一種非接觸式自動(dòng)扶梯圍裙板間隙測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)研究

劉利文，黃永振，賴慶軍

（廣東省特種設(shè)備檢測(cè)研究院河源檢測(cè)院，廣東 河源 517000）

關(guān)鍵字：操作簡(jiǎn)便；非接觸式；間隙；二維掃查；面檢測(cè)

1 前言

隨著自動(dòng)扶梯越來(lái)越多地出現(xiàn)在商場(chǎng)、超市、車(chē)站等人流量大的公共場(chǎng)所，除了給人們的生活、出行帶來(lái)便利外，自動(dòng)扶梯梯級(jí)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(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則-自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道》檢規(guī)要求：自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的圍裙板設(shè)置在梯級(jí)、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(duì)稱位置測(cè)得的間隙總和不應(yīng)大于7mm。目前，國(guó)內(nèi)在扶梯裙板間隙檢測(cè)方面，傳統(tǒng)的檢測(cè)方式或通過(guò)目測(cè)后采用斜塞尺人工測(cè)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(wèn)題或傳統(tǒng)手段多采用人為手動(dòng)抽點(diǎn)檢測(cè)，存在檢測(cè)覆蓋率低、自動(dòng)化程度不高等弊端；若采用常規(guī)裙板間隙檢測(cè)儀器的測(cè)量，則只能采用接觸式安裝，而且僅為線性檢測(cè)，存在安裝復(fù)雜、受裙板平整度干擾大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)整個(gè)踏板的“面檢測(cè)”功能。

因此，研究一套定性、定量、高精度、動(dòng)態(tài)檢測(cè)、能自動(dòng)計(jì)算判別的檢測(cè)系統(tǒng)及裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扶梯/自動(dòng)人行道的裙板間隙二維掃查檢測(cè)（含隱患定位）功能，填補(bǔ)裙板間隙二維掃查檢測(cè)（含隱患定位）技術(shù)空白，提升自動(dòng)扶梯、自動(dòng)人行道間隙傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)，以適應(yīng)我國(guó)扶梯保有量大、增長(zhǎng)迅速、與上述檢測(cè)相關(guān)的安全事故頻發(fā)形勢(shì)的需要顯得尤為迫切。

針對(duì)以上檢測(cè)缺陷，本文設(shè)計(jì)了一種操作方式簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的非接觸式的自動(dòng)扶梯圍裙板間隙二維掃查檢測(cè)裝置，能有效解決自動(dòng)扶梯圍裙板間隙檢測(cè)難題，提高自動(dòng)扶梯裙板間隙檢測(cè)技術(shù)水平。

2 非接觸式裙板間隙二維掃查裝置的設(shè)計(jì)

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(jī)、數(shù)據(jù)采集模塊、固定安裝裝置，操作主機(jī)包括電子顯示器、無(wú)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(wú)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(cè)量曲線顯示、結(jié)果數(shù)據(jù)、啟動(dòng)運(yùn)行操作等功能，無(wú)線收發(fā)模塊用于接收數(shù)據(jù)采集模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)于數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收和處理。電子顯示器、無(wú)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(gè)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(diǎn)直接對(duì)準(zhǔn)所在梯級(jí)的圍裙板上，單點(diǎn)測(cè)量范圍為3個(gè)傳感器組成的測(cè)試線，在扶梯運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)二維掃查測(cè)量，測(cè)試運(yùn)行軌跡為平行四邊形，從而實(shí)現(xiàn)圍裙板間隙整個(gè)運(yùn)行平面的測(cè)試。數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊與操控主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)安裝部件固定于自動(dòng)扶梯的梯級(jí)上，數(shù)據(jù)采集模塊共有兩個(gè)模塊，分別測(cè)量自動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(wú)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(guò)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(cè)功能的實(shí)現(xiàn)

裙板間隙二維掃查裝置安裝調(diào)試好后，啟動(dòng)扶梯，使二維掃查裝置隨扶梯一起運(yùn)行，同時(shí)，通過(guò)操控主機(jī)啟動(dòng)二維掃查裝置開(kāi)始檢測(cè)，數(shù)據(jù)采集模塊中的2對(duì)3個(gè)非接觸式電感位移傳感器分別對(duì)扶梯兩側(cè)裙板與梯級(jí)間隙進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試運(yùn)行軌跡為平行四邊形，實(shí)現(xiàn)圍裙板間隙整個(gè)運(yùn)行平面的測(cè)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(jī)直觀顯示測(cè)量數(shù)據(jù)。實(shí)物圖如圖3所示。

圖3 二維掃查裝置實(shí)物圖

3 結(jié)語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一套非接觸式的扶梯裙板間隙二維掃查檢測(cè)裝置，開(kāi)發(fā)了線陣列型的電感位移感應(yīng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了扶梯裙板安全間隙的二維面掃查檢測(cè)，克服了傳統(tǒng)的單一檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)等諸多弊端，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)自動(dòng)扶梯裙板間隙檢測(cè)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(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的測(cè)量方式，通過(guò)高效、科學(xué)的方式，能有效解決目前自動(dòng)扶梯圍裙板間隙檢測(cè)難題，在特種設(shè)備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域、檢測(cè)機(jī)構(gòu)的監(jiān)督檢驗(yàn)與定期檢驗(yàn)、監(jiān)督抽查、事故調(diào)查取證、扶梯制造的出廠檢測(cè)、安裝維保單位的自檢等。我國(guó)扶梯制造、安裝維保、檢驗(yàn)檢測(cè)等單位，特別涉及關(guān)于自動(dòng)扶梯圍裙板安全間隙的檢測(cè)，具有十分重要的實(shí)用價(jià)值。