自动扶梯扶手检测报警装置的设计

姜楠 刁鑫濠 陈点津 叶敬坡 焦斯勇 窦岩

摘  要：该文为针对自动扶梯扶手设计的一款检测报警装置，该装置包括扶梯侧栏、扶手导向条、移动扶手带、侧栏围裙板、压力开关装置、声音报警器和PLC控制器。其中压力开关装置布置在扶手导向条的内侧面，由滚珠、弹簧、开关活动触点和开关固定触点构成。当行人存在依靠扶手行为时，两活动触点接触控制声音报警器报警，对该行为做出提醒，预防自动扶梯掉落事故的发生。

关键词：自动扶梯  扶手  压力检测装置  预警

中图分类号：TH236                          文献标识码：A文章编号：1672-3791（2021）03（a）-0064-03

Design of alarm device for escalator handrail detection

JIANG Nan  DIAO Xinhao  CHEN Dianjin  YE Jingpo  JIAO Siyong  DOU Yan

（Changshu Institute of Technology， Changshu， Jiangsu Province， 215500  China）

Abstract： This paper is a detection and alarm device designed for escalator handrails， which includes escalator side rails， escalator guide bars， mobile armband， side rail apron board， pressure switch device， sound alarm and PLC controller. The pressure switch device is arranged in the inner side of the handrail guide strip， which is composed of ball， spring， switch active contact and switch fixed contact. When pedestrians rely on handrails， two active contact control sound alarm， alert the behavior to prevent escalators falling accident.

Key words： Escalator; Handrails; Pressure detection device; Early warning

随着社会的发展和科技的进步，越来越多的安全问题引起了人们的注意，目前少数商场和机场使用管理单位自行实施加装该防护装置，但法律法规没有明确该装置的要求[1]。关于在多层建筑中自动扶梯的安全问题始终没有得到解决。具有倚靠扶手检测报警装置功能的自动扶梯是一个符合时下需求的一个产品，针对目前的公共场所如商场、车站、地铁等地方出现的扶梯倚靠问题，需要使用具有检测报警装置的自动扶梯来解决安全问题，而且过分依靠扶梯支撑身体不仅会危及自身，也会危及他人，造成他人、公共财产损失。现在通过能够检测报警的自动扶梯装置，可以在人们依靠扶手时检测并通过语音播报来提醒人们。既减少了安全事故发生的可能性，也提高了人们的安全意识。

1  研究现状

据实地调查自动扶梯在市场中已普遍使用，但现在大部分自动扶梯为半封闭式装置，对人体腰部以上无有效保护装置。针对以上问题设计了一种具有倚靠扶手检测报警功能的自动扶梯，当顾客倚靠扶梯时，自动扶梯利用接触感应装置控制警器报警，提醒顾客存在危险，可以高效率地预防自动扶梯掉落事故的发生。

2  自動扶梯扶手检测报警装置结构设计和工作原理

2.1 装置结构

自动扶梯扶手检测报警装置，该装置包括扶梯侧栏、扶手导向条、移动扶手带、侧栏围裙板、压力开关装置、声音报警器和PLC控制器。压力开关装置包括滚珠、弹簧、开关活动触点和开关固定触点，扶手导向条的内侧面设有横向的盲孔，滚珠和弹簧被限制于盲孔内，弹簧的固定端与盲孔的底面固定连接，弹簧的活动端抵压滚珠使滚珠部分突出于盲孔的开口，弹簧的活动端连接开关活动触点，盲孔的底面设有开关固定触点，开关活动触点和开关固定触点间留有间隙，侧栏围裙板设有声音报警器，开关活动触点和开关固定触点构成开关信号器及声音报警器与控制器连接，控制器在开关活动触点和开关固定触点接触时控制声音报警器报警。

2.2 工作原理

在有人倚靠栏杆的扶手时，移动扶手带向扶梯外侧偏移，移动扶手带压迫滚珠向盲孔内移动，此时弹簧压缩，开关活动触点和开关固定触点接触触发信号，由PLC控制器控制声音报警器报警（见图2）。

2.3 优点

通过压力开关装置可以实时检测是否有乘坐人员倚靠扶手，当有人倚靠扶手时触发声音报警器报警提醒，同时由于压力开关装置设置在扶手导向条的侧面，没有设置在顶面，可以避免因为扶手导向条张紧程度不一致造成误报警。

PLC技术外围中很重要的一个设备就是编程，它能够将用户编写的程序成功输送至PLC用户程序存储器，就这一点而言，它的主要任务应该是输入程序和调试程序或者是监控程序整体性执行过程。另外，可编程终端属于具有I/O功能的PLC技术人机界面产品。对人而言可以通过屏幕触摸信息将其输入PLC中，并且同样可以运用编程终端将PLC输入信息在其屏幕上面显示出来[2]。

3  具体实施方式

结合图1、图3及图4所示，该装置涉及的具有倚靠扶手检测报警功能的自动扶梯包括梯级1、扶梯侧栏2、扶手导向条3、移动扶手带4、侧栏围裙板5、压力开关装置6和控制器7。扶梯侧栏2设置在梯级1的两侧，扶手导向条设置于所述扶梯侧栏的外周面用于引导移动扶手带[3]。移动扶手带呈下端开口的环状与扶手导向条配合[4]。

压力开关装置设有若干个并等间隔布置在扶手导向条的内侧面，也就是说位于梯级1的两侧的扶梯侧栏上的扶手导向条的相对面上设置压力开关装置[5]。压力开关装置包括滚珠、弹簧、开关活动触点和开关固定触点。扶手导向条的内侧面开设横向的盲孔，盲孔的开口直径小于盲孔的孔径，滚珠直径大于盲孔的开口直径，滚珠和弹簧被限制在盲孔内。弹簧的固定端与盲孔的底面固定连接，弹簧的活动端抵压滚珠使滚珠部分突出于盲孔的开口。弹簧的活动端连接开关活动触点，盲孔的底面设有开关固定触点，开关活动触点和开关固定触点间留有间隙，两者构成开关信号器。在侧栏围裙板上设置若干个声音报警器，此实施例采用语音播放模块用于播放语音提醒信息[6]。声音报警器的位置与压力开关装置的位置一一对应，也就是每个压力开关装置的竖直下方的位置设置一个声音报警器。

4  结语

该文设计的这种具有倚靠扶手检测报警功能的自动扶梯能够有效检测行人是否存在依靠扶手行为，并在发生时做出提醒，预防自动扶梯掉落事故的发生。其可广泛应用于各种扶梯设施的安全改装改造中。

参考文献

[1] 武星军，刘英杰.自动扶梯坠落防护要求与措施探讨[J].中国电梯，2020，31（23）：66-70.

[2] 盧弘博.自动扶梯PLC控制探究[J].现代制造技术与装备，2019（6）：209-210.

[3] 叶敬坡，陈先行，窦岩，等.自动扶梯安全扶手带预警装置的设计[J].科技创新导报，2020，17（15）：55，57.

[4] 魏广宏，张建平，李岩.从标准发展及用户需求谈自动扶梯的改造趋势[J].中国电梯，2018，29（6）：69-72.

[5] 卢衷正，王智超.重载型自动扶梯桁架优化设计实例[J].中国电梯，2021，32（3）：18-19.

[6] 李子露.可调节宽度自动扶梯梯级研究[D].浙江科技学院，2020.