本發(fā)明涉及電梯安全控制技術(shù)，尤其是一種防擁堵的自動(dòng)扶梯及其控制方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)的發(fā)展，自動(dòng)扶梯（包括自動(dòng)人行道）等電梯設(shè)備在商場(chǎng)、超市、地鐵等公共場(chǎng)所的使用越來(lái)越多，方便了人們的生活。為了保證自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道的使用安全，此類(lèi)設(shè)備通常都自帶多種安全系統(tǒng)及開(kāi)關(guān)，如供電系統(tǒng)斷錯(cuò)相保護(hù)、電機(jī)過(guò)載保護(hù)、停止按鈕、急停開(kāi)關(guān)、扶手帶出入口安全開(kāi)關(guān)等，但是，目前還沒(méi)有用于專項(xiàng)預(yù)防自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道出入口通道阻塞事故發(fā)生的安全設(shè)置與開(kāi)關(guān)。如果自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道的出口出現(xiàn)乘客滯留，由于自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道還在繼續(xù)正常運(yùn)行，自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道上的乘客仍然會(huì)向出口移動(dòng)，進(jìn)一步導(dǎo)致出口擁堵，由于乘客未受過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，在慌亂、緊急情況下通常不能及時(shí)地自行處置，不能及時(shí)啟動(dòng)急停開(kāi)關(guān)，極易出現(xiàn)人員堆積與踩踏等重大安全事故的發(fā)生。

授權(quán)公告號(hào)為cn203319492u，授權(quán)公告日為2013.12.04的中國(guó)實(shí)用新型專利公開(kāi)了一種“自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道出入口通道阻塞監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)”，通過(guò)在自動(dòng)扶梯和自動(dòng)人行道上的三個(gè)光電傳感器，根據(jù)光電傳感器的信號(hào)判斷自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道出入口通道阻塞時(shí)進(jìn)行報(bào)警并進(jìn)行安全報(bào)警提示，控制自動(dòng)扶梯或自動(dòng)人行道停止運(yùn)行，由此避免出入口擁堵，避免發(fā)生踩踏事故。但是，該方案通過(guò)光電傳感器是否被遮擋來(lái)判斷是否出現(xiàn)擁堵，極易出現(xiàn)誤判，造成非正常頻繁啟停，可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種防擁堵的自動(dòng)扶梯及其控制方法，用于防止自動(dòng)扶梯（包括自動(dòng)人行道）因擁堵造成踩踏事故。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種防擁堵的自動(dòng)扶梯，包括用于承載乘客的階梯帶或傳送帶、設(shè)置與所述階梯帶或所述傳送帶兩側(cè)的扶手，還包括位于所述階梯帶或所述傳送帶兩端的床蓋板，所述自動(dòng)扶梯的出口處的所述床蓋板的下部安裝有用于監(jiān)測(cè)所述床蓋板上的載重的稱重傳感器，所述自動(dòng)扶梯的出口處還安裝有用于監(jiān)測(cè)所述階梯帶或所述傳送帶是否有乘客的監(jiān)測(cè)傳感器，所述自動(dòng)扶梯的出口處及入口處分別設(shè)有報(bào)警提示裝置，所述稱重傳感器、所述監(jiān)測(cè)傳感器和所述報(bào)警提示裝置均與防擁堵控制板相連，所述防擁堵控制板上設(shè)有信息處理單元，所述防擁堵控制板與所述自動(dòng)扶梯的主控板相連，所述防擁堵控制板根據(jù)所述稱重傳感器、所述監(jiān)測(cè)傳感器的檢測(cè)信號(hào)判斷所述自動(dòng)扶梯是否擁堵并向所述主控板發(fā)送減速信號(hào)或停止信號(hào)。

本發(fā)明提供的防擁堵的自動(dòng)扶梯及其控制方法還具有以下技術(shù)特征：

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)扶梯的入口處的所述床蓋板的下部也安裝有用于監(jiān)測(cè)所述床蓋板上的載重的稱重傳感器，所述自動(dòng)扶梯的入口處也安裝有用于監(jiān)測(cè)所述階梯帶或所述傳送帶是否有乘客的監(jiān)測(cè)傳感器。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)傳感器為對(duì)射型傳感器。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)傳感器安裝在所述自動(dòng)扶梯的出口處或入口處的圍裙板或護(hù)壁板上。

進(jìn)一步地，所述報(bào)警提示裝置包括燈光報(bào)警裝置和語(yǔ)音提示裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種防擁堵的自動(dòng)扶梯的控制方法，包括以下步驟：

s100.檢測(cè)所述自動(dòng)扶梯的出口處的床蓋板上的載重w，檢測(cè)所述自動(dòng)扶梯的出口處的階梯帶或傳送帶上是否有乘客并輸出檢測(cè)結(jié)果a，檢測(cè)到有乘客時(shí)a等于1，檢測(cè)到?jīng)]有乘客時(shí)a等于0；

s200.根據(jù)上述檢測(cè)獲取的數(shù)據(jù)判斷所述自動(dòng)扶梯是否出現(xiàn)擁堵；

s300.如果所述自動(dòng)扶梯出現(xiàn)擁堵，向所述自動(dòng)扶梯的主控板輸出發(fā)送減速信號(hào)或停止信號(hào)，控制所述自動(dòng)扶梯減速或停止運(yùn)行，通過(guò)報(bào)警提示裝置發(fā)出報(bào)警提示信號(hào)。

進(jìn)一步地，所述步驟s200還包括：

s210.計(jì)算所述自動(dòng)扶梯出口處的床蓋板上的乘客數(shù)量pn，pn=w/m,m為單人額定體重；

s220.比較pn+2*a與r*pr的大小，pr為床蓋板上可以承載的最大乘客數(shù)量，r為預(yù)設(shè)的擁堵判斷系數(shù)；如果pn+2*a＜r*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于正常工作狀態(tài)，未出現(xiàn)擁堵；如果pn+2*a≥r*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯出現(xiàn)擁堵。

進(jìn)一步地，所述步驟s200還包括：s230.如果pn+2*a≥r*pr，則比較pn+2*a與p*pr的大小，p為擁堵安全系數(shù)，p大于r；如果pn+2*a＜p*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，出現(xiàn)一般擁堵；如果pn+2*a≥p*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)矶隆?/p>

進(jìn)一步地，所述步驟s300還包括：如果所述自動(dòng)扶梯處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，控制所述自動(dòng)扶梯減速，通過(guò)出口處的報(bào)警提示裝置提醒床蓋板上的乘客盡快離開(kāi)，通過(guò)入口處的報(bào)警提示裝置提醒乘客等待；如果所述自動(dòng)扶梯處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，控制所述自動(dòng)扶梯停止運(yùn)行，通過(guò)出口處的報(bào)警提示裝置提醒床蓋板上的乘客盡快離開(kāi)，通過(guò)入口處的報(bào)警提示裝置提醒乘客等待。

進(jìn)一步地，所述步驟s100還包括：s110.以時(shí)間間隔t為一個(gè)檢測(cè)周期檢測(cè)所述載重w和所述檢測(cè)結(jié)果a，時(shí)間間隔t為預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的所述階梯帶或所述傳送帶到達(dá)出口處的所述床蓋板的時(shí)間間隔。

本發(fā)明具有如下有益效果：通過(guò)檢測(cè)自動(dòng)扶梯出口處的床蓋板上的載重及出口處靠近所述床蓋板的階梯帶或傳送帶是否有乘客，判斷自動(dòng)扶梯是否出現(xiàn)擁堵，擁堵識(shí)別判斷可靠，準(zhǔn)確率高，由此可保證自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行的同時(shí)在出現(xiàn)擁堵時(shí)及時(shí)自動(dòng)控制減速或停止運(yùn)行，保障乘客的人身安全，安全可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的防擁堵的自動(dòng)扶梯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的防擁堵的自動(dòng)扶梯的傳感器安裝位置示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的防擁堵的自動(dòng)扶梯的電氣原理圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的防擁堵的自動(dòng)扶梯的控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

如圖1所述的自動(dòng)扶梯，通常包括用于承載、輸送乘客的階梯帶101（或傳送帶，即人行道式自動(dòng)扶梯），設(shè)置與階梯帶101兩側(cè)的護(hù)壁板102，護(hù)壁板102上設(shè)有與階梯帶101同步運(yùn)動(dòng)的扶手103，階梯帶101、護(hù)壁板102圍成了自動(dòng)扶梯的乘客通道，乘客通道的出口處、入口處還設(shè)有銜接自動(dòng)扶梯與建筑物地面的床蓋板104，有的自動(dòng)扶梯在床蓋板下部的空間內(nèi)安裝電機(jī)等驅(qū)動(dòng)器件；護(hù)壁板102靠近床蓋板104區(qū)域的下側(cè)通常還設(shè)有圍裙板105，階梯帶101下側(cè)通常設(shè)有用于支撐的桁架，上述為自動(dòng)扶梯的常規(guī)結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。

本發(fā)明提供一種防擁堵的自動(dòng)扶梯，如圖1至圖3所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該防擁堵的自動(dòng)扶梯包括用于承載乘客的階梯帶101或傳送帶、設(shè)置與階梯帶101或所述傳送帶兩側(cè)的扶手103，還包括位于階梯帶101或所述傳送帶兩端的床蓋板104，所述自動(dòng)扶梯的出口處的床蓋板104的下部安裝有用于監(jiān)測(cè)床蓋板104上的載重的稱重傳感器501，所述自動(dòng)扶梯的出口處還安裝有用于監(jiān)測(cè)階梯帶101或所述傳送帶是否有乘客的監(jiān)測(cè)傳感器502，所述自動(dòng)扶梯的出口處及入口處分別設(shè)有報(bào)警提示裝置503，稱重傳感器501、監(jiān)測(cè)傳感器502和報(bào)警提示裝置503均與防擁堵控制板500相連，防擁堵控制板500上設(shè)有信息處理單元，防擁堵控制板500與所述自動(dòng)扶梯的主控板400相連，防擁堵控制板500根據(jù)稱重傳感器501、監(jiān)測(cè)傳感器502的檢測(cè)信號(hào)判斷所述自動(dòng)扶梯是否擁堵并向主控板400發(fā)送減速信號(hào)或停止信號(hào)。該實(shí)施例中的防擁堵的自動(dòng)扶梯，通過(guò)檢測(cè)自動(dòng)扶梯出口處的床蓋板上的載重及出口處靠近所述床蓋板的階梯帶或傳送帶是否有乘客，判斷自動(dòng)扶梯是否出現(xiàn)擁堵，擁堵識(shí)別判斷可靠，準(zhǔn)確率高，由此可保證自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行的同時(shí)在出現(xiàn)擁堵時(shí)及時(shí)自動(dòng)控制減速或停止運(yùn)行，保障乘客的人身安全，安全可靠。可以理解的是，防擁堵控制板500上的信息處理單元可以為微處理器mcu（microcontrollerunit）等具有運(yùn)算處理功能的器件，當(dāng)然，也可以利用自動(dòng)扶梯的主控板上的處理單元對(duì)稱重傳感器501、監(jiān)測(cè)傳感器502的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，本發(fā)明申請(qǐng)實(shí)施例中單獨(dú)設(shè)置防擁堵控制板可便于對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)扶梯設(shè)備進(jìn)行改造，如果是未出場(chǎng)的新設(shè)備，可直接利用自動(dòng)扶梯的主控板的處理單元完成該運(yùn)算處理，此種作為為本領(lǐng)域慣用手段，在此不再贅述。

在上述實(shí)施例中，所述自動(dòng)扶梯的入口處的床蓋板104的下部也安裝有用于監(jiān)測(cè)床蓋板104上的載重的稱重傳感器501，所述自動(dòng)扶梯的入口處也安裝有用于監(jiān)測(cè)階梯帶101或所述傳送帶是否有乘客的監(jiān)測(cè)傳感器502。具體而言，自動(dòng)扶梯通常都具有正向、逆向運(yùn)行功能，可根據(jù)具體需要選擇其運(yùn)行方向，即乘客通道的出口可能變換為入口，入口可能變換為出口，通過(guò)在出口處、入口處的床蓋板下方都按照稱重傳感器，在出口處和入口處均安裝監(jiān)測(cè)傳感器，可根據(jù)自動(dòng)扶梯的運(yùn)行方向選擇相應(yīng)的稱重傳感器和監(jiān)測(cè)傳感器，滿足不同運(yùn)行模式下的自動(dòng)扶梯的防擁堵監(jiān)測(cè)需要。優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)傳感器502為對(duì)射型傳感器，可以選擇對(duì)射型紅外傳感器、對(duì)射式超聲波傳感器等，由此保證檢測(cè)信號(hào)的可靠性。當(dāng)然，為了降低施工要求，也可以選用反射式傳感器，例如反射型紅外傳感器、反射式超聲波傳感器等。在上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，監(jiān)測(cè)傳感器502安裝在所述自動(dòng)扶梯的出口處或入口處的圍裙板105或護(hù)壁板102上，由此可對(duì)靠近床蓋板的階梯帶101或傳送帶上是否有乘客進(jìn)行監(jiān)測(cè)。報(bào)警提示裝置503包括燈光報(bào)警裝置和語(yǔ)音提示裝置，出口處、入口處的語(yǔ)音提示裝置可分別向附近的乘客發(fā)送相應(yīng)的語(yǔ)音提示。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種防擁堵的自動(dòng)扶梯的控制方法，如圖4所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制方法包括以下步驟：

s100.檢測(cè)所述自動(dòng)扶梯的出口處的床蓋板上的載重w，檢測(cè)所述自動(dòng)扶梯的出口處的階梯帶或傳送帶上是否有乘客并輸出檢測(cè)結(jié)果a，檢測(cè)到有乘客時(shí)a等于1，檢測(cè)到?jīng)]有乘客時(shí)a等于0；

s200.根據(jù)上述檢測(cè)獲取的數(shù)據(jù)判斷所述自動(dòng)扶梯是否出現(xiàn)擁堵；

s300.如果所述自動(dòng)扶梯出現(xiàn)擁堵，向所述自動(dòng)扶梯的主控板輸出發(fā)送減速信號(hào)或停止信號(hào)，控制所述自動(dòng)扶梯減速或停止運(yùn)行，通過(guò)報(bào)警提示裝置發(fā)出報(bào)警提示信號(hào)。

本發(fā)明該實(shí)施例中的防擁堵的自動(dòng)扶梯的控制方法，通過(guò)檢測(cè)自動(dòng)扶梯出口處的床蓋板上的載重及出口處靠近所述床蓋板的階梯帶或傳送帶是否有乘客，判斷自動(dòng)扶梯是否出現(xiàn)擁堵，擁堵識(shí)別判斷可靠，準(zhǔn)確率高，由此可保證自動(dòng)扶梯正常運(yùn)行的同時(shí)在出現(xiàn)擁堵時(shí)及時(shí)自動(dòng)控制減速或停止運(yùn)行，保障乘客的人身安全，安全可靠。

在上述實(shí)施例中，所述步驟s200還包括：

s210.計(jì)算所述自動(dòng)扶梯出口處的床蓋板上的乘客數(shù)量pn，pn=w/m,m為單人額定體重；

s220.比較pn+2*a與r*pr的大小，pr為床蓋板上可以承載的最大乘客數(shù)量，r為預(yù)設(shè)的擁堵判斷系數(shù)；如果pn+2*a＜r*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于正常工作狀態(tài)，未出現(xiàn)擁堵；如果pn+2*a≥r*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯出現(xiàn)擁堵。

具體而言，在電梯設(shè)計(jì)、制造領(lǐng)域，通常將單人額定體重m設(shè)定為75kg，床蓋板上可以承載的最大乘客數(shù)量pr通常根據(jù)床蓋板面積估算得出，因?yàn)閭鞲衅髦荒鼙O(jiān)測(cè)的靠近床蓋板的階梯帶或傳送帶上是否有乘客，不能判斷每塊階梯帶或預(yù)定寬度的傳送帶上的乘客數(shù)量，而現(xiàn)有的自動(dòng)扶梯的階梯帶的寬度通?？梢猿休d兩位乘客，所以該實(shí)施例中用2*a表示靠近床蓋板的階梯帶上的乘客數(shù)量，即在乘客通道上即將踏上床蓋板的乘客數(shù)量為2*a。擁堵判斷系數(shù)r在該實(shí)施例中可以設(shè)為75%，當(dāng)然，也可以根據(jù)需要設(shè)置為80%、70%等數(shù)值，由此可根據(jù)床蓋板上的乘客的數(shù)量即出口處的階梯帶上的乘客數(shù)量來(lái)判斷自動(dòng)扶梯的出口處是否出現(xiàn)擁堵，判斷結(jié)果準(zhǔn)確可靠。該實(shí)施例中將床蓋板上的載重w及階梯板上是否有乘客的檢測(cè)結(jié)果均轉(zhuǎn)換為乘客數(shù)量進(jìn)行比較分析，可以理解的是，也可以將上述參數(shù)轉(zhuǎn)換為其他指標(biāo)，例如重量，然后再進(jìn)行比較分析以確定判斷結(jié)果。

在上述實(shí)施例中，步驟s200還包括：s230.如果pn+2*a≥r*pr，則比較pn+2*a與p*pr的大小，p為擁堵安全系數(shù)，p大于r；如果pn+2*a＜p*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，出現(xiàn)一般擁堵；如果pn+2*a≥p*pr，則判定所述自動(dòng)扶梯處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)矶?，具體而言，擁堵安全系數(shù)p可以設(shè)置為90%，可根據(jù)需要及擁堵判斷系數(shù)r合理確定，由此可將自動(dòng)扶梯的擁堵?tīng)顩r進(jìn)行分級(jí)，以便于根據(jù)不同的擁堵?tīng)顩r進(jìn)行減速、停止等不同的控制措施。該實(shí)施例中僅將擁堵分為一般擁堵和嚴(yán)重?fù)矶拢部梢愿鶕?jù)需要設(shè)置多個(gè)判斷系數(shù)從而將擁堵?tīng)顩r分為3級(jí)、4級(jí)等，根據(jù)不同級(jí)別的擁堵?tīng)顩r通過(guò)自動(dòng)扶梯的主控板執(zhí)行不同的應(yīng)對(duì)措施。

在上述實(shí)施例中，步驟s300還包括：如果所述自動(dòng)扶梯處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)，控制所述自動(dòng)扶梯減速，通過(guò)出口處的報(bào)警提示裝置提醒床蓋板上的乘客盡快離開(kāi)，通過(guò)入口處的報(bào)警提示裝置提醒乘客等待；如果所述自動(dòng)扶梯處于超負(fù)荷工作狀態(tài)，控制所述自動(dòng)扶梯停止運(yùn)行，通過(guò)出口處的報(bào)警提示裝置提醒床蓋板上的乘客盡快離開(kāi)，通過(guò)入口處的報(bào)警提示裝置提醒乘客等待，由此可根據(jù)擁堵的具體情況執(zhí)行不同的措施，避免自動(dòng)扶梯頻繁啟停，提高乘客的使用體驗(yàn)；當(dāng)對(duì)擁堵?tīng)顩r進(jìn)行更多分級(jí)時(shí)，可根據(jù)不同的擁堵級(jí)別控制自動(dòng)扶梯的減速幅度，實(shí)現(xiàn)智能化的控制。

在上述實(shí)施例中，所述步驟s100還包括：s110.以時(shí)間間隔t為一個(gè)檢測(cè)周期檢測(cè)所述載重w和所述檢測(cè)結(jié)果a，時(shí)間間隔t為預(yù)設(shè)長(zhǎng)度的所述階梯帶或所述傳送帶到達(dá)出口處的所述床蓋板的時(shí)間間隔。在上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，在連續(xù)兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)等多個(gè)時(shí)間間隔t內(nèi)均判定所述自動(dòng)扶梯處于滿負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，才控制所述自動(dòng)扶梯減速；在連續(xù)兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)等多個(gè)時(shí)間間隔t內(nèi)均判定所述自動(dòng)扶梯處于超負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，才控制所述自動(dòng)扶梯停止運(yùn)行，由此在保證使用安全的同時(shí)避免電機(jī)等驅(qū)動(dòng)部件頻繁變換工作狀態(tài)造成不必要的損耗，保證自動(dòng)扶梯的使用壽命。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。