一种扶梯速度数据分析仪及其方法

技术领域

本发明涉及电梯检测技术领域，尤其涉及扶梯速度数据分析仪。

背景技术

自动扶梯是公共场所里上下运送乘客的运输设备，它的安全可靠运行关系到广大乘客的人身安全。自动扶梯的运行速度、梯级和扶手带的同步率以及制停距离是影响自动扶梯安全性能的主要运行参数。

然而现有设备在检测时，无法很好将设备进安装，导致测试设备存在有掉落摔坏的风险，且也不能同时测量自动扶梯的梯级和扶手带的速度。同时在实际速度检测中当转速仪测量点位于梯级踏板间间隙时，测量结果可能会有较大误差，不便于对电梯的制动距离或减速度进行计算。

因此需要一种扶梯速度数据分析仪及其方法来解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种扶梯速度数据分析仪，包括至少一扶手检测结构、至少一梯级检测结构及控制单元；

扶手检测结构包括有扶手架体、检测轮及扶手速度检测单元；

检测轮旋转设置在扶手架体上，扶手速度检测单元与扶手架体连接，扶手速度检测单元用于检测检测轮的转动速度；扶手架体用于将检测轮固定在扶手带上表面上，检测轮用于与扶手带上表面接触并跟随扶手带的运动而转动；

梯级检测结构包括有梯级架体、第二检测轮、梯级速度检测单元；第二检测轮旋转设置在梯级架体上；梯级架体用于将第二检测轮放置在梯级上表面，第二检测轮用于与梯级上表面接触并跟随梯级的运动而转动；梯级速度检测单元设置在梯级架体上，用于检测第二检测轮的转动速度；

控制单元包括有中央处理器；中央处理器分别与梯级速度检测单元及扶手速度检测单元通讯连接。

优选的，扶手架体包括有壳体、两夹持板、两移动杆、两连接部、驱动螺杆、驱动电机、固定板及第一吸盘；检测轮旋转设置在壳体下端，两夹持板对称设置在壳体两侧，两连接部对称设置在壳体壳体内部，每一移动杆一端与一夹持板固定连接，另一端与一连接部固定连接，移动杆与壳体滑动连接；驱动螺杆旋转设置在壳体内，驱动螺杆一侧外壁上设置有左旋螺纹，另一侧外壁上设置有右旋螺纹；两连接部分别与驱动螺杆的左旋螺纹及右旋螺纹螺纹连接；驱动电机固定设置在壳体内部，驱动电机的输出端与驱动螺杆传动连接；两夹持板的相对内侧面均设置有一夹持轮；夹持轮用于与扶手带侧面接触并跟随扶手带的运动而转动；固定板一端与壳体外侧壁固定连接，另一端与第一吸盘固定连接，扶手速度检测单元固定设置在壳体上。

进一步的，驱动电机的输出端设置有第一齿轮，驱动螺杆上设置有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合连接；

优选的，梯级架体包括有固定部、连接杆、连接部及第二吸盘；固定部一侧面与第二吸盘固定连接；连接杆一端与固定部下表面固定连接，另一端与连接部固定连接，第二检测轮与连接部旋转连接；梯级速度检测单元固定设置在连接部上。

进一步的，梯级速度检测单元及扶手速度检测单元均为测速编码器；梯级速度检测单元的测速端与第二检测轮的旋转轴固定连接，扶手速度检测单元与检测轮的旋转轴固定连接。

进一步的，连接杆为电动伸缩杆。

优选的，固定板下端通过旋转结构与第一吸盘连接，旋转结构包括有第一转盘、第二转盘、转轴；第一转盘的上表面与固定板下端固定连接，转轴两端分别与第一转盘下表面及第二转盘上表面旋转连接；第二转盘的侧壁与第二吸盘固定连接；第一转盘上环形阵列设置有至少两第一锁定孔，第二转盘上设置有至少一第二锁定孔。

进一步的，第一锁定孔数量为两个，第二锁定孔数量为一个，两第一锁定孔对称设置在第一转盘的圆心两侧，且两第一锁定孔的圆心与第一转盘的圆心位于同一直线上；转轴分别与第一转盘及第二转盘的圆心处旋转连接。

进一步的，控制单元还包括有显示模块，显示模块与中央处理器通讯连接。

进一步的，中央处理器与驱动电机通讯连接。

一种扶梯速度数据分析方法，所述检测方法利用扶梯速度数据分析仪进行分析，所述分析方法包括以下步骤：

(1)将扶手检测结构、梯级检测结构吸附在需要检测的扶梯的围裙板内侧壁上，使用扶手速度检测单元检测到扶手的速度，梯级速度检测单元检测梯级的速度，通过中央处理器生产梯级速度检测单元及扶手速度检测单元12采集到的速度数据和采集的时间的二维坐标图；

(2)制停距离计算：按照检规要求，扶梯制停距离从电气制动装置动作时开始测量；

记扶梯实际运行速度为v

M

扶梯实际运行速度与时间函数关系记为V(t)，实际制停距离为m，当T→0时,即采样周期足够小也就是采样频率够高的情况下的，M无限接近m，即M→m，即：

t

为减小误差，进行多次测量，由①～⑤可以得到检规要求测量的空载下行制停距离

式中η为测量次数，η不小于3；

为减小误差，用两梯级检测结构2进行速度检测，通过过间隙点产生的误差总和记为ΔM，单个间隙通过V1、V2后产生的误差分别记为δ、ε，则制停阶段V1、V2产生的误差分别为

ΔM

ΔM

其中j为通过V1的间隙数，k为通过V2的间隙数，k≤j；

减速阶段，t

δ

δ

依此类推

δ

对于ε

ε

ε

依此类推

ε

于是

V1测得的制动距离M

V2测得的制动距离M

单次测量结果M`＝(M

进行多次测量，取平均值,最终求得

n＝2,m＝1、n＝1,m＝1、n＝1、m＝0，或n＝0

(3)制动器减速度的计算：通过扶梯速度数据分析获取的数据，可计算一个采样周期减速度

以及平均加速

其中n—制停阶段采样数量，见公式①

T—采样周期

v

(4)检测人员将步骤(2)得到的制停距离与规定的距离进行对比，验证电梯的制停距离是否合格；将步骤(3)得到的制动器减速度与规定的值进行对比，验证电梯的制动器减速度是否符合要求。

由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

1.可以将扶手检测结构及梯级检测结构稳定安装在扶梯上，降低掉落摔坏的风险，能同时测量自动扶梯的梯级和扶手带的速度，方便检测人员进行对比。

2.可根据需要调节第一吸盘的朝向。

3.可对制动距离或减速度进行计算，误差小。

附图说明

图1为本发明一种扶梯速度数据分析仪的扶手检测结构的结构示意图；

图2为本发明一种扶梯速度数据分析仪的结构示意图；

图3为本发明一种扶梯速度数据分析仪的中央处理器连接示意图；

图4为本发明扶梯速度数据分析方法中测量点位于梯级踏板间间隙时的实验示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

主要元件符号说明

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1-图4，本发明实施例提供一种扶梯速度数据分析仪，包括至少一扶手检测结构1、至少一梯级检测结构2及控制单元3；

扶手检测结构1包括有扶手架体10、检测轮11及扶手速度检测单元12；

检测轮11旋转设置在扶手架体10上，扶手速度检测单元12与扶手架体10连接，扶手速度检测单元12用于检测检测轮11的转动速度；扶手架体10用于将检测轮11固定在扶手带上表面上，检测轮11用于与扶手带上表面接触并跟随扶手带的运动而转动；

梯级检测结构2包括有梯级架体20、第二检测轮21、梯级速度检测单元22；第二检测轮21旋转设置在梯级架体20上；梯级架体20用于将第二检测轮21放置在梯级上表面，第二检测轮21用于与梯级上表面接触并跟随梯级的运动而转动；梯级速度检测单元22设置在梯级架体20上，用于检测第二检测轮21的转动速度；

控制单元3包括有中央处理器31；中央处理器31分别与梯级速度检测单元22及扶手速度检测单元12通讯连接。

在本发明中一实施例中，梯级检测结构2数量为两个。

在本发明中一实施例中，扶手架体10包括有壳体101、两夹持板102、两移动杆103、两连接部104、驱动螺杆105、驱动电机106、固定板107及第一吸盘108；检测轮11旋转设置在壳体101下端，两夹持板102对称设置在壳体101两侧，两连接部104对称设置在壳体101壳体内部，每一移动杆103一端与一夹持板102固定连接，另一端与一连接部104固定连接，移动杆103与壳体101滑动连接；驱动螺杆105旋转设置在壳体101内，驱动螺杆105一侧外壁上设置有左旋螺纹，另一侧外壁上设置有右旋螺纹；两连接部104分别与驱动螺杆105的左旋螺纹及右旋螺纹螺纹连接；驱动电机106固定设置在壳体101内部，驱动电机106的输出端与驱动螺杆105传动连接；两夹持板102的相对内侧面均设置有一夹持轮109；夹持轮109用于与扶手带侧面接触并跟随扶手带的运动而转动；固定板107一端与壳体外侧壁固定连接，另一端与第一吸盘108固定连接，扶手速度检测单元12固定设置在壳体101上。

进一步的，驱动电机106的输出端设置有第一齿轮1061，驱动螺杆105上设置有第二齿轮1051，第一齿轮1061与第二齿轮1051啮合连接；

在本发明中一实施例中，梯级架体20包括有固定部201、连接杆202、连接部203及第二吸盘204；固定部201一侧面与第二吸盘204固定连接；连接杆202一端与固定部201下表面固定连接，另一端与连接部203固定连接，第二检测轮21与连接部203旋转连接；梯级速度检测单元22固定设置在连接部203上。

进一步的，梯级速度检测单元22及扶手速度检测单元12均为测速编码器；梯级速度检测单元22的测速端与第二检测轮21的旋转轴固定连接，扶手速度检测单元12与检测轮11的旋转轴固定连接。

进一步的，连接杆202为电动伸缩杆。

在本发明中一实施例中，固定板107下端通过旋转结构40与第一吸盘108连接，旋转结构40包括有第一转盘41、第二转盘42、转轴43；第一转盘41的上表面与固定板107下端固定连接，转轴43两端分别与第一转盘41下表面及第二转盘42上表面旋转连接；第二转盘42的侧壁与第二吸盘204固定连接；第一转盘41上环形阵列设置有至少两第一锁定孔411，第二转盘42上对应设置有至少一第二锁定孔421。

进一步的，第一锁定孔411数量为两个，第二锁定孔421数量为一个，两第一锁定孔411对称设置在第一转盘41的圆心两侧，且两第一锁定孔411的圆心与第一转盘41的圆心位于同一直线上；转轴43分别与第一转盘41及第二转盘42的圆心处旋转连接。

进一步的，控制单元3还包括有显示模块32，显示模块32与中央处理器31通讯连接。

进一步的，中央处理器31与驱动电机106通讯连接。

进一步的，中央处理器31可将梯级速度检测单元22及扶手速度检测单元12采集到的速度数据和采集的时间生成二维坐标图。

本发明使用时，将检测轮11与电梯一侧的扶手带上表面进行接触，将第一吸盘108吸附在扶手带正下方的围裙板内侧壁上，启动驱动电机106带动两连接部104沿着驱动螺杆105相互靠近，进而带动两夹持板102相互开进，使两夹持板102上的夹持轮109分别与扶手带两侧同时接触，从而使检测轮11稳定放置在扶手带上表面上；将第二检测轮21放置在其中一梯级上表面上，将第二吸盘204吸附在围裙板内侧壁上，使第二检测轮21稳定放置在梯级上表面上；启动扶梯，通过扶梯的扶手带带动检测轮11转动，扶梯的梯级带动第二检测轮21转动，检测人员通过扶手速度检测单元12获得扶手带的运行速度数据，通过梯级速度检测单元22获得梯级的运行速度数据。以便检测人员将扶手带的速度及梯级的速度进行对比。

进一步的，扶手速度检测单元12将扶手的运行速度数据传输至中央处理器31，梯级速度检测单元22将梯级的速度数据传输至中央处理器31，且梯级的速度数据及扶手的运行速度数据可在显示模块32上进行显示，方便查看。

同时，在测试时需要选择将扶手检测结构1检测左侧扶手带或右侧扶手带的速度，因此需要将第一吸盘108的吸附端进行旋转，通过第二转盘42带动第一吸盘108旋转至合适角度后，将螺钉同时插入第一锁定孔411及第二锁定孔421中，使第一转盘41与第二转盘42相对固定，从而完成第一吸盘108的固定。

一种扶梯速度数据分析方法，所述检测方法利用扶梯速度数据分析仪进行分析，所述分析方法包括以下步骤：

(1)将扶手检测结构1、梯级检测结构2吸附在需要检测的扶梯的围裙板内侧壁上，使用扶手速度检测单元12检测到扶手的速度，梯级速度检测单元22检测梯级的速度；

(2)制停距离计算：按照检规要求，扶梯制停距离从电气制动装置动作时开始测量；

记扶梯实际运行速度为v

M

扶梯实际运行速度与时间函数关系记为V(t)，实际制停距离为m，当T→0时,即采样周期足够小也就是采样频率够高的情况下的，M无限接近m，即M→m，即：

t

为减小误差，进行多次测量，由①～⑤可以得到检规要求测量的空载下行制停距离

式中η为测量次数，η不小于3；

当梯级检测结构2的测量点位于梯级踏板间间隙时，测量结果会有较大误差，考虑该误差，为减小误差，用两梯级检测结构2如图4所示，通过过间隙点产生的误差总和记为ΔM，单个间隙通过V1、V2后产生的误差分别记为δ、ε，则制停阶段V1、V2产生的误差分别为

ΔM

ΔM

其中j为通过V1的间隙数，k为通过V2的间隙数，k≤j；

减速阶段，t

δ

δ

依此类推

δ

对于ε

ε

ε

依此类推

ε

于是

V1测得的制动距离M

V2测得的制动距离M

单次测量结果M`＝(M

进行多次测量，取平均值,最终求得

n＝2,m＝1、n＝1,m＝1、n＝1、m＝0，或n＝0

(3)制动器减速度的计算：通过扶梯速度数据分析获取的数据，可计算一个采样周期减速度

以及平均加速

其中n—制停阶段采样数量，τ—减速阶段时长，见公式①

T—采样周期

v

(4)检测人员将步骤(2)得到的制停距离与规定的距离进行对比，验证电梯的制停距离是否合格；将步骤(3)得到的制动器减速度与规定的值进行对比，验证电梯的制动器减速度是否符合要求。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。