自动扶梯综合检测系统及方法

附图1是《自动扶梯综合检测系统及方法》的系统结构示意图；

附图2是该发明的传感器安装关系示意图；

附图3是该发明的驱动器与电机连接关系示意图一；

附图4是该发明的驱动器与电机连接关系示意图二。

1.自动扶梯综合检测系统，所述自动扶梯包括控制柜（4）及电机（5），其特征在于：所述检测系统包括驱动器（1），其串联于所述控制柜（4）与电机（5）之间、用于驱动自动扶梯模拟发生超速或逆转故障；传感器，其安装于自动扶梯梯级或扶手带上、用于多种速度信号的定量检测；及与所述驱动器（1）、传感器连接的操作器（3），其可针对不同的检测项目控制所述驱动器（1）及对已检测数据信号进行采集、处理与显示。

2.根据权利要求1所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述驱动器（1）采用变频技术，通过改变电机（5）电源频率及相位从而改变自动扶梯运动速度及方向进而使其实现模拟发生超速或逆转故障。

3.根据权利要求2所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述驱动器（1）通过控制线与所述操作器（3）相连，其输入接口与输出接口均采用航空接头。

4.根据权利要求1所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述操作器（3）包括集成设置的超速保护检测模块、非操纵逆转保护检测模块、速度偏差检测模块、扶手带同步偏差检测模块、制动距离及减速度检测模块。

5.根据权利要求1所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述传感器包括同轴连接的胶轮（21）及旋转编码器（22），其通过支架（23）安装于自动扶梯水平段裙板或水平段玻璃壁适当位置处。

6.根据权利要求5所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述支架（23）包括吸盘（231）及摆臂（232），其通过吸盘（231）将所述传感器吸附安装，通过调整摆臂（232）使所述传感器紧贴自动扶梯水平段梯级或扶手带。

7.根据权利要求1所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述操作器（3）为手持式操作器，其连接设置有一触发器（31）。

8.根据权利要求4所述的自动扶梯综合检测系统，其特征在于：所述操作器（3）包括数据记录模块。

9.自动扶梯综合检测方法，其特征在于：所述方法采用权利要求1-8任一项所述的自动扶梯综合检测系统，该方法具体包括：

步骤一，系统启动，按下操作器（3）电源开关，系统开始启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步；

步骤二，参数设置，在参数设置选项中输入待检测自动扶梯的ID号及相应的待测数据信息；

步骤三，试验选择，选择具体的功能试验以使操作器（3）控制驱动器（1）驱动自动扶梯模拟对应的试验工况；

步骤四，待测数据采集，通过操作器（3）实时采集梯级或扶手带相应的待测数据信息，并进行数据处理、显示与保存；

步骤五，重复步骤三直至综合检测结束。

随着人们生活水平日益提高，自动扶梯及人行道作为时代进步的产物，给人们带来了许许多多的便捷的同时，也伴随着许多安全隐患问题的出现，诸如自动扶梯及人行道运行过程中的超速、逆转、梯级缺失等等问题，都会给人们造成了一定的人身伤害。

以某城市为例，该发明在试验期间共检测39个品牌、56类型号487台自动扶梯，其中超速保护功能失效的97台，含4个品牌13类型号，不合格率19.9%；非操纵逆转保护功能失效18台，含4个品牌6类型号，不合格率3.7%，多个品牌自动扶梯存在系统性风险。然而，2014年12月之前的自动扶梯综合检测手段存在不通用、不直观等缺点，尤其扶梯超速和非操纵逆转保护功能检测一直存在检不准、检不了、不能定量检测等难题，针对这些问题中国国内外均留有技术空白。

自动扶梯综合检测系统及方法专利目的

该发明提供了一种自动扶梯综合检测系统及方法，该检测系统及方法弥补了传统检测手段不通用、不直观、准确率不高、不能定量检测的缺点，在实际检测中成功发现很多用传统方法难以发现的事故隐患，甚至系统性风险。

自动扶梯综合检测系统及方法技术方案

《自动扶梯综合检测系统及方法》所述自动扶梯包括控制柜及电机，所述检测系统包括驱动器，其串联于所述控制柜与电机之间、用于驱动自动扶梯模拟发生超速或逆转故障；传感器，其安装于自动扶梯梯级或扶手带上、用于多种速度信号的定量检测；及与所述驱动器、传感器连接的操作器，其可针对不同的检测项目控制所述驱动器及对已检测数据信号进行采集、处理与显示。

作为上述技术方案的改进，所述驱动器采用变频技术，通过改变电机电源频率及相位从而改变自动扶梯运动速度及方向进而使其实现模拟发生超速或逆转故障。作为上述技术方案的改进，所述驱动器通过控制线与所述操作器相连，其输入接口与输出接口均采用航空接头。作为上述技术方案的改进，所述操作器包括集成设置的超速保护检测模块、非操纵逆转保护检测模块、速度偏差检测模块、扶手带同步偏差检测模块、制动距离及减速度检测模块与数据记录模块。

作为上述技术方案的改进，所述传感器包括同轴连接的胶轮及旋转编码器，其通过支架分别对应安装于自动扶梯水平段裙板或水平段玻璃壁适当位置处。作为上述技术方案的改进，所述支架包括吸盘及摆臂，其通过吸盘将所述传感器吸附安装，通过调整摆臂使所述传感器紧贴自动扶梯水平段梯级或扶手带。作为上述技术方案的改进，所述操作器为手持式操作器，其连接设置有一触发器。

自动扶梯综合检测方法，该方法具体包括：

步骤一，系统启动，按下操作器电源开关，系统开始启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步；

步骤二，参数设置，在参数设置选项中输入待检测自动扶梯的ID号及相应的待测数据信息；

步骤三，试验选择，选择具体的功能试验以使操作器控制驱动器驱动自动扶梯模拟对应的试验工况；

步骤四，待测数据采集，通过操作器实时采集梯级或扶手带相应的待测数据信息，并进行数据处理、显示与保存；

步骤五，重复步骤三直至综合检测结束。

自动扶梯综合检测系统及方法有益效果

《自动扶梯综合检测系统及方法》集成了自动控制、电力电子、数字信号处理等先进技术，可以通过驱动器模拟扶梯在正常运行时出现意外超速、逆转等危险工况，从而准确的进行采样、检测并判断，成功解决了扶梯超速和非操纵逆转保护功能检测中一直存在的检不准、检不了、不能定量检测的难题，填补了中国国内外空白。

参照附图1，该发明的自动扶梯综合检测系统主要由手持式操作器、驱动器1、传感器和触发器31组成，现场组装和使用方便快捷，整个检测过程，由两名专业检测人员配合进行，可在10分钟内完成相关检测项目。

其中，驱动器1串联连接在控制柜4和电机5之间，驱动器采用变频技术，通过改变电机电源频率及相位从而改变自动扶梯运动速度及方向进而使其实现模拟发生超速或逆转故障。传感器吸附安装在梯级或扶手带上，主要用于采集速度信号、传输到操作器3以进行数字信号处理和显示，而作为该发明的控制核心，操作器3可针对不同的检测项目和程序对驱动器1进行控制，使得电机5和自动扶梯模拟产生意外加速或者意外逆转等危险工况，以实现定量检测。值得一提的是，在进行超速和非操纵逆转保护功能试验前，需要将自动扶梯控制柜4与电机5间连接线拆除。

该综合检测系统的操作器3内集成设置有超速保护检测模块、非操纵逆转保护检测模块、速度偏差检测模块、扶手带同步偏差检测模块、制动距离及减速度检测模块、数据记录模块等，其中各模块经操作器3控制可分别控制驱动器1动作以使系统模拟进行如下试验：超速保护功能试验、非操纵逆转保护试验、速度偏差检测试验、扶手带同步偏差检测试验、制动距离检测试验、制动减速度检测试验及附加制动器试验等多个扶梯检测中的重要项目。由于利用该系统可以模拟出扶梯意外超速或者非操纵逆转等事故工况，并实时监控其相应保护装置的动作情况和动作速度，因此，该发明的系统可以作为超速和逆转事故过程还原再现和事故调查取证的有力工具。

关于系统的连接，首先用触发器31的连接线与操作器3相连，随后用传感器的信号线将其与操作器3相连，用控制线将驱动器1与操作器3相连，其中驱动器1的输入接口和输出接口均采用航空接头，航空接头插头插入时应将插头和插座相应卡口槽位置对齐，正对插入并旋紧卡环。其中操作器3连接触发器31，可用于某些特殊试验，如制动距离检测与制动减速度检测试验中的急停操作。

参照附图2，在进行传感器的安装时，先将胶轮21与旋转编码器22同轴连接，随后组装传感器与支架23组装，将支架23的吸盘231吸附在自动扶梯水平段适当位置，调整支架23的摆臂232使传感器胶轮21紧贴在自动扶梯水平段梯级或扶手带上。与自动扶梯直接接触的胶轮21采用标准直径20厘米/圈的耐磨性橡胶轮，与旋转编码器22通过一弹性联轴器同轴连接，当胶轮21随扶梯转动时，旋转编码器22同步转动并生成脉冲信号，脉冲信号传输至操作器3后便可得出当前所检测的扶梯梯级或扶手带速度。传感器安装完成后应注意调整传感器连接线，使其不与运动部分产生摩擦和纠缠。

在进行驱动器1与电机5的连接时，参照附图3，只需将驱动器1输出线U1、V1、W1与电机5输入线U、V、W相连接即可。如果自动扶梯为星三角启动方式，参照附图4，则将驱动器1输出线U1、V1、W1与电机5输入线U1、V1、W1相连接，电机5输入线U2、V2、W2短接即可。

关于驱动器1与控制柜4的连接，则需根据自动扶梯电路原理图判断其驱动方式。如果是工频驱动方式，则在拆除自动扶梯控制柜4与电机5连接的连接线后，将驱动器1的三根输入线与自动扶梯控制柜输出端子U1、V1、W1分别连接在一起（不分顺序）；对于变频驱动自动扶梯，还需根据自动扶梯电路原理图判断其启动方式。如果是全变频启动方式，则需先将自动扶梯控制柜4变频器置于输出空载状态，之后的接线方式与工频驱动自动扶梯一致；对于旁路变频启动方式，则需先由专业人员将自动扶梯设置为工频启动方式，之后的接线方式与工频驱动自动扶梯一致。

此外，该发明还提供了一种自动扶梯综合检测方法，其采用上述的自动扶梯综合检测系统进行自动扶梯综合检测，该方法具体包括：

步骤一，系统启动，按下操作器3电源开关，系统开始启动并进行通信检测，若通信良好则进行下一步；

步骤二，参数设置，在参数设置选项中输入待检测自动扶梯的ID号及相应的待测数据信息；

步骤三，试验选择，选择具体的功能试验以使操作器3控制驱动器1驱动自动扶梯模拟对应的试验工况；

步骤四，待测数据采集，通过操作器3实时采集梯级或扶手带相应的待测数据信息，并进行数据处理、显示与保存；

步骤五，重复步骤三直至综合检测结束。

以下选取具体试验对该发明检测过程进行说明：

一、进行非操纵逆转保护功能试验

按下操作器3电源开关，系统开始启动，进入主界面，用手点击“通信检测”按钮开始通信检测，屏幕显示“通信良好”，表明系统通信正常。点击“选择试验”按钮进行试验选择，在选择前要进行参数设置，在参数设置对话框中分别输入待检测扶梯的ID号及相应的待测数据信息，选择“检测下一台扶梯”按钮，便会进入试验功能选择界面，同时按当前ID号新建一组数据记录。

用手触摸“逆转试验”按钮进入非操纵逆转保护试验。用手触摸“上行”按钮，用钥匙开关启动自动扶梯进入上行运行状态，点击右下角“已校验，下一步”按钮，待进入稳定运行状态后，用手点击“逆转”按钮，使自动扶梯模拟非操纵逆转工况，实现非操纵逆转保护功能的精确检测。自动扶梯将匀减速模拟非操纵逆转危险工况，当自动扶梯非操纵逆转保护装置动作时，操作器3会自动锁定动作速度并显示出来，此时，可以点击“数据保存”按钮，将逆转保护动作速度保存下来。如果非操纵逆转保护装置不动作，自动扶梯将在减速后反向加速到向下稳定运行状态。

二、进行超速保护功能试验

基于前述试验前的前序工作，用手点击“超速试验”按钮进入超速保护功能试验，用手点击“下行”按钮，用钥匙开关启动自动扶梯进入下行运行状态，点击右下角“已校验，下一步”按钮，待进入稳定运行状态后，接着点击“超速”按钮，开始超速保护功能试验。自动扶梯将按匀加速模拟超速危险工况，当自动扶梯超速保护开关动作时，操作器3会自动锁定动作速度并显示出来，此时，可以点击“数据保存”按钮，将逆转保护动作速度保存下来。

三、制动距离检测与制动减速度检测试验

基于前述试验前的前序工作，用手触摸“扶梯制动试验”按钮进入制动试验，用手点击“下行”按钮，用钥匙开关启动自动扶梯进入下行运行状态，点击“已校验，下一步”按钮，待进入稳定运行状态后，用触发器31按下扶梯急停按钮，自动扶梯停止运行，操作器3屏幕界面锁定显示最大制动距离和最大制动减速度数据，此时可以点击“数据保存”按钮，将数据保存下来。

四、记录查询

若需要查询已检验的数据记录，可以点击“记录查询”按钮，进入历史记录查询界面，操作器3默认显示最近检测的扶梯的数据，若需要查询其它扶梯数据，输入对应的ID号即可。

总而言之，该发明的自动扶梯综合检测系统设计科学、精密准确、系统集成度高，符合广东省地方标准DB44/T1137-2013《自动扶梯和自动人行道的超速与非操纵逆转保护功能试验方法》要求；

1、通用性强，普遍适用于工频扶梯和变频扶梯；

2、检测方法与保护装置的型式无关，突破了传统方法检不准、检不了的缺点；

3、可以直观的实时监测保护装置的动作速度，实现了精确的定量检测；

4、采用工业触摸屏操控，操作简单、界面友好；

5、可以保存和查询历史检测数据记录。

同时，在采用该系统进行检测时，还应注意：检测过程中发现自动扶梯无法正常启动，如果发现驱动器1指示灯黄灯亮，应检查驱动器1输入线和输出线的连接，一般为输入缺相或输出缺相，重新连接后即可正常启动。检测过程中发现启动自动扶梯时，自动扶梯运行方向与设定值相反，只需变换驱动器1输出线接口，即可方便地调整自动扶梯运行方向。在进行拆除、短接和连接等电气操作前，应先断开主电源开关，并用万用表测量确保不带电方可进行相应电气操作。

2020年11月，《自动扶梯综合检测系统及方法》获得第六届广东专利奖金奖。

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本标准规定了钢管、钢棒自动漏磁检测系统（一般由漏磁检测仪、探测元件、磁化装置以及机械传动装置等部分组成）综合性能的测试条件、对比试样、测试准备、测试项目及方法、测试报告。 本标准适用于钢管、钢棒直线前进式和棒螺旋前进式以及原地旋转式的自动漏磁检测系统综合性能的测试。