一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统及其方法与流程

本发明涉及自动扶梯或者自动人行道领域，特别是一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统及其方法。

背景技术：

自动扶梯运行时梯级与两侧围裙板之间间隙过大容易造成异物或儿童手脚趾卷入，从而引发设备损坏或人员伤亡事故。近年来我国频繁发生儿童手指、脚趾或胶鞋被卷入运动梯级与围裙板间隙，造成人身伤害。质监部门的检测机构在对扶梯进行监督检验和定期检验时都需要对梯级和围裙板间隙进行检测，按国家标准要求：单侧不大于4mm，两侧之和不大于7mm。

但目前国内外对梯级与围裙板间隙的检测手段往往是在自动扶梯停止运行时采用塞尺或钢直尺人工测量，尚没有专业的检测仪器设备，主要存在以下问题：一是在梯级停止运行时的检测结果与在梯级运动时的检测结果有差异（由于导轨、滑轮的磨损导致扶梯运行时梯级左右晃动）；二是使用钢尺（塞尺）进行人工测量效率低、难以对所有的间隙进行全部的一一测量，因此容易漏掉一些隐患；三是钢直尺和塞尺分辨率低，人员读数误差大，特别是数据接近临界值时容易影响判定结论。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种精度高且效率高的自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统，其特征在于：包括终端、与终端进行通讯的距离测量子系统和间隙测量子系统；

距离测量子系统，用于实时测量梯级运行的距离，并将测量到的距离数据信息传送给终端处理；

间隙测量子系统，用于实时检测梯级与围裙板间隙变化，并将间隙数据信息传送给终端处理；

终端，用于采集距离测量子系统和间隙测量子系统的上述数据信息，并处理和显示。

作为技术方案的进一步改进，所述距离测量子系统包括距离测量装置和距离下位机处理模块。

作为技术方案的进一步改进，所述距离测量装置包括通过联轴器连接的胶轮及旋转编码器，所述距离测量装置通过带有吸盘的的支架固定在自动扶梯水平段围裙板上。

作为技术方案的进一步改进，所述距离下位机处理模块包括微处理器CPU，微处理器CPU分别与数据储存和无线通信电路连接，微处理器CPU输入端与充电及供电电路和梯级运行距离测量电路连接，充电及供电电路与可充电锂电池连接，梯级运行距离测量电路输入端与脉冲整形电路连接，所述距离下位机处理模块通过无线通信电路与终端进行通讯。

作为技术方案的进一步改进，间隙测量子系统包括传感器基座、安装在传感器基座上的传感器以及间隙下位机处理模块。

作为技术方案的进一步改进，所述传感器采用接触式位移传感器。

作为技术方案的进一步改进，所述传感器基座包括夹紧基座和与夹紧基座上端钩设的夹紧板，所述夹紧基座设置有第一通孔，所述夹紧板与夹紧基座的第一通孔对应的位置设有第二通孔，所述夹紧基座通过紧固件同时穿过第一通孔和第二通孔的方式与夹紧板连接，所述夹紧基座和夹紧板下端同时插设在扶梯踏板齿槽中。

作为技术方案的进一步改进，所述间隙下位机处理模块包括微处理器CPU，微处理器CPU分别与数据储存和无线通信电路连接，微处理器CPU输入端与充电及供电电路和A/D转换器连接，充电及供电电路与可充电锂电池连接，A/D转换器输入端与信号变换电路连接，所述间隙下位机处理模块通过无线通信电路与终端进行通讯。

一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位方法，其特征在于：

1）测量准备工作；

2）自动扶梯以检修速度运行，距离测量子系统的胶轮随梯级一起运动，旋转编码器产生脉冲信号，脉冲整形电路对旋转编码器传送的脉冲信号进行整形抗干扰，然后再将脉冲信号送入梯级运行距离测量电路进行计算，得出梯级运行速度和距离，在微处理器CPU控制下通过无线通信电路实时发送到间隙测量子系统和终端；

3）信号变换电路将位移传感器的电阻信号转化成电压信号，在微处理器CPU的控制下对电压信号进行A/D转换，微处理器CPU计算得出间隙变化量，通过无线通信电路实时将间隙变化量发送到终端。

4）终端实时采集间隙测量子系统和距离测量子系统的数据信息，将间隙变化量和间隙初始值相加得到实时位置的间隙值，并且将间隙值和步骤2）中与间隙值对应的实时距离两组数据进行处理、显示与保存；

5）间隙测量子系统到达出口时，自动扶梯停止运行，测试结束。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤1）的具体步骤为：

a）标记初始位置：在扶梯入口左右对称的位置分别用记号笔做一个标记，即传感器运动的零点位置，并且用直尺或者斜塞尺测量两个标记处扶梯梯级和围裙板的间隙值，作为间隙的初始值；

b）安装间隙测量子系统：将位移传感器安装固定于传感器安装基座上，调整传感器安装基座的夹紧基座和夹紧板，保证左右两边位移传感器和步骤a）中的两个标记重合，转动紧固件将位移传感器安装固定于自动扶梯梯级踏板上；

c）安装距离测量子系统：距离测量装置通过支架上的吸盘固定于扶梯上，调整支架的摆臂，使胶轮紧贴在自动扶梯水平段梯级上；

d）系统启动：打开终端、间隙下位机处理模块以及距离下位机处理模块电源开关，打开终端测试软件，启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步；

e）基本信息设置：在参数设置选项中输入待检测自动扶梯的ID号及相应的待测数据信息；

f）初始值设置：将步骤a）测量的间隙初始值输入到系统。

本发明的有益效果有：

本发明一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统及其方法，提高检测人员的工作效率、降低劳动强度；精度高，消除了人工观察和人员责任心带来的检测误差，可帮助检测人员更全面的发现隐患，最大限度的减少该类隐患带来的扶梯安全事故；其精准的隐患定位功能可以帮助维修人员更快的进行维修调整。本发明对自动扶梯安全运行及乘客人身安全具有重要意义，对整个质监事业的发展具有积极的推动作用。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1 为本发明的结构示意图；

图2为本发明的间隙测量下位机处理模块原理框图；

图3 为本发明的距离测量下位机处理模块原理框图；

图4 为本发明的测量显示效果图；

图5为本发明的传感器基座的结构示意图；

图6为本发明的夹紧基座结构示意图；

图7为本发明的夹紧板结构示意图；

图8为本发明的紧固件结构示意图。

具体实施方式

参考图1和图2，一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位系统，其特征在于：包括终端1、与终端进行通讯的间隙测量子系统2和距离测量子系统3；

距离测量子系统3，用于实时测量梯级运行的距离，并将测量到的距离数据信息传送给终端处理；

间隙测量子系统2，用于实时检测梯级与围裙板间隙变化，并将间隙数据信息传送给终端处理；

终端1，用于采集距离测量子系统和间隙测量子系统的上述数据信息，并处理和显示。

所述距离测量子系统3包括距离测量装置32和距离下位机处理模块31。

所述距离测量装置32包括通过联轴器连接的胶轮323及旋转编码器322，所述距离测量装置32通过带有吸盘的的支架321固定在自动扶梯水平段围裙板上。所述距离下位机处理模块31包括微处理器CPU，微处理器CPU分别与数据储存和无线通信电路连接，微处理器CPU输入端与充电及供电电路和梯级运行距离测量电路连接，充电及供电电路与可充电锂电池连接，梯级运行距离测量电路输入端与脉冲整形电路连接，所述距离下位机处理模块通过无线通信电路与终端1进行通讯。

间隙测量子系统2包括传感器基座22、安装在传感器基座22上的传感器23以及间隙下位机处理模块21。所述传感器23采用接触式位移传感器。参考图5，所述传感器基座22包括夹紧基座221和与夹紧基座221上端钩设的夹紧板223，所述夹紧基座221设置有第一通孔，所述夹紧板223与夹紧基座221的第一通孔对应的位置设有第二通孔，所述夹紧基座221通过紧固件222同时穿过第一通孔和第二通孔的方式与夹紧板223连接，所述夹紧基座221和夹紧板223下端同时插设在扶梯踏板齿槽中。

参考图6，所述夹紧基座221包括与扶梯踏板平行的基准面2213、基准面2213前后两侧垂直向下设置的定位面2211、基准面2213右侧垂直向下设置的夹紧面2212、基准面2213左侧垂直向上设置的辅助面2214和与基准面平行且与辅助面垂直的安装面2215，所述第一通孔2216设置在辅助面2214。进一步参考图7，所述夹紧板223上包括夹紧面2231和与夹紧面左侧垂直向上连接的连接钩2232，所述夹紧面2231与夹紧基座221的辅助面2214平行，所述安装面2215设置有两个开孔，所述连接钩2232穿过两个开孔钩设在安装面2215上，所述第二通孔2233设置在夹紧面2231上。图8是紧固件结构示意图，所述紧固件222包括凸轮式夹紧杆32和套设在夹紧杆上的螺母2221，所述夹紧杆2222穿过第一通孔2216和第二通孔2233。使用时，夹紧板223的连接钩2232连接到夹紧基座221安装面2215的两个开孔上。在自动扶梯或自动人行道梯级踏板上选择合适的位置，调整夹紧板223的位置，将夹紧板223上的夹紧面2231和夹紧基座221上的夹紧面2212插入到扶梯踏板齿槽里面，定位面2211与梯级踏板贴合，起到定位作用。紧固件222的凸轮式夹紧杆2222穿过夹紧板223和夹紧基座221的辅助面2214上的孔，螺母2221安装到凸轮式夹紧杆2222上，旋转螺母2221，使装置初步夹紧到梯级踏板上。最后，转动凸轮式夹紧杆2222上的扳手，将本基座可靠固定在梯级踏板上，然后将检测用传感器安装到基准面2213上进行检验测试,通过夹紧板和夹紧基座之间的距离可调，能够适应各种尺寸的自动扶梯或自动人行道梯级踏板；采用凸轮式夹紧杆和螺母作为紧固件，可以实现快速安装和拆卸。

所述间隙下位机处理模块21包括微处理器CPU，微处理器CPU分别与数据储存和无线通信电路连接，微处理器CPU输入端与充电及供电电路和A/D转换器连接，充电及供电电路与可充电锂电池连接，A/D转换器输入端与信号变换电路连接，所述间隙下位机处理模块通过无线通信电路与终端进行通讯。

在用于检测梯级与围裙板间隙变化的间隙测量子系统2安装时，在自动扶梯入口处围裙板左右对称的位置用记号笔做两个标记（作为传感器运动的零点位置），并用直尺或者塞尺测量出两个位置梯级和围裙版之间的间隙。位移传感器23固定安装于传感器安装基座22上，通过调整传感器安装基座22的夹紧基座221和夹紧板223，保证左右两边位移传感器23的活动端和标记重合，旋转紧固件222将位移传感器23固定安装于自动扶梯梯级踏板上。间隙下位机处理模块21放置于梯级踏板上，间隙下位机处理模块21以锂电池供电的嵌入式系统模块，以CPU为核心，内部有信号变换电路，将位移传感器23送来的电阻信号转化成电压信号，然后在CPU的控制下进行高分辨的A/D转换，经CPU计算可得出精确的间隙变化量，然后通过无线通信电路实时发送到终端1。

在用于实时监控梯级运动距离的距离测量子系统3安装时，先将胶轮323与旋转编码器322同轴连接，将支架321固定于扶梯水平段围裙板上，调整支架321的摆臂使传感器胶轮323紧贴在自动扶梯水平段梯级。与自动扶梯直接接触的胶轮323采用耐磨性橡胶轮，与旋转编码器323通过一弹性联轴器同轴连接，当胶轮323随扶梯转动时，旋转编码器322同步转动并生成脉冲信号。距离下位机处理模块放置于梯级外，如图3所示，也是一个以锂电池供电的嵌入式系统模块，以CPU为核心，内部有脉冲整形电路，先将旋转编码器送来的脉冲信号进行整形以抗干扰，然后再将脉冲信号送入梯级速度与运行距离测量电路进行计算，得出精确的梯级速度和运行距离，然后在CPU控制下通过无线通信电路实时发送到终端1。

安装完毕后，启动系统。接通终端1、间隙下位机处理模块21和距离下位机处理模块31的电源开关。打开终端1上的测试软件，系统开始启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步。在终端1的测试软件上进行参数设置，将待检测自动扶梯的ID号、相应的待测数据信息以及测量的初始位置的间隙值输入到系统。自动扶梯以检修速度开始运行，距离测量子系统3的胶轮323随梯级一起运动，旋转编码器322产生脉冲信号，CPU对旋转编码器322送来的脉冲信号进行整形抗干扰，然后再将脉冲信号送入梯级速度与运行距离测量电路进行计算，得出精确梯级运行速度和距离，然后在CPU控制下通过无线通信电路实时发送到间隙测量子系统2和终端1。间隙测量子系统2接收到距离测量子系统3的信号，将位移传感器23的电阻信号转化成电压信号，然后在CPU的控制下进行高分辨的A/D转换，经CPU计算得出精确的间隙变化量，然后通过无线通信电路实时发送到终端1。终端1实时采集间隙测量子系统2和距离测量子系统3的数据信息，将间隙变化量和间隙初始值相加得到实时位置的间隙值，并且将间隙值和距离两组数据进行处理。如图4所示，以距离测量子系统3反馈的距离信号为横轴，以间隙值信号作为纵轴，绘出自动扶梯梯级和两边围裙版的间隙以及两侧对称位置处的间隙总和三条曲线图并且保存数据文件。当单侧梯级和围裙版间隙超过4mm或者两侧对称位置处的间隙总和超过7mm时，曲线显示红色，便于隐患定位。间隙测量子系统2到达另外一个出口时，自动扶梯停止运行，测试结束，测试软件保存图形和数据文件。查看终端1中保存的图像和数据，发现存在的隐患并且进行定位，指导企业完成整改。

一种自动扶梯梯级与围裙板安全间隙测量与隐患定位方法，其特征在于：

1）测量准备工作：

a）标记初始位置：在扶梯入口左右对称的位置分别用记号笔做一个标记，即传感器运动的零点位置，并且用直尺或者斜塞尺测量两个标记处扶梯梯级和围裙板的间隙值，作为间隙的初始值；

b）安装间隙测量子系统：将位移传感器安装固定于传感器安装基座上，调整传感器安装基座的夹紧基座和夹紧板，保证左右两边位移传感器和步骤a）中的两个标记重合，转动紧固件将位移传感器安装固定于自动扶梯梯级踏板上；

c）安装距离测量子系统：距离测量装置通过支架上的吸盘固定于扶梯上，调整支架的摆臂，使胶轮紧贴在自动扶梯水平段梯级上；

d）系统启动：打开终端、间隙下位机处理模块以及距离下位机处理模块电源开关，打开终端测试软件，启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步；

e）基本信息设置：在参数设置选项中输入待检测自动扶梯的ID号及相应的待测数据信息；

f）初始值设置：将步骤a）测量的间隙初始值输入到系统。

2）自动扶梯以检修速度运行，距离测量子系统的胶轮随梯级一起运动，旋转编码器产生脉冲信号，脉冲整形电路对旋转编码器传送的脉冲信号进行整形抗干扰，然后再将脉冲信号送入梯级运行距离测量电路进行计算，得出梯级运行速度和距离，在微处理器CPU控制下通过无线通信电路实时发送到间隙测量子系统和终端；

3）信号变换电路将位移传感器的电阻信号转化成电压信号，在微处理器CPU的控制下对电压信号进行A/D转换，微处理器CPU计算得出间隙变化量，通过无线通信电路实时将间隙变化量发送到终端。

4）终端实时采集间隙测量子系统和距离测量子系统的数据信息，将间隙变化量和间隙初始值相加得到实时位置的间隙值，并且将间隙值和步骤2）中与间隙值对应的实时距离两组数据进行处理、显示与保存；

5）间隙测量子系统到达出口时，自动扶梯停止运行，测试结束。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。