公共交通型自动扶梯安全运行监控技术研究

钮洪强 ,陈芳龙 ,谈国平 ,田启林,王建伟

湖州德玛吉电梯有限公司  浙江湖州  313009

摘要：自动扶梯是现代城市公共交通的重要组成部分，为确保其安全运行，需要进行监控和检测。本文通过对自动扶梯监控技术的概述，介绍了自动扶梯的工作原理和常见故障，并对自动扶梯运行监控的需求进行了分析。在此基础上，设计和实现了一个自动扶梯安全监控系统，以提高自动扶梯的运行安全性。

关键词：公共交通型自动扶梯；安全运行监控技术；工作原理；需求分析

引言：公共交通型自动扶梯安全运行监控技术研究是为了提高城市交通系统的安全性和效率而进行的。随着城市化进程的加快，自动扶梯作为城市公共交通的重要组成部分，承担着大量人员的运输任务。然而，由于自动扶梯的复杂性和高频使用率，安全问题成为了一个亟待解决的难题。因此，研究人员致力于开发一种监控技术，能够实时检测和预测自动扶梯的运行状态，及时发现潜在的故障和风险，从而保障乘客的安全出行。这项技术的研究将为城市公共交通系统的安全和可靠性带来重要的提升。

一、自动扶梯监控技术概述

自动扶梯作为城市公共交通的重要组成部分，在人们的日常生活中扮演着重要的角色。然而，由于自动扶梯的特殊性质，其安全运行一直是人们关注的焦点。因此，自动扶梯监控技术的发展也成为了当前的研究热点。自动扶梯监控技术的发展历程可追溯到几十年前，最初的监控系统主要是通过传感器来监测扶梯的运行状态，并将数据传输给控制中心进行分析。

二、自动扶梯工作原理和常见故障

自动扶梯的工作原理主要由电机、链条和扶手带组成。当电机启动时，链条会带动扶手带旋转，从而将乘客运送到目标楼层。然而，由于长时间的使用和环境因素的影响，自动扶梯也会出现一些常见故障。其中包括链条断裂、电机故障、扶手带松动等问题。这些故障不仅会影响自动扶梯的正常运行，还可能对乘客的安全构成威胁。

三、自动扶梯运行监控需求分析

（一）安全性需求

自动扶梯的安全性需求主要包括对监控设备的要求。监控设备需要具备高精度的传感器和监控系统，能够实时监测自动扶梯的运行状态，包括速度、倾斜度、紧急停止等参数。同时，监控设备还需要能够及时发出警报并采取措施，以确保乘客的安全。为了满足这些需求，监控设备需要具备稳定可靠的性能，能够在各种环境条件下正常工作，并且具备良好的抗干扰能力。

（二）故障监测需求

故障监测是自动扶梯运行监控的一个重要需求。通过故障监测技术，可以实时监测自动扶梯的运行状态，及时发现并排除故障，确保自动扶梯的安全运行。

故障监测需求主要包括对自动扶梯各个部件的监测，例如电机、链条、轴承等，以及对运行状态的监测，例如速度、倾斜度等。通过对这些参数的监测，可以及时发现故障，并采取相应的维修措施。同时，故障监测需求还包括对自动扶梯的报警功能的要求。当发现故障时，系统应能够及时报警，以便维修人员能够及时处理。

（三）运行数据监控需求

自动扶梯的安全运行需要对其运行数据进行监控和采集。首先，需要监控自动扶梯的运行速度、运行时间以及运行方向等基本数据，以确保其正常运行。其次，还需要监控自动扶梯的负载情况，即乘客数量和分布情况，以确保不超载或不过载。此外，还需要监控自动扶梯的故障情况，如传感器故障、电机故障等，以及紧急停机按钮的使用情况，以及时采取措施防止事故发生。

四、自动扶梯安全监控系统设计与实现

（一）系统整体架构设计

自动扶梯安全监控系统是为了确保公共交通型自动扶梯的安全运行而设计和实现的一种技术系统。该系统的整体架构设计包括监控设备、数据传输、数据处理和报警等模块。监控设备主要包括摄像头、传感器和控制器等，用于实时监测扶梯的运行状态和周围环境情况。数据传输模块负责将监测到的数据传输到数据处理模块，以便进行分析和处理。

（二）传感器选择和布局

传感器是自动扶梯安全监控系统中至关重要的组成部分，它们能够实时感知和监测自动扶梯的运行状态，以便及时发现潜在的安全隐患并采取相应的措施。在选择和布局传感器时，需要考虑以下几个因素：

首先，传感器的类型和数量应根据自动扶梯的特性和运行需求进行选择。常见的传感器包括速度传感器、倾斜传感器、温度传感器等，它们可以监测自动扶梯的运行速度、倾斜角度和温度变化等指标，从而判断是否存在异常情况。

其次，传感器的布局应覆盖自动扶梯的各个关键部位。例如，在自动扶梯的入口和出口处、扶手带的两侧以及扶梯的上下段等位置都应设置相应的传感器，以确保能够全面监测自动扶梯的运行状态。此外，还可以考虑使用多个传感器进行冗余布局，以提高系统的可靠性和准确性。

最后，传感器的安装和调试需要专业的技术人员进行。在安装过程中，应确保传感器与自动扶梯的各个部件之间的连接牢固可靠，并进行必要的校准和调试工作，以保证传感器的准确性和稳定性。

（三）数据采集和处理算法设计

通过合理的数据采集和处理算法，可以实时监测自动扶梯的运行状态，及时发现异常情况，并采取相应的措施保障乘客的安全。

在数据采集方面，可以利用各种传感器对自动扶梯的运行状态进行实时监测。例如，可以安装速度传感器、倾斜传感器、温度传感器等，通过采集这些传感器的数据，可以获取自动扶梯的运行速度、倾斜角度、温度等信息，从而判断其是否正常运行。

在数据处理算法方面，可以利用机器学习和数据挖掘等技术对采集到的数据进行分析和处理。通过建立合适的模型，可以对自动扶梯的运行状态进行预测和判断。例如，可以通过监测自动扶梯的运行速度和倾斜角度，判断其是否存在异常情况，如速度过快或倾斜角度过大等，从而及时采取措施避免事故的发生。

（四）故障诊断和预测模型构建

为了确保自动扶梯的安全性，需要设计和实现一个有效的安全监控系统。该系统可以通过故障诊断和预测模型的构建，提前发现潜在的故障并采取相应的维修措施，从而保障自动扶梯的正常运行。通过对自动扶梯运行过程中的各种故障进行分析和识别，可以及时发现可能存在的故障点。例如，通过监测自动扶梯的速度、倾斜度、噪音等参数，可以判断是否存在链条松动、导轨磨损等故障。

自动扶梯安全监控系统的实现需要结合传感器技术、数据分析技术和通信技术等多个方面的知识。通过安装传感器获取自动扶梯运行过程中的各项参数，并将这些数据传输到监控中心进行分析和处理。监控中心可以通过数据分析算法对传感器数据进行实时监测和诊断，及时发现异常情况并采取相应的措施。

（五）远程监控和通知系统设计

通过远程监控，可以实时监测自动扶梯的运行状态，包括速度、载荷、故障等信息。同时，通过远程通知系统，可以及时通知相关人员，包括维修人员、管理人员等，以便及时处理扶梯故障或紧急情况。远程监控和通知系统的设计需要考虑到网络通信的稳定性和安全性，确保监控信息的及时传输和保密性。

结语

综上所述，本次研究在公共交通型自动扶梯安全运行监控技术方面取得了一系列的成果。然而，我们也意识到本研究仍存在一些问题和不足之处。下一步的研究可以进一步完善故障诊断和预测模型，提升系统的实时性和准确性。同时，可以考虑引入辅助技术，如人工智能和机器学习，以提高自动扶梯的运行安全性。

参考文献

[1] 基于公共交通型自动扶梯客伤的人机分析与研究[J]. 徐建方;李向东;李耿;高瞩.包装工程,2016(02)

[2] 自动生成自动扶梯非标方案文档和土建图的软件的开发与应用[J]. 李骏.中国电梯,2022(16)

[3] 一种自动扶梯附加制动器制动性能无载荷测试方法[J]. 邵卫锋.中国电梯,2021(03)

[4] 自动扶梯的直流端能源反馈系统验收技术研究[J]. 唐耀斌;李燕捷.中国高新科技,2023(09)