新型電梯轎廂與井道壁距離測量裝置設計

陳克文 王碩

【摘 ?要】特種設備安全技術規范 TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》中第3.7 項要求：“轎廂與面對轎廂入口的井道壁的間距不大于 0.15m，對于局部高度小于 0.5m 或者采用垂直滑動門的載貨電梯，該間距可以增加到 0.20m。如果轎廂裝有機械鎖緊的門并且門只能在開鎖區內打開時，則上述間距不受限制。”通過對該技術規范的理解，我們可以得知該距離的過大會對安全乘梯存在極大的安全隱患，所以我們設計了利用雷達掃描原理對該距離進行測試的一種裝置。

隨著我國高層建筑的增多，我們生活中接觸電梯的機會也就越來越多，如何將每一位乘客安全的送達到目的地是一代代電梯人的使命。一旦電梯發生事故而停梯，大多數人第一反應都會按下操作盤中呼叫按鈕進行求助，等待救援。但也有部分人會魯莽的嘗試著打開廳轎門（該行為極為危險，切勿操作），盲目的“逃離現場”，如果轎廂與井道壁過大會引起人員墜落井道或發生剪切事故，面對這一問題我們需要在電梯安裝后和維保過程中對轎廂與井道壁的距離進行測定，保證人員安全，避免類似事故的發生。

那么我們該如何測量轎廂與井道壁之間的距離呢？傳統的做法是，通過轎廂的反復運行及停止，使轎廂停留在兩層之間，然后打開轎門，在轎頂或在轎內通過鋼板尺或卷尺對轎廂與每一層井道壁之間的距離進行層層測量，該方法可比較準確的測量出井道壁和轎廂之間的距離，但操作過于繁瑣，所以僅適用于非高層電梯的少數數據的測量，且對檢驗人員有一定的安全隱患，如何設計出一款高效及安全的檢測設備，才能避免上述問題的發生呢？筆者通過運用激光雷達掃描系統，提出了一種更佳的測量方案。

該系統利用激光雷達掃描，通過直流無刷電機機構驅動，激光雷達測距核心將順時針旋轉，從而實現對所需方向及距離的掃描，掃描頻率為1000次/秒以上，測量半徑可超過10米，采用光學三角測距技術，配合光學視覺采集處理機構，每次測量過程中，激光雷達發射經過調制的激光信號，經過井道壁反射后被激光雷達的光學視覺采集系統接收，然后經過內部的處理器實時數據處理，計算出井道壁與激光雷達的距離以及當前的夾角，通過通訊接口輸出給手持檢測設備，手持檢測設備會根據需要對大量的數據進行選取，從而得到所在空間的平面點的準確信息。

該設備的測量方法是：首先打開電梯轎門，將設備固定在轎廂內部地板處，保證測量設備在轎廂運行過程中的穩定性，然后測量地坎到測距核心之間的距離L1，將起始測得的距離L1輸入到設備中。然后讓電梯在轎門打開的狀態下從頂層向下運行，設備會通過自身的算法過濾掉一些無效信息，對有用信息進行匯總，測得整個轎廂運行過程中，井道壁到測距核心之間的距離L2，設備會自動計算出井道壁與地坎之間的距離L3=L2-L1，從而獲得轎廂與井道壁之間的準確距離，具體原理詳見下圖。

測量數據L1→輸入手持檢測設備→固定測量主機→通過測量主機測得數據L2→將數據傳出給手持測量設備→手持檢測設備經過計算得出所需數據L3。

通過該設備的應用我們可以精確地測量出轎廂與井道壁之間的距離，并可通過手持設備直接讀取出所需數據，并可通過藍牙打印機將具體參數進行打印，完成檢測任務。

結語：

本項目的實施在保證安檢人員安全的前提下，可有效的提升檢測效率，并通過激光測距保證測量的準確性。

參考文獻：

[1]王國華，楊 林。《一種基于激光測距技術的電梯轎廂與井道壁距離測量設備》中國電梯 第 29 卷，第 9 期 2018 年 5 月 1 日。

[2]特種設備安全技術規范 TSG T7001-2009《電梯監督檢驗和定期檢驗規則—曳引與強制驅動電梯》 中華人民共和國質量監督檢驗檢疫總局。

[3]李高 《基于激光三角測距原理的激光雷達系統研究》 廣東工業大學 2017年5月。

（作者單位：1.愛康普科技（大連）有限公司;2.斯凱孚（大連）軸承與精密技術產品有限公司）