辅助传感器数据检测到故障状况发生时，将数据传输到自动扶梯呼叫中心。
2. 根据权利要求1所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述辅助传感器中的一个或多个确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将所述确定包括在所述辅助传感器数据中；或者
所述主传感器确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将所述确定包括在所述数据中。
3. 根据权利要求2所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述主传感器经由云服务将所述数据转送到所述自动扶梯呼叫中心，以及
所述云服务从所述数据确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个。
4. 根据权利要求1所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述辅助传感器传输原始或滤波后的传感器数据作为所述辅助传感器数据；和/或
所述主传感器传输所述辅助传感器数据的原始形式作为所述数据。
5.根据权利要求4所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述辅助传感器传输滤波后的传感器数据作为所述辅助传感器数据，其中所述滤波后的传感器数据被滤波为仅包括高于和/或低于预定峰值的传感器数据。
6.根据权利要求1所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述主传感器固定到所述自动扶梯梯级中的一个或固定到所述自动扶梯上或其附近的固定位置。
7.根据权利要求1所述的自动扶梯，其特征在于：
所述主传感器固定到所述自动扶梯上或其附近的固定位置，并与所述主传感器的预定距离内的所述辅助传感器中的各个辅助传感器通信。
8.根据权利要求7所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述主传感器和/或自动扶梯呼叫中心配置成：
根据来自所述辅助传感器的传感器传输延迟确定所述故障状况的发生。
9.根据权利要求1所述的自动扶梯系统，其特征在于：所述多个状态传感器包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风中的一个或多个。
10.根据权利要求1所述的自动扶梯系统，其特征在于：
所述主传感器配置成在作为无线网络的第一网络上与所述辅助传感器通信，并在与所述第一网络不同的第二网络上与所述自动扶梯呼叫中心通信。
11. 一种监测自动扶梯系统的方法，包括：
通过多个状态传感器的主传感器从所述多个状态传感器的辅助传感器接收辅助传感器数据，其中所述辅助传感器固定到自动扶梯的不同自动扶梯梯级；以及
当从所述辅助传感器数据检测到故障状况发生时，通过所述主传感器将数据传输到自动扶梯呼叫中心。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述辅助传感器中的一个或多个确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将所述确定包括在所述辅助传感器数据中；或者
所述主传感器确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个，并将所述确定包括在所述数据中。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述主传感器经由云服务将所述数据转送到所述自动扶梯呼叫中心，以及
所述云服务从所述数据确定所述自动扶梯的物理状态、所述自动扶梯的操作状态以及沿所述自动扶梯的故障状况的位置中的一个或多个。
14. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述辅助传感器传输原始或滤波后的传感器数据作为所述辅助传感器数据；和/或
所述主传感器传输所述辅助传感器数据的原始形式作为所述数据。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述辅助传感器传输滤波后的传感器数据作为所述辅助传感器数据，其中所述滤波后的传感器数据被滤波为仅包括高于和/或低于预定峰值的传感器数据。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述主传感器固定到所述自动扶梯梯级中的一个或固定在所述自动扶梯上或其附近的固定位置。
17. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述主传感器固定到所述自动扶梯上或其附近的固定位置；并且
所述方法包括所述主传感器与所述主传感器的预定距离内的所述辅助传感器中的各个辅助传感器通信。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述主传感器和/或所述自动扶梯呼叫中心根据来自所述辅助传感器的传感器传输延迟确定所述故障状况的发生。
19.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述多个状态传感器包括加速度计、应变计、摄像机和麦克风中的一个或多个。
20.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述主传感器在作为无线网络的第一网络上与所述辅助传感器通信，并在与所述第一网络不同的第二网络上与所述自动扶梯呼叫中心通信。
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