一種非接觸式自動扶梯圍裙板間隙測量裝置的設(shè)計研究

劉利文，黃永振，賴慶軍

（廣東省特種設(shè)備檢測研究院河源檢測院，廣東 河源 517000）

關(guān)鍵字：操作簡便；非接觸式；間隙；二維掃查；面檢測

1 前言

隨著自動扶梯越來越多地出現(xiàn)在商場、超市、車站等人流量大的公共場所，除了給人們的生活、出行帶來便利外，自動扶梯梯級與圍裙板之間間隙夾傷人的事故也頻頻發(fā)生。目前業(yè)界為解決此類安全隱患，推出了許多解決方案，大都是在滿足標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，再增加一些防御設(shè)施，例如，在圍裙板上設(shè)置毛刷、突起的警示條等，能收到較好的效果。

根據(jù)TSG-T7005-2012《電梯監(jiān)督檢驗和定期檢驗規(guī)則-自動扶梯與自動人行道》檢規(guī)要求：自動扶梯和自動人行道的圍裙板設(shè)置在梯級、踏板或膠帶的兩側(cè)，任何一側(cè)的水平間隙不應(yīng)大于4mm，在兩側(cè)對稱位置測得的間隙總和不應(yīng)大于7mm。目前，國內(nèi)在扶梯裙板間隙檢測方面，傳統(tǒng)的檢測方式或通過目測后采用斜塞尺人工測量相應(yīng)數(shù)據(jù)，該方法效率低、誤差大且易出現(xiàn)誤判斷等諸多問題或傳統(tǒng)手段多采用人為手動抽點檢測，存在檢測覆蓋率低、自動化程度不高等弊端；若采用常規(guī)裙板間隙檢測儀器的測量，則只能采用接觸式安裝，而且僅為線性檢測，存在安裝復(fù)雜、受裙板平整度干擾大，無法實現(xiàn)整個踏板的“面檢測”功能。

因此，研究一套定性、定量、高精度、動態(tài)檢測、能自動計算判別的檢測系統(tǒng)及裝置，實現(xiàn)自動扶梯/自動人行道的裙板間隙二維掃查檢測（含隱患定位）功能，填補裙板間隙二維掃查檢測（含隱患定位）技術(shù)空白，提升自動扶梯、自動人行道間隙傳統(tǒng)檢測技術(shù)，以適應(yīng)我國扶梯保有量大、增長迅速、與上述檢測相關(guān)的安全事故頻發(fā)形勢的需要顯得尤為迫切。

針對以上檢測缺陷，本文設(shè)計了一種操作方式簡單、實用性強的非接觸式的自動扶梯圍裙板間隙二維掃查檢測裝置，能有效解決自動扶梯圍裙板間隙檢測難題，提高自動扶梯裙板間隙檢測技術(shù)水平。

2 非接觸式裙板間隙二維掃查裝置的設(shè)計

2.1 非接觸式裙板間隙二維掃查裝置的結(jié)構(gòu)

非接觸式裙板間隙二維掃查裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。包括操控主機、數(shù)據(jù)采集模塊、固定安裝裝置，操作主機包括電子顯示器、無線收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)據(jù)采集模塊包括非接觸電感位移傳感器、無線收發(fā)模塊、控制器處理單元、安裝外殼。

圖1 非接觸式裙板間隙二維掃查裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

電子顯示器完成扶梯間隙測量曲線顯示、結(jié)果數(shù)據(jù)、啟動運行操作等功能，無線收發(fā)模塊用于接收數(shù)據(jù)采集模塊的測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元對于數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進行接收和處理。電子顯示器、無線收發(fā)模塊和數(shù)據(jù)處理單元安裝在同一結(jié)構(gòu)外殼上。

數(shù)據(jù)采集模塊由3個非接觸電感位移傳感器排列組成，非接觸電感位移傳感器采樣點直接對準(zhǔn)所在梯級的圍裙板上，單點測量范圍為3個傳感器組成的測試線，在扶梯運行過程中，實現(xiàn)二維掃查測量，測試運行軌跡為平行四邊形，從而實現(xiàn)圍裙板間隙整個運行平面的測試。數(shù)據(jù)采集模塊通過無線收發(fā)模塊與操控主機進行數(shù)據(jù)互聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

數(shù)據(jù)采集模塊通過安裝部件固定于自動扶梯的梯級上，數(shù)據(jù)采集模塊共有兩個模塊，分別測量自動扶梯左右兩邊的裙板間隙。

固定安裝裝置，主要包括夾持裝置、活動鎖緊扳手和固定件，所述夾持裝置包括固定夾板一（1）、固定夾板二（2）和水平安裝板、（3）所述活動鎖緊扳手包括穿孔螺桿（5）和扳手（6），所述固定件包括墊片（7）和擰緊螺母（8）；所述固定夾板一（1）兩端均連接水平安裝板（3）；夾板一（1）和固定夾板二（2）兩端均設(shè)有適配的螺紋孔（4），所述穿孔螺桿（5）插設(shè)在螺紋孔（4）內(nèi)，所述墊片（7）套設(shè)在穿孔螺桿（5）上，所述墊片（7）兩側(cè)分別抵接固定夾板二（2）和扳手（6），所述擰緊螺母（8）安裝在穿孔螺桿（5）另一端。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

圖2 固定安裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖

非接觸電感位移傳感器、無線收發(fā)模塊、控制器處理單元安裝于安裝外殼的結(jié)構(gòu)上，非接觸電感位移傳感器并排固定于結(jié)構(gòu)上，通過數(shù)據(jù)傳輸線與控制器處理單元相連。

2.2 非接觸式裙板間隙二維掃查檢測功能的實現(xiàn)

裙板間隙二維掃查裝置安裝調(diào)試好后，啟動扶梯，使二維掃查裝置隨扶梯一起運行，同時，通過操控主機啟動二維掃查裝置開始檢測，數(shù)據(jù)采集模塊中的2對3個非接觸式電感位移傳感器分別對扶梯兩側(cè)裙板與梯級間隙進行檢測，測試運行軌跡為平行四邊形，實現(xiàn)圍裙板間隙整個運行平面的測試，數(shù)據(jù)采集模塊將采集到兩側(cè)裙板間隙數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲倏刂鳈C直觀顯示測量數(shù)據(jù)。實物圖如圖3所示。

圖3 二維掃查裝置實物圖

3 結(jié)語

本文設(shè)計了一套非接觸式的扶梯裙板間隙二維掃查檢測裝置，開發(fā)了線陣列型的電感位移感應(yīng)技術(shù)，實現(xiàn)了扶梯裙板安全間隙的二維面掃查檢測，克服了傳統(tǒng)的單一檢測點檢測等諸多弊端，填補了國內(nèi)自動扶梯裙板間隙檢測技術(shù)的空白，該非接觸式裙板間隙二維掃查系統(tǒng)提供了一種操作方式簡單、實用性強的測量方式，通過高效、科學(xué)的方式，能有效解決目前自動扶梯圍裙板間隙檢測難題，在特種設(shè)備檢測技術(shù)領(lǐng)域、檢測機構(gòu)的監(jiān)督檢驗與定期檢驗、監(jiān)督抽查、事故調(diào)查取證、扶梯制造的出廠檢測、安裝維保單位的自檢等。我國扶梯制造、安裝維保、檢驗檢測等單位，特別涉及關(guān)于自動扶梯圍裙板安全間隙的檢測，具有十分重要的實用價值。