一种具有扶手带压力检测功能的自动扶梯或自动人行道的制作方法

本发明涉及一种自动扶梯或自动人行道的检测技术领域，尤其涉及一种扶梯扶手带压力检测技术。

背景技术：

自动扶梯与自动人行道已经成为大部分商场和公共场所的必备运输人力的交通工具。扶梯在方便人们的同时，也存在很多安全隐患，扶梯安全问题也牵动着每一个乘客的心。有调查显示，在诸多导致电梯安全隐患的因素中，电梯制造质量问题占16％，安装问题占24％，而保养和使用问题高达60％。其中乘客非法使用操作、乘坐电梯是导致电梯安全隐患的较大因素。2015年全国共发生人员伤亡的电梯事故58起,死亡46人。其中小于12岁儿童死亡的比例最高，因为儿童的安全意识较薄弱、自制力较差、好奇心重、喜欢在扶梯上玩耍嬉闹等原因，导致其有极大概率发生悲剧。

为了保护扶梯乘客的安全，扶梯设计者们在扶梯上设计了大量保护装置，例如，扶梯有保护儿童小孩手指卷入扶手带的扶手带入口保护开关，有防止乘客鞋子陷入梯级与护板间隙的梯级毛刷装置，有防止扶手带速度异常导致乘客后仰的扶手带测速保护开关。以上开关都是国标中强制要求有的保护装置，但是没考虑到儿童还不具备判断能力的前提下，将扶梯作为娱乐工具的预防装置。日常新闻经常报道儿童在商场玩耍扶梯时出现的危险问题。这个年龄段的儿童普遍在3～5岁，儿童若无监护，在缺少安全意识的情况下攀爬扶手带，会因为扶手带具有摩擦力，儿童被扶梯拖动前行，当被拖行至没有护栏的位置时，儿童会存在跌落的风险。而现有的扶梯保护装置对这个问题缺少考虑，无法避免危险的发生。

因此为了保护儿童，研发一种能解决以上风险问题的自动扶梯或自动人行道势在必行。

技术实现要素：

本发明的目的是为了保护乘坐扶梯的儿童，具体是避免儿童攀爬扶手带被扶手带拖起来导致其从高处掉落的危险。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种具有扶手带压力检测功能的自动扶梯或自动人行道，其包括安置于自动扶梯或自动人行道的扶手带下方的压力检测装置及扶梯控制器，所述压力检测装置包括相互电连接的压力传感器、处理单元及电源模块，压力传感器用于感知扶手带的压力大小并转换成电信号，处理单元对所述电信号进行处理，并判断压力大小和压力的持续时间，将判断的结果输出给扶梯控制器，当压力检测装置检测到扶手带所承受压力大于和压力持续时间超出预设值时，扶梯控制器控制自动扶梯或自动人行道停机。

优选地，压力检测装置安装于自动扶梯或自动人行道扶手带的水平段。

作为一种实施方式，压力检测装置安装于扶手带带体与扶手带支架之间。

作为另一种实施方式，压力检测装置安装于扶手带支架与扶梯护壁板之间。

作为可选方式，压力传感器采用应变片压力传感器、或陶瓷压力传感器、或扩散硅压力传感器、或蓝宝石压力传感器、或压电压力传感器。

作为可选方式，处理单元采用PLC、或单片机、或ARM微控制器。

优选地，所述扶梯控制器还连接有语音报警单元，当收到停梯信号时，扶梯控制器向语音报警单元发出信号，语音报警单元开始发出语音报警的声音。

本发明的有益效果是：负责压力检测功能的压力检测装置独立于自动扶梯的检测装置，通用性强能广泛应用于各品牌扶梯设备的加装。压力传感器作为检测元器，检测精度高，靠干扰性强，与其他保护与检测装置相比它能够感知压力的大小，可自行处理检测之后数据的并给输出结果给扶梯控制器，更加智能。因此，本发明能够有效检测是否有儿童爬上扶手带，避免儿童攀爬扶手带被扶手带拖起来导致其从高处掉落的危险，最大程度的对儿童进行人身安全保护，可广泛应用于扶梯功能拓展和旧体的改造当中。

附图说明

图1是本发明的侧视图；

图2是上述图1的仰视图；

图3是方案一的安装截面视图；

图4是方案二的安装截面视图；

图5是本发明的电气连接原理图；

图6是本发明所述的工作流程图。

其中，压力检测装置1，扶手带2，扶梯护壁板3，扶手带支架4，扶梯控制器5，电源模块6，压力传感器7，处理单元8，语音报警单元9

具体实施方式

下面结合附图1～6对本发明做进一步详细说明。

本发明所述的自动扶梯是指带有循环运动梯路向上或向下倾斜输送乘客的固定电力驱动设备，自动人行道是指带有循环运动走道水平或倾斜输送乘客的固定电力驱动设备。

图1、2是本发明的在扶梯上的安装示意图：

扶手带压力检测装置安装在扶梯上、下部水平段的扶手带位置，一台自动扶梯或者人行道安装有4个压力检测装置。

参考图3、图4是本发明在扶手支架的安装截面图：

方案一中，扶手带压力检测装置1安装与扶手带2与扶手带支架4之间，扶手带支架4安装于扶梯护壁板顶部。如图4电气连接图所示，压力检测装置包括相互电连接的压力传感器、处理单元及电源模块，电源模块、压力传感器、处理单元及扶梯控制器依次连接。压力传感器用于感知扶手带所承受压力大小并转换成电信号，处理单元对输入的电信号进行处理，并判断压力大小和压力的持续时间，将判断的结果输出给扶梯控制器，电源模块则对压力传感器及处理单元的电路供电。

压力检测装置直接检测扶手带2产生的压力，当检测到的扶手带压力大于预设值且持续时间大于预测时间时，压力检测装置输出停止信号，扶梯控制器切断扶梯电源，让扶梯及时停止。

方案二中，扶手带压力检测装置安装于扶手带支架4和扶梯护壁板3之间。压力检测装置通过扶手带支架间接检测扶手带产生的压力，当检测到的扶手带压力大于预设值且持续时间大于预测时间时，压力检测装置输出停止信号，扶梯控制器切断扶梯电源，让扶梯及时停止。

电源模块可以采用开关电源，开关电源将工频交流电转化为直流5V或24V的安全电压。则转化后的直流电供给压力传感器、处理单元进行测量与运算的工作。

压力传感器可以采用多种类型压力传感器，比如应变片压力传感器。应变片压力传感器包含电阻应变片这种元件。电阻应变片是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上，当基体受力发生应力变化时，电阻应变片也一起产生形变，使应变片的阻值发生改变，从而使加在电阻上的电压发生变化。

处理单元可以采用可以采用由PLC、单片机、ARM微控制器等构成的高性能、低成本、低功耗的微型控制系统。处理单元将压力传感器输出的电信号分析处理，并判断2个因素：1.力的大小大于预设值。2.大于预设值的力持续保持t秒以上。如果同时满足这两个条件，则处理单元输出停梯信号给扶梯控制器。

图中语音报警单元与扶梯控制器连接，若扶梯控制器接收到压力检测装置中处理单元传来的停梯信号后，扶梯控制器会输出信号给语音报警单元，则语音报警单元发出声音报警。

在正常乘梯情况下，乘坐扶梯握住扶手带的压力较小。但若有儿童站在扶梯的入口处玩耍，并用手攀爬入口处的任意一条扶手带时，因为扶手带有拖动力，儿童会被扶手带抬起并往扶梯(上行或下降的)倾斜段方向移动。当儿童被拖动于扶手带水平段处时，压力检测装置所受压力最大，因此压力检测装置设置在这个部位。会发生这种意外的儿童，年龄普遍在3至5岁，基于这个年龄段的儿童的平均体重而设定扶手带受压的预设值，例如设定为200N。压力检测装置检测到扶手带持续受到200N以上的力并持续一段时间，则判断有小孩被扶手带托起，此时输出停止信号，切断扶梯电源，让扶梯及时停止。

参考图5是压力检测装置的运行逻辑：

综上所述，当扶梯开始通电运行时，扶手带压力检测装置开始工作，当压力检测装置未检测到压力超过设定值时，扶梯持续保持运行。当压力检测装置检测到压力超过200N且持续t秒时间后，压力检测装置输出停梯信号，扶梯控制器切断扶梯电源从而让扶梯及时停梯，且发出声音报警。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。