CN202296784U - 自动扶梯、自动人行道安全保护系统 - Google Patents

Abstract

一种自动扶梯、自动人行道安全保护系统，包括至少三个信号采集单元(3-1、3-2、3-3)和至少一个硬件控制单元(1)、至少一个继电器(2)，硬件控制单元(1)的控制信号输出端与继电器(2)相连，继电器(2)控制安全回路的通断，还包括至少两个信号比较器(C-1、C-2)，信号比较器(C-1、C-2)的输出端与硬件控制单元(2)的输入端相连；其中，第一信号采集单元(3-1)和第二信号采集单元(3-2)接入第一信号比较器(C-1)的输入端，第三信号采集单元(3-3)和第二信号采集单元(3-2)接入第二信号比较器(C-2)的输入端。本技术为硬件多路防失效安全电路系统，每个信号采集单元都是独立的，每个比较信号器也是独立运行的，任意一路的故障不会使其他路的保护功能失效，大大提高了自动扶梯或人行道的安全性。

Description

自动扶梯、自动人行道安全保护系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动扶梯、自动人行道安全保护系统，主要应用于自动扶梯、自动人行道控制系统。

背景技术

在传统的扶梯控制系统中对于扶手带速度监控保护、主机抱闸状态监控保护、梯级或踏板的缺失监控保护、主机超速的监控保护等安全保护功能都是通过传感器元件检测状态信号后将信号直接反馈给软件，由软件控制单元进行逻辑判断系统运行是否异常，决定是否需要执行保护。由此会带来的问题是，如果软件发生故障或编写的程序有瑕疵的话上述所有安全保护功能都将发生故障，扶梯、自动人行道的安全就难以保障。

随着自动扶梯、自动人行道使用场合、使用量的不断增多，控制技术的自动化程度的不断提高，使得用户对自动扶梯、自动人行道的可靠性、安全性的要求越来越高。通过检索中国专利，有很多涉及扶梯或自动人行道的安全保护装置的专利，但是没有与本实用新型一致的技术方案。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中传统软件保护方式的缺陷，提出一种由硬件多路防失效安全电路设计的扶梯、人行道安全保护系统，可用于扶手带速度监控保护、主机抱闸开关状态监控保护、梯级或踏板的缺失监控保护、主机超速的监控保护等，并可同时应用于预防硬件故障和软件故障而产生的危险。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种自动扶梯、自动人行道安全保护系统，包括至少三个信号采集单元3-1、3-2、3-3、和至少一个硬件控制单元1、以及至少一个继电器2，其中，硬件控制单元1的控制信号输出端与继电器2相连，继电器2控制安全回路的通/断，其中：

还包括至少两个信号比较器C-1、C-2，信号比较器C-1、C-2的输出端与硬件控制单元1的输入端相连；

第一信号采集单元3-1与第二信号采集单元3-2组合接入第一信号比较器C-1的输入端、第三信号采集单元3-3与第二信号采集单元3-2组合接入第二信号比较器C-2的输入端。

为进一步降低本系统发生故障的概率，本技术方案还包括第三信号比较器C-3，所述的第三信号比较器C-3的输入端分别与所述第一信号比较器C-1的输出端和所述第二信号比较器C-2的输出端相连，所述第三信号比较器C-3的输出端与所述硬件控制单元1的输入端相连。

上述的硬件控制单元1可以为现有技术中常用的集成电路芯片，能够完成本系统所需要的基本逻辑判断功能即可，比如具有多个输入端的与门电路。信号采集单元3-1、3-2、3-3通常由传感器构成主要结构，信号采集单元3-1、3-2、3-3根据技术人员的具体需要检测不同部位的状态信号，比如第一信号采集单元3-1、第三信号采集单元3-3可以检测安装于主机的两路速度传感器的输入信号、或接触器反馈信号或其他信号，作为进行相互比较的实测信号；第二信号采集单元3-2可以检测扶手带速度信号、主机抱闸开关信号、梯级或踏板缺失信号或其他信号，作为与实测信号进行比较的对比信号。这样，可以根据不同部位的状态信号然后将检测到的对比信号分别与两路实测信号进行一对一比较。当然，也可以设置一路实测信号、两路对比信号进行比较，或者两路实测信号、两路对比信号进行比较，精确度更高，但是成本也会更高。

第三信号比较器C-3，确保在硬件控制单元1无法正确接收第一或第二信号比较器的比较信号时，也能够通过第三信号比较器接收到正确的比较信号。

更近一步地，本技术方案还包括一个状态检测单元4，所述状态检测单元4的输入端分别与继电器2相连以接收继电器开关状态信号、与所述硬件控制单元1的输出端相连以接收所述信号采集单元3-1、3-2、3-3检测到的信号，状态检测单元4的输出端与硬件控制单元1相连。

状态检测单元4的输出端连接有软件控制系统5以向软件控制系统5输出系统运行状况信号，所述软件控制系统5与所述硬件控制单元1相连以向硬件控制单元1输出软件控制状态信号。

上述的状态检测单元4对多次比较信号、继电器2的状态进行检测，将检测的结果反馈给硬件控制单元1，同时将相关信号传送给软件控制系统5进行控制或显示，硬件控制单元1独立地对多次比较信号、状态检测单元4的检测结果、软件控制系统5的状态信号进行判断，如果判断都正常则输出控制信号给继电器2以控制电源开关通断、安全回路正常运行。

本实用新型的技术效果表现在：本技术方案为硬件多路防失效安全电路系统，每一个信号采集单元都是独立的，每一个比较信号器也都是独立运行的，硬件控制单元可以通过软件控制系统的状态信号、第一、第二、第三比较信号器的比较信号判断电路运行是否正常，任意一路的故障不会使其他路的保护功能失效。多路防失效安全电路设计大大提高了自动扶梯或自动人行的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构图；

图中所示：1：硬件控制单元，2：继电器，3-1：第一信号采集单元，3-2：第二信号采集单元，3-3：第三信号采集单元，4：状态检测单元，5：软件控制单元，C-1：第一比较器，C-2：第二比较器，C-3：第三比较器。

具体实施方式

下面结合附图1进一步描述本技术方案内容和实施方式。本技术方案可用于扶梯或自动人行道的安全保护，具体涉及扶手带速度监控保护、主机抱闸状态监控保护、梯级或踏板的缺失监控保护、主机超速的监控保护等。

实施方式1可以应用于扶手带速度的监控保护。信号采集单元3-1和3-3检测自动扶梯或自动人行道主机的速度信号，作为比较的实测信号，信号采集单元4-2检测梯级或踏板的速度信号或扶手带的速度信号，作为与实测信号进行比较的对比信号。信号采集单元3-1检测到的实测信号与信号采集单元3-2检测到的对比信号组合输入到第一信号比较器C-1的输入端，第一信号比较器C-1判断两路信号是否相符，如果相符则输出高电平数字信号，如果两路信号不相符，输出低电平数字信号。第一信号比较器C-1将比较信号输出到硬件控制单元1的输入端。

信号采集单元3-3检测到的实测信号与信号采集单元3-2检测到的对比信号组合输入到第二信号比较器C-2的输入端，其后的处理与上述过程一致，比较信号也是输送到硬件控制单元1的输入端以控制继电器2开关的通断。另外，为了防止信号比较器与硬件控制单元之间出现传输故障，本技术方案在第一信号比较器C-1和第二信号比较器C-2的基础上加设了第三信号比较器C-3，第一信号比较器C-1和第二信号比较器C-2的比较信号输出端组合接入第三信号比较器C-3的输入端，即第三信号比较器C-3将第一信号比较器C-1和第二信号比较器C-2的第一次的比较结果进行第二次比较，并将第二次的比较信号也输入给硬件控制单元1。如果硬件控制单元1接收到的任意一路比较结果出现实测信号和对比信号不相符的情况，即任意一路出现低电平数字信号的情况，硬件控制单元1将切断继电器2的开关，系统停止运行。

硬件控制单元1可以是现有技术中常用的集成电路芯片，基本逻辑判断电路，比如三路输入的与门电路，只有当三路输入都为高电平的时候，基本逻辑判断电路才输出高电平信号，控制继电器开关闭合。在进一步的技术方案中，由于加入了状态检测单元4和软件控制系统5，硬件控制单元1需要接收状态检测单元4的反馈信号以及软件控制系统5的软件控制状态信号，则硬件控制单元1就需要再集成信号接收器，使用多个输入端的基本逻辑电路，以便能够实现从属权利要求中所描述的技术方案。当然，使用单片机等智能电子元件在功能上完全能够实现，只是成本上会有所增加。

为了降低继电器2控制信号失效的可能性，申请人在本技术方案中设计了两路继电器2，也就是说，三个信号比较器的输出比较信号经过硬件控制单元1的处理，输出控制信号给任一个继电器2，每一个继电器2都可以控制系统安全回路的通断，任意一路的故障不会使其他路故障。这样，本技术方案的硬件控制系统发生硬件电路失效的概率便会更低。

硬件控制单元1根据该数字信号控制继电器2开关的通断，如果是高电平信号，表示实测信号与对比信号相符，系统运行正常，继电器开关闭合；如果是低电平信号，则表示实测信号与对比信号不一致，系统运行有误，继电器开关断开，系统停止运行，工作人员此时可首先通过软件控制系统记录的故障原因进行检修。

状态检测单元4的输入端分别与继电器2、硬件控制单元1相连，对输入给硬件控制单元1的比较信号和继电器状态进行监控，根据比较信号和继电器的状态信号判断比较信号与继电器状态信号之间的逻辑关系是否正常，如果三个比较信号有低电平信号，而继电器2的开关仍是闭合的，则两者的逻辑关系是错误的。状态检测单元4的输出端与硬件控制单元1和软件控制系统5相连，状态检测单元4将判断信息输送给硬件控制单元1，硬件控制单元1控制继电器通断，使其符合比较信号与继电器状态信号之间的逻辑关系。状态检测单元4还将硬件控制单元1的状态信息和继电器2的状态信息输送给软件控制系统5。

本实施例同时将所有信号采集单元检测到的信号(实测信号和对比信号)、状态检测电路4的监控结果输出给软件控制系统5进行监控，同时软件控制系统5也将监控到的故障点以故障代码的形式保存和显示。

软件控制系统5与本实用新型的纯硬件防失效安全保护系统分属两个独立的控制系统，但是两个系统又分别将自身的运行状态信号传输给对方，任何一个系统出现故障，另一个系统都将阻止自动扶梯、人行道继续运行，保证安全。其中，软件控制系统5还能够记录硬件控制系统的运行情况，在硬件控制系统出现问题导致系统停止运行的时候方便维修人员发现问题，及时检修。

在另一个实施方式中，申请人简要阐述本技术方案如何用于主机抱闸状态监控保护。本实施方式，工作原理与上一个实施方式是相同的，技术方案也采用三个信号采集单元，所不同的是，其中，信号采集单元3-2检测自动扶梯或自动人行道的状态信号(即运行或停止信号)，例如，控制主机运行的主接触器反馈信号，作为比较的实测信号。信号采集单元3-1和信号采集单元3-3检测安装于主机抱闸上的两个主机抱闸开关的状态信号，作为对比信号。也就是说，本实施例中，技术人员可以根据自己的需要选择以开关状态信号作为比较的依据，进而判断两者是否一致，实测信号只有一路，而对比信号有两路。具体的工作原理与实施例1一样，实测信号与对比信号组合接入一个信号比较器的输入端进行比较，进而由硬件控制单元1判断主机抱闸的开关状态。

另外，本技术方案还可以应用于梯级或踏板的缺失监控保护、主机超速的监控保护。此时，技术人员可以自行设定一个基准信号，此信号并非检测所得，是给定的，比如正常数量的梯级或踏板运行时标准的脉冲信号、主机的标准速度信号。用两个信号采集单元检测梯级或踏板的数量信号或两路主机的实际速度信号作为对比信号，并与给定的基准信号进行比较，判断扶梯或自动人行道是否出现梯级或踏板缺失的情况，或是否出现主机超速的情况。

由上述内容可知，本技术方案为多路防失效安全保护系统，可用于扶梯或人行道多种运行状态的安全保护，申请人针对其中的一种实施例做了详细的阐述，对三种实施例做了简要说明，但不能理解为对本实用新型的其他实施方式的限制，凡是在本实用新型基础上进一步的改进和类似或雷同的方案，均视为本实用新型请求保护的范围。

Claims (4)

1.一种自动扶梯、自动人行道安全保护系统，包括至少三个信号采集单元(3-1、3-2、3-3)、和一硬件控制单元(1)、以及至少一个继电器(2)，其中，硬件控制单元(1)的输出端与继电器(2)相连，继电器(2)控制安全回路的通/断，其特征在于：还包括至少两个信号比较器(C-1、C-2)，所述信号比较器(C-1、C-2)的输出端与所述硬件控制单元(1)的输入端相连；其中，所述的第一信号采集单元(3-1)和所述第二信号采集单元(3-2)接入所述第一信号比较器(C-1)的输入端，所述的第三信号采集单元(3-3)和所述第二信号采集单元(3-2)接入所述第二信号比较器(C-2)的输入端。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯、自动人行道安全保护系统，其特征在于：还包括一个第三信号比较器(C-3)，所述的第三信号比较器(C-3)的两个输入端分别与所述第一信号比较器(C-1)的输出端和所述第二信号比较器(C-2)的输出端相连，而所述第三信号比较器(C-3)的输出端与所述硬件控制单元(1)的输入端相连。

3.根据权利要求1或2所述的自动扶梯、自动人行道安全保护系统，其特征在于：还包括一个状态检测单元(4)，所述状态检测单元(4)的两个输入端分别与所述继电器(2)相连以接收继电器开关状态信号并与所述硬件控制单元(1)的输出端相连以接收所述信号采集单元(3-1、3-2、3-3)检测到的信号，所述状态检测单元(4)的输出端与硬件控制单元(1)相连。

4.根据权利要求3所述的自动扶梯、自动人行道安全保护系统，其特征在于：所述状态检测单元(4)的输出端还连接有一软件控制系统(5)并向软件控制系统(5)输出系统运行状况信号，所述软件控制系统(5)与所述硬件控制单元(1)相连并向硬件控制单元(1)输出软件控制系统状态信号。

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