磁卡系統(tǒng)道閘欄桿改造方案

摘 要：針對(duì)本公司道閘欄桿多次被撞壞這一現(xiàn)象，現(xiàn)提出一種全新的設(shè)計(jì)解決方案，該方案通過(guò)使用RS485接口或地感檢測(cè)保護(hù)裝置提升系統(tǒng)的感應(yīng)能力，通過(guò)采用磁感應(yīng)霍爾器件進(jìn)行行程控制，光電耦合、無(wú)觸點(diǎn)、過(guò)零導(dǎo)通技術(shù)使欄桿能在水平方向九十度旋轉(zhuǎn)，從而解決了欄桿易被撞擊損壞的難題。

關(guān)鍵詞：RS485；磁感應(yīng)霍爾器件；行程控制；零導(dǎo)通

中圖分類號(hào)：TP391.9

公司磁卡系統(tǒng)自上線運(yùn)行以來(lái)，道閘欄桿多次被撞壞或撞斷。排除人為因素外，道閘欄桿的確存在著設(shè)計(jì)缺陷。此缺陷和管理上的不完善，是道閘欄桿被撞斷的根本原因所在。通過(guò)對(duì)道閘欄桿被撞斷后的斷面分析，我們決定對(duì)此欄桿進(jìn)行改造，從最大程度上消除外力對(duì)欄桿的影響，減少人為因素的破壞。此種道閘欄桿在國(guó)內(nèi)各企業(yè)、各生活小區(qū)普遍采用，基本都為進(jìn)出道單向開(kāi)啟，如果能夠按照本方案設(shè)計(jì)改造，均能從安全上、經(jīng)濟(jì)上得到很好的體現(xiàn)，具有一定的推廣價(jià)值。

1 道閘欄桿被撞壞或撞斷的事故成因及分析

1.1 騎自行車或電動(dòng)車的人為直接撞擊

出現(xiàn)此種現(xiàn)象和行人的觀察力有直接關(guān)系。幾乎所有責(zé)任人均是在心不在焉或者心有所思的情況下，未觀察到道閘欄桿或者走錯(cuò)行進(jìn)路線，直接撞上的。通過(guò)改造，可以直接消除因?yàn)樾腥俗⒁饬Σ患薪o道閘欄桿造成的正面橫向破壞。

1.2 汽車通過(guò)時(shí)造成的損壞或撞擊

汽車在沒(méi)有完全通過(guò)道閘欄桿時(shí)，道閘欄桿自動(dòng)下落，汽車在行進(jìn)中將欄桿拉斷或拉壞。出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因是有些車輛底盤(pán)較高，公司道閘系統(tǒng)的地磁感應(yīng)失效造成的。對(duì)于此種破壞，通過(guò)本改造，也可以有效地避免車輛給道閘欄桿造成的橫向和縱向破壞力。

2 改造方案及原理分析

2.1 改造前的道閘欄桿

2.2 改造后的道閘欄桿

（1）汽車感應(yīng)失靈改造方案。由于有些車輛底盤(pán)較高，導(dǎo)致感應(yīng)失靈，從而致使汽車對(duì)閘桿拉壞或拉斷，我們可以使用RS485接口或地感檢測(cè)保護(hù)裝置，一方面從通訊協(xié)議方面減少甚至消除由于感應(yīng)導(dǎo)致的破壞，另一方面，考慮到閘桿的原理是渦輪傳動(dòng)一體機(jī)，可以采用精密的全自動(dòng)跟蹤平衡機(jī)構(gòu)使任意位置靜態(tài)力矩為零，從而最大限度的減小驅(qū)動(dòng)功率和延長(zhǎng)機(jī)體壽命。

（2）欄桿物理結(jié)構(gòu)改造方案。車輛對(duì)道閘欄桿的破壞力來(lái)自兩個(gè)方向，一是橫向拉力，會(huì)導(dǎo)致桿體橫向斷裂；二是縱向拉力，桿體在下降過(guò)程中被外力停止，但電機(jī)仍然帶動(dòng)桿體下降，由此給桿體帶來(lái)的縱向斷裂。在改進(jìn)方案中，我們?cè)诳拷姍C(jī)位置安裝一個(gè)活動(dòng)軸承，將力矩點(diǎn)轉(zhuǎn)移，大大減小撞擊后力矩的大小，同時(shí)采用磁感應(yīng)霍爾器件進(jìn)行行程控制，光電耦合、無(wú)觸點(diǎn)、過(guò)零導(dǎo)通技術(shù)，主控板無(wú)火花干擾，高可靠工作所有連接的活動(dòng)關(guān)節(jié)都安裝了軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能使道閘桿始終保持在90度范圍運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)不需再調(diào)整垂直與水平位置就可以有效地避免上述兩種拉力對(duì)桿體的破壞。

改造方案如圖3所示，為了消除橫向拉力的破壞，我們將桿體分為2段，在接口處安裝合頁(yè)，即圖中所示綠色部分，使桿體實(shí)現(xiàn)了單向開(kāi)合；黃色線條為彈簧，保證桿體在橫向打開(kāi)后的恢復(fù)；原固定螺栓僅保持1個(gè)，以此保證了桿體能夠隨著此螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，而不再受里側(cè)固定夾板的限制；在里外夾板的中間，桿體的底部，加裝平板，用以托付桿體，如圖黑色粗線條。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公司磁卡系統(tǒng)道閘欄桿經(jīng)過(guò)改造后，用合適的車輛傳感器，使具有“車過(guò)自動(dòng)落閘”“防砸車”或“沖閘自動(dòng)抬桿”功能即使再次被人為撞擊或在下降中受阻，也不會(huì)發(fā)生斷裂的情況，在保護(hù)桿體的同時(shí)，也對(duì)責(zé)任人造成的身體危害大大減少。目前，此改造已應(yīng)用在公司煉鋼北門(mén)西側(cè)進(jìn)道處。

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作者簡(jiǎn)介：孫立兵（1975.04-），男，本科，學(xué)士學(xué)位，信息自動(dòng)化部工作，工程師，工業(yè)自動(dòng)化專業(yè)，研究方向：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程、電氣自動(dòng)化。

作者單位：邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司，河北邢臺(tái) 054000