電梯幾何形態(tài)測試儀的設(shè)計

楊付龍 陳宇杰 劉懿 潘洋 劉勇

摘? 要：電梯轎廂面積、轎廂與井道壁之間的距離是保證電梯運行安全的重要指標。作者設(shè)計的電梯幾何形態(tài)測量儀，結(jié)合了激光測距與藍牙傳輸?shù)燃夹g(shù)，搭配有微處理器的高精度位移傳感模塊，并配合有自主開發(fā)的信息處理軟件，實現(xiàn)了對電梯的轎廂面積、轎廂與井道壁間離的自動測量、判斷等，減輕了檢驗人員的工作強度，提高了檢驗的精度和效率。

關(guān)鍵詞：轎廂面積;轎廂與井道壁距離;激光測距;藍牙傳輸;測量精度

Abstract： The area of the elevator car and the distance between the car and the shaft wall are important indexes to ensure the safety of the elevator operation. The elevator geometry measuring instrument designed by the author combines the technology of laser ranging and Bluetooth transmission， high-precision displacement sensor module with microprocessor， and information processing software developed independently. It realizes the automatic measurement and judgment of the lift car area and the distance between the lift car and the shaft wall， reduces the working intensity of the inspectors， and improves the accuracy of the inspection And efficiency.

引言

現(xiàn)階段，在電梯檢驗檢測過程中，對于轎廂面積、轎廂與井道壁間距離的測量多采用以卷尺為主要測量工具的傳統(tǒng)方法，也有使用激光測距儀等先進手段進行測量的嘗試與研究。但是，上述測量方法均存在操作繁瑣、作業(yè)效率低、測量精度不高等問題，已難以適應當下大批量、高精準的檢驗檢測需求。所以，設(shè)計一種集自動快速測量、計算、分析、顯示等功能一體的檢驗儀器已是今后檢驗檢測技術(shù)發(fā)展的大勢所趨。

1 設(shè)計依據(jù)與目的

電梯幾何形態(tài)測量儀涉及的藍牙傳輸、激光測距已是兩項較為成熟的技術(shù)，均可通過模塊組裝來實現(xiàn)，再配合自主開發(fā)的信息處理軟件，即可達到測量要求。

將電梯幾何形態(tài)測試儀通過自研支架固定于轎廂內(nèi)或者轎頂上，使其在電梯靜止或者檢修運行過程中自動進行數(shù)據(jù)的測量、計算、分析等，該測量方式實現(xiàn)對電梯轎廂面積、轎廂與井道壁之間的距離的自動化測量、判斷，使測量過程更加方便快捷、安全可靠。

2 性能指標要求

2.1 轎廂面積檢驗要求

為了預防因為人員超載而造成電梯安全事故隱患，應適當?shù)南拗齐娞蒉I廂的有效面積[4]，《電梯檢規(guī)》對乘客電梯的轎廂面積給出了最大限制值，具體規(guī)定如下：電梯轎廂有效面積應當符合表1規(guī)定，當額定載重量>2500kg時，每增加100kg，轎廂的最大有效面積增加0.16m2，對所列數(shù)值中間的額定載重量的最大有效面積，可采用線性插入法確定，轎廂最大有效面積實測值允許增加不大于下列值的5%。[1]

2.2 轎廂與井道壁之間的距離的相關(guān)要求

當電梯在非正常情況下停梯時，為了避免被困乘客因采取強行打開轎門、層門等方式盲目自救，從而造成人員墜落或剪切等安全事故發(fā)生，《電梯檢規(guī)》對轎廂與井道壁的間距規(guī)定如下：轎廂與面對轎廂入口的井道壁之間的間距應當≤0.15m，對于局部高度<0.5m處，或采用垂直滑動門的載貨電梯，該間距可以增加到0.2m。如果轎廂裝有機械鎖緊的門并且門只能在開鎖區(qū)內(nèi)打開時，上述間距不受限制。[1]

3 設(shè)計方案

3.1 產(chǎn)品介紹

電梯幾何形態(tài)測試儀采用了搭配有微處理的高精度位移傳感模塊，并配合自主開發(fā)的信息處理軟件，實現(xiàn)了對電梯轎廂面積、轎廂到井道壁間距的自動測量、計算、判斷等功能，具有較好的通用性、便攜性、操作性，測量精度也得到了提高。

3.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置

電梯幾何形態(tài)測試儀包括測量主機、手持控制端（適用于安卓操作系統(tǒng)的手機、平板等）、信息處理軟件、固定支架、目標靶、藍牙打印機、連接線若干、電池及其充電裝置等，其中信息處理軟件、固定支架、目標靶、測量主機等均為自主研發(fā)設(shè)計，具有一定的先進性。

3.3 工作原理及方法

3.3.1 轎廂有效面積

《電梯制造與安裝安全規(guī)范》中對轎廂有效面積有明確的規(guī)定，測量方法如圖1所示。如圖1，將測量主機通過支架水平置于轎廂近中部且距地板以上1m高度的位置（錯開乘客或貨物用的扶手），測量主機上的旋轉(zhuǎn)激光測距儀對轎廂進行360°全方位掃描測量，再通過內(nèi)置的信息處理軟件計算，即可得到轎廂的有效面積，將得到的轎廂實測面積與上述2.1規(guī)定閾值進行對比，即可判斷實測的轎廂有效面積是否符合要求，最后將測量數(shù)據(jù)、判斷結(jié)果等信息顯示、儲存于手持控制端，方便日常查閱、打印等。[5]

3.3.2 轎廂到井道壁間距離

由于電梯的制造日期不同，電梯是否具有門回路檢測、旁路等功能也不盡相同，這決定了電梯能否在轎門開啟的情況下進行檢修運行，也決定了測量主機的布置位置。當電梯可以在轎門開啟的情況下進行檢修運行時，在確保安全的情況下，測量主機推薦置于轎廂內(nèi)進行測量，否則應通過支架置于轎頂上，具體測量方法與要求如下。