一种自动扶梯梯级下陷安全性能检测技术的研究

2020-01-16李伟

科技与创新 2020年1期

关键词：梯级自动扶梯检测仪

李伟

李伟

（安徽省特种设备检测院，安徽合肥 230001）

根据自动扶梯梯级下陷开关的结构、工作原理、制造企业的相关标准，基于ARM平台研发出一种新型检测仪器，可以简便快捷地对梯级塌陷相关功能进行检测。

自动扶梯；测试仪；梯级塌陷；动态检测

1 前言

随着中国的车站、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（以下简称自动扶梯）的使用量也越来越大，但是安全事故也出现了快速上升的势头，对自动扶梯的检验检测提出了更高的要求，其中自动扶梯梯级塌陷安全性能检测逐渐成为研究的焦点。结合目前自动扶梯的设计特点，其梯级塌陷安全保护装置可靠性通常没有具体检验仪器来验证性能，检验普遍较为困难，大多数采用传统的拆除自动扶梯梯级，依靠人为手动来切断塌陷开关验证可靠性，其检测方法不科学，且不能检测梯级塌陷开关与梯级上方的动作距离。因此，市场亟需研发出一种新型自动扶梯的梯级踏陷安全检验仪器，提供给自动扶梯的电梯制造单位、安装、维保单位和检测机构。

本文将介绍一种新型自动扶梯梯级塌陷安全保护装置检测仪，可以对自动扶梯的梯级塌陷功能进行动态、安全、简便、快速检测，以便为自动扶梯运行提供安全评估依据。

2 新型检测仪的工作原理和主要结构

本仪器的研发以国家标准为基础，采用“传感系统模块+数据采集模块+嵌入式计算机系统（主机）”的模块化结构设计，其中最关键的是传感系统模块的选择和设计。由传感系统模块测得的信息首先进入数据采集模块，在数据采集模块中对数据进行初步分析后，通过无线传输方式将数据传输给嵌入式计算机系统，在嵌入式计算机上采用人工智能等技术，并通过特定的数学模型即可得到相应的结果。

主机以ARM内核的MCU为核心，配备有数据存储芯片、USB通信模块、彩色触摸液晶屏、数据采集模块的无线通讯接口、打印机等。用彩色触摸屏液晶实现参数设置和显示，测试数据和相关参数保存在分析仪内嵌的存储器中，并可通过配备的热敏打印机打印出来。由传感器、模拟控制器、数据采集分析仪和便携式计算机四大部分组成，基本结构如图1所示。受扶梯内部空间限制，将包含嵌入式计算机系统的主机直接放入扶梯来测量梯级塌陷开关打杆与梯级之间间隙的难度较大，应采用体积更小的数据采集模块以过渡的方式实施测量。而将电缆从扶梯内部拖出接到主机上的操作比较复杂，因此，需要数据采集模块和主机之间采用无线通讯的方式。

图1 主要结构框图

本仪器机械结构简单，易于操作，主要包含一套梯级—打杆距离测量工装、数据传输模块和数据接收计算机处理模块。梯级—打杆距离测量工装以打杆顶部为基准安装传感系统模块，工装的主要重量由安装打杆的横梁承受。

使用时需要先将自动扶梯的梯级拆除一块，然后再将无线传感器工装模块直接安装在梯级塌陷的档杆上，通过锁紧螺母旋紧固定，检测过程中由传感器测得的信息首先进入数据采集盒，在数据采集分析仪中对数据进行初步分析并将结果在液晶显示器上显示出来。同时可通过USB接口传输给计算机，采用人工智能等技术，并通过特定的数学模型即可得到相应的结果，最终显示出来的就是档杆距离。而且由于传感器直接固定在档杆上，因此可以实现整个运行过程距离的动态检测。

梯级下陷检测仪现场动态检测如图2所示。

图2 梯级下陷检测仪现场动态检测图

3 新型检测仪的应用

该新型检测仪用途比较广泛，对于各种形式的自动扶梯梯级塌陷均可检测。为了验证新型检测仪的测量精度，可以现场采用人工测量的方式进行对比。测量的方法是拆卸一两块梯级或者踏板，检修运行至下陷档杆正处于支架横梁位置时，利用游标卡尺测量档杆顶部距离横梁的垂直距离，和新型仪器测量值进行对比。图2中最上面的曲线即为档杆距离，可以看出其基本处于4～6 mm，符合标准要求。通过试验得到，现场人工测得的数值和新型仪器测量值基本相同，满足最终的实验要求。同时，由于其是动态检测过程，因此可以将档杆上方的每一个位置的距离都能检测，相比手动检测更加安全、快速。