现代社会自动化程度越来越高,作为一种方便快捷的公共运输工具,电梯——特别是自动扶梯,已成为人们生活中不可或缺的一部分。
安全问题一直是扶梯行业重点关注的方面,在《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》新标准中,对自动扶梯的安全技术领域进行了更加严格的要求和规范。然而,近年来发生的多起自动扶梯事故,引发了人们对扶梯设计、产品质量以及标准等方面的深入思考,扶梯安全问题再次成为了人们最为关心的话题之一。
随着中国经济的转型深入,能源与环境问题日渐突出,节能环保已经成为人们普遍的共识。从工业生产到商业应用,越来越多的行业与企业投身节能环保当中,电梯节能也成为当前社会共同关注的话题。
为解决上述问题,需要对扶梯设备进行技术改造升级,传感器在这其中发挥了极为重要的作用。作为全球领先的工业传感器解决方案供应商,科瑞目前已有多种类型传感器产品广泛应用于各种普通和特殊领域。其旗下的contrinex产品拥有世界最顶尖的电感及光电传感技术,能够为自动扶梯行业提供前沿的安全节能整体解决方案,满足行业需求。

图1 扶梯的驱动站带动牵引链轮运转,传感器通过检测牵引链轮的转速,确保扶梯在规定转速内运转。通常情况下该位置会被安装两个尺寸为M12的传感器,通过对这两个传感器的逻辑顺序判断检测出梯级的实际运行方向
contrinex传感器具备的性能
1.高精准主机测速和防逆转保护功能:扶梯的驱动站带动牵引链轮运转,传感器通过检测牵引链轮的转速,确保扶梯在规定转速内运转。通常情况下该位置会被安装两个尺寸为M12的传感器,通过对它们逻辑顺序的判断,可以检测出梯级的实际运行方向,从而防止逆转运行,确保乘梯人员的安全(图1)。
然而此位置对两个传感器技术参数的一致性要求非常高,普通的技术很难精确判断出扶梯的运行方向。科瑞的contrinex传感器采用了先进的ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)芯片,其基于CMOS技术由contrinex自行研发,并且专用于contrinex产品上的高端专利技术。此技术可通过软件将开关频率、检测距离及回滞等参数在一定范围内写入芯片中,使得contrinex系列传感器不仅拥有更加出色的性能,且电路更简单、控制点更少、故障率更低。
2.扶手带测速:扶梯中扶手带的速度要求和主驱动速度保持一致,因此需要通过传感器检测扶手带测速轮的速度,测速轮在扶手带驱动下被动旋转,其线速度和扶手带的速度基本一致(图2)。此处应使用尺寸为M12的传感器检测出测速轮的转速,再进一步计算出扶手带的速度,并和梯速进行比较,从而进行扶手带测速保护。

图2 通过传感器检测扶手带测速轮的速度,测速轮在扶手带驱动下被动旋转,其线速度和扶手带的速度基本一致
3.梯级缺失或塌陷:梯级的缺失或塌陷是整个扶梯的重要安全系数之一。依据《自动扶梯和自动人行道的制造与安装安全规范》相关规定,自动扶梯的梯级和踏板在发生断裂或丢失时应能及时检测发现问题,并能通过自动扶梯自身的控制系统可靠制停,保证乘梯人员的人身安全。
通过在扶梯上增加相应的传感器装置,如有缺失或是突然断裂能发出指令给主电动机进行停机操作(图3)。这通常有两种方式可以实现:在台阶的下方安装传感器,由于目前市面上扶梯的梯级一般采用整体铝合金压铸或不锈钢梯级,因此这种方式要求传感器对铝合金齿状物的检测距离长。但因为实际应用中传感器都有衰减,且在长时间运转后机械部件存在磨损,可能需要重新调整检测距离,维护起来相对复杂;侧面检测方式,可以有效避免第一种检测方式产生的问题,因此目前第二种防止的使用更为普遍。由于受空间的影响,侧面检测多采用M30的产品。
以上两种方式可通过科瑞contrinex M30、C44或者光电M18传感器实现,超长的检测距离以及稳定可靠的性能,使用一直处于行业的领先位置。

图3 在扶梯上增加相应的传感器装置,如有缺失或是突然断裂能发出指令给主电动机进行停机操作
自动感应启动
由于其使用场合的特殊性,自动扶梯在运行过程中,乘梯人员的数量在不同时段有较大的差别,而人员到来具有随机性,不可能在某个固定的时间点将自动扶梯停止运转。未进行调速控制的自动扶梯只能以额定速度空转,这样的运行很不经济,浪费大量的电能。而且链条及皮带等扶梯配件的磨损大且维修周期短,频繁的使用而导致的维护修理,给乘梯人员的正常使用也会造成不必要的麻烦。因此对自动扶梯进行变频调速改造,在无人乘坐时降低速度运转,有人乘坐时再平稳地加速到额定速度运转。这样可降低链条和皮带的磨损,从而延长其使用寿命。同时由于转速降低,电动机的输出功率大幅度减少,大大降低了能耗。
自动感应模式是在扶梯出入口每一侧扶手带下方群板处,安装一对高性能的光电传感器,通过传感器的漫反射功能(发射单元发出红外线,照射到乘梯人员身上,反射回来,再由接收单元负责接收),就能在扶梯入口前方远距离(0~5m可调)探测到乘梯人员。从而为扶梯提供准确的运行命令,达到有人员时运行,无人员时切换至节能状态,如此可以很大程度降低地空载能耗,达到可观的节能效果。
科瑞contrinex广泛应用于传统光电传感器无法满足使用要求的特殊场合,极强抗污垢能力和长检测距离使其更适合很多高难度领域,该产品的高功率设置功能使其有很强穿透能力,即使是高污染环境如灰尘、油污、碎石片或泥泞的水中也可应用。产品的对射检测范围可达到50m,每路电位计灵敏度可调,开关模式每路亮/暗可选,多路器速度16ms/8ms可转换。产品具有优秀的抗冲击、抗震动能力,抗光性能优越,且不受灰尘、污物的影响。发射单元和接受单元为独立的两个部分,在安装时也更加的方便灵活。
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