浅谈自动扶梯安全系统论文_沈雄斌

巨人通力电梯有限公司 浙江湖州 313009

摘要:基于智能传感器,运用物联网技术,以物物互联互通的理念,开发了自动扶梯安全监测系统,实现自动扶梯故障诊断、事故预警、自动防范等处理,提高自动扶梯安全性。文章对自动扶梯所存在的两种安全隐患进行控制系统的安全性方案研究,提出采用微机控制系统为控制核心,采用32位微机网络化控制系统完成自动扶梯的智能化控制及自我诊断功能,以提高自动扶梯运行安全性;最后对方案进行总结,提出今后研究的方向。

关键词:自动扶梯;控制系统;安全性;监控;立即停止

1前言

近一年多来自动扶梯和自动人行道事故频发,人们在使用设备时往往提心吊胆,害怕出现危险,但是现在电梯又是人们生活工作必不可少的工具,鉴于此种情况,本人把从事电梯检验工作多年所积累的经验和大家分享一下,希望可以避免一些危险情况的发生。电梯属于特种设备的一种,自动扶梯和自动人行道属于电梯的一个种类。把电梯归于特种设备是因为电梯具有一定的危险性,在使用时应注意以下几种容易发生危险的情况:

2现有自动扶梯控制系统研究方向分析

目前对自动扶梯控制系统研究存在很多方向,有从节能性上研究;有从控制核心进行研究;有从控制系统的检测与监督进行研究;也有从提高安全性上进行研究。从节能性上研究的,多采用变频器,根据不同的情况改变自动扶梯运行的速度,如空载时停止,有人时开始加速的策略。从控制方式研究的,控制的方式多种多样,有通过微机控制以及控制和电气一体化控制等形式,还有从检查与监督进行研究的,要求必须符合国家标准,定期检查各项指标,指标应该达到什么标准。也有从提高安全性上进行研究的,如紧急按钮的设置,检修模式和运行模式的切换,传感器的使用等。

3自动手扶电梯控制系统安全存在的问题

3.1运行中的机械故障

机械故障中分为速度分渐发型故障、突发型故障和复合型故障。所谓机械故障是指机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列设备组合)已偏离其设备状态而丧失部分或全部功率的现象。设备故障原因很多,分为外部原因和内部原因,外部原因是:使用环境原因,粉尘、气候等,设备负荷原因,负荷超过设计能力,安装调试等原因,设备使用初期未按要求维护等。从而产生比如断裂、过大残余变形、表面损伤失效、材质变化失效、破坏正常工作引起的失效,针对这些现象,采用机械监视检测技术。分别在传动电机和传送带上装上测振仪:100mV/g,IEPE型振动传感器,80cm一体电缆和BNC接头,精度:±5%,报警:内置ISO10816-3机器振动标准评价振动速度报警状态,内置轴承状态经验值标准评价轴承报警状态,-10℃~50℃,-20℃~120℃,激光点指示目标,同时显示环境温度。一旦被检测目标出现异常,则对反馈回来的信号进行处理,先停滞主电机的电路,对于机械中发生的故障,通过监测到的传感信号回来,从而有效地保护机械与人员。

3.2运行中的电气故障

在电机的主电路中,加上限位开关、安全开关,一旦有突发状况,通过对电机的减速运行及事故发生及时断开,从而保护好人员和设备。

3.3运行中人的因素造成的故障

在电梯的自动扶手两边均加装测振仪,同时调节好振动的系数,屏蔽掉一些干扰因素,当电梯的两边受到比较严重的撞击时,加装SQ1、SQ2,能自动断开电源,从而保护人员和设备。除了人手可以接触到的急停按钮,采用自动扶梯传送带的下端加一个挡铁A、B作为保护装置,一旦有被卷入的物体碰到行程开关,则快速断开接触器,从而断电保护。同时,在行程开关SQ4连接在电梯人脚踏板处安装一个带动行程开关的挡铁C、D与行程开关SQ5连接,如图1所示。一旦有人的衣物被卷入电梯,则碰到A、B挡铁,根据电路接线图,可以迅速断开电机的电源或者一旦脚踏板塌陷,也可以及时断开电源,从而保护了机械损伤及人身安全。

4自动扶梯控制系统的安全性方案设计

4.1总体框架的设计

基于对自动扶梯的调研,为增加其控制系统的安全性:提出采用32位微机网络化控制系统,通过选用各种传感器检测自动扶梯盖板是否松动等作为其输入对象。通过组态网络软件MCGS将每部电梯的实时运行情况采集到监视界面,并能实现对各电机的立即停止。当自动扶梯立即停止时,不是直接立即停止,而是通过变频器控制减半速之后再停止。

4.2MCGS监控界面设计

MCGS监控界面主要是对自动扶梯的运行的异常状态进行监控,有手动维修和常态运行监控两个界面。常态运行监控的界面包括自动扶梯上下盖板情况是否盖好,以及是否有异物卡住,以及复位和立即停止按钮。扶梯监视界面中的盖板状态主要通过各种传感器采集转换后传给微机控制系统,系统然后再给触摸屏,触摸屏根据具体情况进行显示。当发生异常状态,自动扶梯现场没有人能按下立即停止按钮时,工作人员来不及赶往现场,则可以通过触摸屏来直接实施立即停止,提高电梯运行的安全性。

4.3立即停机设计

由于考虑到比较长和比较陡的自动扶梯,直接立即停止对乘客产生冲量所造成的摔倒等伤害,在对电梯实施立即停止的时候,微机控制器不直接控制电机断电,而是采用变频器变速停止,此处采用西门子MM420的变频器,通过设置变频器的参数,设置多段速调速,这里设置两段速,电梯停止时,先降半速,然后再从半速直接停止,控制制定距离保证200mm-300mm范围内,这样自动扶梯电机稍微平滑一些停止,以减少对乘客的直接伤害。

5结束语

自动扶梯的控制系统的安全性涉及到很多方面,仅仅只针对当自动扶梯盖板松动和梳齿卡住时两个异常状态给乘客带来的危险,以及对于又高又陡的自动扶梯立即停止引起乘客易摔倒,而进行的安全性方案设计研究,其有效的提高了电梯运行的安全性,但肯定也会存在一些问题。如采用变频器将立即停止改为降半速停止,也必然增加停止时间而引起没有立即停止而造成的危害,如何解决这个问题,这将是后序研究工作考虑的方向。

参考文献:

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论文作者:沈雄斌

论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期

论文发表时间:2017/10/25

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