CN206177606U - 一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动扶梯测试仪技术领域，具体来说是一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，测试主机通过蓝牙连接手机，手机通过无线连接服务器，测试主机一端设有测试轮，测试轮带动测试主机内的分体式数字编码器的码盘转动，再通过非接触检测器采集到光栅信息。本实用新型同现有技术相比，其优点在于：采用模块化设计，产品升级容易，维修便利，节约成本；测试主机采用双轮结构，不仅测试方便，结果准确，而且经久耐用；测试仪外形设计体积小巧而且结构坚固；不需要专门支架安装，节省测试时间；人机界面与测试模块之间用蓝牙、433MHz方式进行无线通讯，省去现场接线带来的不便，有助于提高工作效率，且蓝牙耗电量低，延长了电源的使用时间。

Description

一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪

[技术领域]

本实用新型涉及自动扶梯测试仪技术领域，具体来说是一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪。

[背景技术]

自动扶梯和自动人行道作为一种的公共场所运载工具，在人们生活和工作中有着非常重要的作用，但是很多自动扶梯与自动人行道尤其是在大型商场、车站、地铁都不同程度存在着运行时间长、运载人数量大的现象，这使其使用性能尤其是制动性能严重降低，当扶梯制动器失灵或制动力不足就会造成紧急情况下不能有效制停，从而导致事故发生恶化，造成群死群伤的严重后果。

因此，国家新标准GB16899-2011《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》对自动扶梯和自动人行道提出了新要求，相关于制停距离、制停减速度、运行速度要求如下：

制停距离及制停减速度：5.4.2.1.3.2对自动扶梯制停距离有明确的规定，即名义速度0.5m/s制停距离为0.2～1m、名义速度0.65m/s制停距离为0.3～1.3m,名义速度0.75m/s制停距离为0.4～1.5m。针对减速度也有明确规定，即：自动扶梯向下运行时，制动器制动过程中沿运动方向上的减速度不应大于1m/s2；同理，新标准中5.4.2.1.3.4对自动人行道的制停距离和制停减速度也有明确的规定。新标准的5.4.1.2.1中对自动扶梯和自动人行道的运行速度有明确规定：在额定频率和额定电压下，梯级、踏板或胶带沿运动方向空载时所测得的速度与名义速度之间最大偏差为±5％。同时，新标准GB-16899-2011《自动扶梯和自动人行道制造与安装安全规范》6.2中规定要求制造商提供制停距离和减速度值的证明文件。

目前，我国在用自动扶梯和自动人行道数量在20万台以上，并且每年以约10％数量在增加，按照我国现行的自动扶梯和自动人行道技术规范和技术标准，这些自动扶梯和自动人行道无论是安装调试还是监督检验中每台都要求对运行速度、制停距离、制停减速度指标进行检测合格后才能允许投入使用，因此，制停距离、制停减速度、运行速度参数检测也是一项工作量大、要求高的技术工作。

按照现行监督检验与定期检验规范要求，只检验自动扶梯和自动人行道的运行速度、制停距离等参数，而对同样关键的制停减速度参数检测则没有技术手段实现，目前大部分检验机构所用的检测器具只有转速仪、秒表、钢卷尺等。使用转速仪测量电梯运行速度，一般在梯级、扶手带、围裙板做标记，经过启动、运行、停止等操作后，来量取制停过程中所产生的制停距离。按照这种检测方法，一是存在不能检测制停减速度；二是速度与制停距离参数测量受人为因素影响较大，不能实现精确测量。并且，操作不能一次完成过程繁琐，与新标准的要求存在较大差异。

通过文献检索与专利检索，以及行业调研，目前对运行速度、制停距离检测设备及技术具有代表性的有以下3种：

1.现行检验规则对自动扶梯和自动人行道速度、制停距离的检测方法；

现行测试方法是采用人工标记与卷尺相结合的方式实施的，具体测试方案是：在梯级、踏板、围裙板做好标记，再操作自动扶梯运行至额定速度后，当自动扶梯运行至标记重合时按动紧急停止开关，然后再用卷尺测量梯级围裙版标记距离即是制停距离。

该检测设备不具备检测自动扶梯和自动人行道的制动减速度的技术手段，其测量扶梯运行速度和扶梯制停距离也由于测试过程复杂，制停距离和运行速度测试不能同时完成，测试精度受人为影响难以保障。

2.深圳市特种设备安全检验研究院研发的扶梯制停距离测量仪；

该测量仪的原理利用测量仪转轮转动，内置传感器感应转轮运动状况，并将脉冲信号发给计数器进行信号转换，再传给CPU处理数据，计算制停距离，计算制停距离的起始点是通过触发开关按动紧急停止开关的时刻点，这样也就实现了同步测量。

使用该仪器测量制动距离时，将测量仪与梯级踏板接触，测量仪转轮会随梯级一起转动，当扶梯达到额定速度时，使用测量仪触动开关去按压紧急停止开关，扶梯完全制停后，测量仪即可显示扶梯的制停距离。

该检验设备同样不具备检测自动扶梯和自动人行道的制动减速度的技术手段，由于手持测量方式类似普通的转速表，没有专业的支架，只有测试轮接触自动扶梯踏板，操作时测量仪转轮与梯级踏板非常容易产生变向、滑动、跳动等人为干扰问题会一定程度影响测量结果。另外按急停按钮不同人操作，同步时间会不同，很难保持测量结果的一致性。

3.安徽特种设备检验研究院研发的自动扶梯制动安全性能检测仪；

采用专门设计的机械支架固定三个速度传感模块，采集两侧扶手带和踏板三个通道整个过程的速度数据，再将通过三根电缆传到便携式仪器主机上，通过主机智能数据处理，计算出三个通道启制动加速度、平均速度、制停距离、同步率及速度偏离情况。

该检验设备虽然解决了测试启停加速度的问题，同时通过安装支架也排出了一些人为参与测量的干扰因素，但是这种仪器主机体积大，支架重量大，安装需要时间等对于仪器的运输、测试都带了一定困难，不方便检验人员检测。

针对以上情况，本实用新型依据国家新标准GB16899-2011要求，参考现行的检验规则和方法，研制了一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，不需要安装支架，测试工作可仅依靠一个小巧的仪器便可完成数据采集、处理和存储和显示，最大限度简化测试过程和减少人为操作的失误。

[实用新型内容]

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，主要用于检测自动扶梯和自动人行道的制停距离、制停减速度、运行速度、扶手带同步速度测量，该测试仪采用先进的分体式测速的传感技术不仅可以精确测量制停距离、运行速度，还可以精确测量制停减速度、扶手带同步速度，且整个测试过程只需一人测试即可获得精确的各项数据，包括数据自动采集、测试结果记录、测试过程分析、现场打印、历史数据存储管理等等，不仅解决了制停减速度检测的技术实现难题，而且制停距离、速度测量方法也优于现行技术规范的检测方法。

为了实现上述目的，设计一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，其特征在于测试主机通过蓝牙连接手机，手机通过无线连接服务器，测试主机一端设有测试轮，测试轮带动测试主机内的分体式数字编码器的码盘转动，再通过非接触检测器采集到光栅信息。

所述的测试主机内设有电路板，电路板上设有CPU,CPU用于采集分体式数字编码器数据，通过433MHz通讯模块与电器开关测试模块进行同步，电路板上还设有蓝牙通讯模块、存储器、显示和按键模块以及电源模块。

所述的自动扶梯多功能测试仪还包括电流钳，电流钳夹在被检设备的电机动力电电线上，电流钳通过航空插头与电器开关测试模块连接。

所述的分体式数字编码器采用分体式非接触结构。

本实用新型同现有技术相比，组合结构简单可行，其优点在于：

1.采用模块化设计，把产品分成多个模块，每个模块可以单独选配，也可以和其他的测试仪器交叉共用，产品升级容易，维修便利，又节约了成本；

2.能采用双轮结构的测试主机，三点式支撑，不仅测试方便，结果准确，而且经久耐用；

3.测试仪外形设计体积小巧而且结构坚固；

4.不需要专门支架安装，节省测试时间；

5.人机界面与测试模块之间用蓝牙、433MHz方式进行无线通讯，省去现场接线带来的不便，减少了引接线造成的现场凌乱，容易有隐患的问题，有助于提高工作效率，可以非常方便实现传感器与人机界面的无线通讯，且蓝牙耗电量低，延长了电源的使用时间。

[附图说明]

图1是本实用新型测试仪的测试示意图；

图2是本实用新型测试仪的硬件电路结构示意图；

图3是本实用新型的测试原理框架图；

图4是本实用新型信号流示意图；

图5是本实用新型测试主机的结构示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实用新型测试仪的测试方法为：测试轮带动测试仪内部的分体式数字编码器的码盘转动，再通过非接触检测器采集到光栅信息，再转化为脉冲输出给仪器主板，进一步处理后得出物体的运动方向和速度,分体式数字编码器采用分体式非接触设计，既保证体积小巧，又可以得益于非接触的设计大大提高了可靠性。

实施例2

本测试仪的硬件电路包括：CPU模块、蓝牙通讯模块、433MHz通讯模块、电源电路、存储器、显示/按键模块等，其硬件电路结构图如图2所示。

CPU采集速度传感器的数据，进行数据调理，通过433MHz通讯模块与电器开关测试模块进行同步，数据测试结果结果通过通讯模块传给手机APP软件，存储器用来储存一些设置参数。

考虑到本装置的特点、测试的数据吞吐量和运算强度问题，选用MCU即可满足其应用要求，本装置采用Atmel的ATmega328单片机，并且在单片机中预先烧录了启动加载器，从而无需使用在线编程器即可将新代码上传给它。同时还可以旁路启动加载器，利用ICSP：在线串行编程给ATmega328编程。

考虑到本装置的适用性、易用性，与手机的通讯选用无线蓝牙通讯模块，具有配对成功指示。

考虑到现场测试环境，速度采集模块和电器开关采集模块之间使用无线433MHz通讯模块进行同步，通讯距离最大可达800m，适用于复杂环境，如有障碍物和干扰的环境。

考虑到本装置的便携特点，本装置使用电池供电，并可同时使用外接电源供电。

考虑到本装置充电的便利性，本装置使用采用Micro USB充电接口，与标准手机5V充电器相同，使用手机充电器即可对设备充供电。并且带有充电、充电完成指示灯。

本装置使用2600mAh的锂电池，并在电路上设计了电源管理电路，有效防止锂电池过冲、过放，延长电池使用寿命。

所述的显示和按键模块介绍见下表：

实施例3

参见图4，电流钳信号通过航空插头接入到电气开关测试模块，在输入接口设有防静电、浪涌、过压等保护电路，然后进入信号调理电路，把电流钳输出的交流电流信号转换成稳定的幅值以适合CPU采集的电压信号，并输出到CPU的采集端口。

被检设备的供电信号由电流钳信号调理电路进入到CPU后，经过CPU的运算处理，由433MHz模块发送到远端接收设备。

Claims (4)

1.一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，其特征在于测试主机通过蓝牙连接手机，手机通过无线连接服务器，测试主机一端设有测试轮，测试轮带动测试主机内的分体式数字编码器的码盘转动，再通过非接触检测器采集到光栅信息。

2.如权利要求1所述的一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，其特征在于测试主机内设有电路板，电路板上设有CPU,CPU用于采集分体式数字编码器数据，通过433MHz通讯模块与电器开关测试模块进行同步，电路板上还设有蓝牙通讯模块、存储器、显示和按键模块以及电源模块。

3.如权利要求1或2所述的一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，其特征在于自动扶梯多功能测试仪还包括电流钳，电流钳夹在被检设备的电机动力电电线上，电流钳通过航空插头与电器开关测试模块连接。

4.如权利要求1所述的一种小型智能化自动扶梯多功能测试仪，其特征在于分体式数字编码器采用分体式非接触结构。