一种针对自动扶梯的制动故障的检测方法

技术领域

本公开内容涉及一种针对自动扶梯的制动故障的检测方法。

背景技术

自动扶梯使用带有两个制动臂的机械制动器来接触电机卷筒以停止自动扶梯。制动臂和电机卷筒之间的制动间隙只有1.5毫米，因此很难调整。如果间隙调整不好，制动臂与电机卷筒之间会产生意想不到的摩擦，这是一种制动故障模式(即抱闸故障)，会降低制动器的使用寿命。此外，在自动扶梯运行过程中也会造成突然停车。这种故障模式在工厂和现场都很常见，因此这个问题需要改进。

在现有技术中，提出一种扶梯抱闸温度检测装置，包括贴片式温度传感器、故障诊断模块和输出模块，所述贴片式温度传感器固定在扶梯抱闸表面，所述贴片式温度传感器用于感应扶梯抱闸的温度，所述故障诊断模块与所述贴片式温度传感器连接，用于采集和处理所述贴片式温度传感器传输的温度信号；所述输出模块与所述故障诊断模块、扶梯控制系统和信息管理中心连接，用于将所述故障诊断模块输出的警示信号传输给扶梯控制系统和扶梯信息管理中心。此检测装置可预知抱闸可能发生故障，提醒维保人员进行维护调整，从而延长扶梯使用寿命，增加电梯的安全性。

但是，由于温度传感器易于受到环境因素的影响，其测量精度不高且不稳定，因此检测人员容易忽略真实检测的可能性增加，导致不必要的主制动器故障判断，进而检测人员可能会对测量设置失去信任和兴趣。

发明内容

本公开内容的解决方案提供了一种通过功率测量和比较来检测故障的方法。通过这种方法，自动扶梯系统会发出警报，提醒主刹车发生故障，以便工厂操作人员或维修人员接收到消息，进行间隙调整。采用这种方案，可以延长制动器的使用寿命，减少异常停车次数。

为了解决现有技术中的一个或多个缺陷，根据本公开内容的一个方面提出一种针对自动扶梯的制动故障的检测方法。

在使自动扶梯达到正常运行速度后，测量自动扶梯的实时运行功率。

将所测量到的所述实时运行功率与标称运行功率进行比较。

当所述实时运行功率小于所述标称运行功率和阈值因子的乘积时，继续测量自动扶梯的实时运行功率，所述自动扶梯的控制单元不会发出制动故障警报。

当所述实时运行功率大于或等于所述标称运行功率和阈值因子的乘积时，所述自动扶梯的控制单元发出制动故障警报。

根据本公开内容的上述方面，在自动扶梯启动后，测量自动扶梯的运行时间。

当所测量到的运行时间小于一秒时，继续测量自动扶梯的实时运行功率。

当所测量到的运行时间大于或等于一秒时，基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值。

根据本公开内容的上述各个方面，当所述一秒平均功率值小于预设的最小运行功率时，继续基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值。

根据本公开内容的上述各个方面，当所述一秒平均功率值大于或等于预先设置的最小运行功率时，基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第一时间周期的第一平均功率值。

基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第二时间周期的第二平均功率值。

所述第一时间周期短于所述第二时间周期。

根据本公开内容的上述各个方面，当所述第二平均功率值小于或等于所述第一平均功率值和所述阈值因子的乘积时，继续基于所获得的所述实时运行功率计算具有第一时间周期的第一平均功率值和具有第二时间周期的第二平均功率值，所述自动扶梯的控制单元不会发出制动故障警报。

根据本公开内容的上述各个方面，当所述第二平均功率值大于所述第一平均功率值和所述阈值因子的乘积时，所述自动扶梯的控制单元发出制动故障警报。

根据本公开内容的上述各个方面，将所述第一时间周期设置成5秒。

将所述第二时间周期设置成20秒。

根据本公开内容的上述各个方面，将所述阈值因子设置成在1至1.07的范围内。

根据本公开内容的上述各个方面，将所述制动故障警报设置成声音警报或视觉警报。

根据本公开内容的上述各个方面，所述检测方法用于检测自动扶梯的抱闸故障。

根据本公开内容的上述各个方面，在所述自动扶梯中设置功率测量单元、故障诊断单元、故障输出单元和控制单元。

由所述功率测量单元执行针对自动扶梯的实时运行功率的测量。

将所述故障诊断单元连接到所述功率测量单元，所述故障诊断单元用于采集和处理通过所述功率测量单元所测量到的实时运行功率。

当所述故障诊断单元判断出所述第二平均功率值大于所述第一平均功率值和所述阈值因子的乘积时，由所述故障诊断单元输出警示信号。

所述故障输出单元与所述故障诊断单元和所述控制单元连接，用于将所述故障诊断单元输出的警示信号传输给所述控制单元。

由所述控制单元发出所述制动故障警报。

根据本公开内容的上述各个方面，在所述自动扶梯的入口处设置人体传感器。

当所述人体传感器检测到在所述自动扶梯上没有乘客进入时，执行所述检测方法。

本公开内容的解决方案提供了一种通过功率测量(即功率的移动平均线)和比较来检测故障的方法，由于避免了温度传感器易于受到环境因素的影响从而导致测量精度不高且不稳定的缺陷，因此不会导致不必要的主制动器故障判断。

另外，采用一定时间周期内的功率平均值可以避免瞬时读数的异常波动，这是因为基于这些异常波动的检测逻辑是不可靠的，所以本公开内容使用较长的时间跨度(例如但不限于5秒或20秒)的移动平均线作为信号来分析主制动器故障的检测。

至此，为了本公开内容在此的详细描述可以得到更好的理解，以及为了本公开内容对现有技术的贡献可以更好地被认识到，本公开已经相当广泛地概述了本公开内容的内容。当然，本公开内容的实施方式将在下面进行描述并且将形成所附权利要求的主题。

同样地，本领域技术人员将认识到，本公开所基于的构思可以容易地用作设计其它结构、方法和系统的基础，用于实施本公开内容的数个目的。因此，重要的是，所附权利要求应当认为包括这样的等效结构，只要它们没有超出本公开内容的实质和范围。

附图说明

通过下面的附图本领域技术人员将对本公开内容有更好的理解，并且更能清楚地体现出本公开内容的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本公开内容的范围。

图1示出在没有发生制动故障(即抱闸故障)情况下的自动扶梯的正常的运行功率图；

图2示出在发生制动故障(即抱闸故障)情况下的自动扶梯的异常的运行功率图；

图3示出根据本公开内容的检测方法的1秒平均功率值、5秒平均功率值和20秒平均功率值的叠加曲线；

图4示出根据本公开内容的检测方法的流程图；

图5示出在根据本公开内容的自动扶梯中设置的功率测量单元、故障诊断单元、故障输出单元和控制单元。

具体实施方式

下面结合各个附图，具体说明根据本公开内容的具体实施方式。

图1示出在没有发生制动故障(即抱闸故障)情况下的自动扶梯的正常的运行功率图，其中包括了对应于自动扶梯的例如上行、下行和停止的曲线图。在如图1所示的正常试验循环中，在初始加速到额定转速后，功率水平趋于平稳降低。

图2示出在发生制动故障(即抱闸故障)情况下的自动扶梯的异常的运行功率图，其中包括了对应于自动扶梯的例如上行、下行和停止的曲线图。如图2所示，当主制动器发生故障时，当故障开始时，功率水平几乎呈指数增长。

根据本公开内容的一个实施例，如图3至图5所示，提出一种针对自动扶梯1的制动故障的检测方法。

在使自动扶梯1达到正常运行速度后，测量自动扶梯1的实时运行功率。

将所测量到的所述实时运行功率与标称运行功率进行比较。

当所述实时运行功率小于所述标称运行功率和阈值因子的乘积时，继续测量自动扶梯的实时运行功率，所述自动扶梯的控制单元不会发出制动故障警报。

当所述实时运行功率大于或等于所述标称运行功率和阈值因子的乘积时，所述自动扶梯的控制单元发出制动故障警报。

根据本公开内容的一个实施例，只有在空梯运行的时候才执行这套检测方法，例如利用在自动扶梯入口处的诸如雷达等的人体传感器判断是否有乘客进入自动扶梯(当然也可以利用摄像装置来进行判断)，一般是在早上或晚上乘客少的时候进行监测和运行检测方法。

本实施例提供了一种通过功率测量(即功率的移动平均线)和比较来检测故障的方法，由于避免了温度传感器易于受到环境因素的影响从而导致测量精度不高且不稳定的缺陷，因此不会导致不必要的主制动器故障判断。

根据本公开内容的上述实施例，如图4所示，在自动扶梯1启动后，测量自动扶梯1的运行时间。

当所测量到的运行时间小于一秒时，继续测量自动扶梯的实时运行功率。

当所测量到的运行时间大于或等于一秒时，基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值(以power_1s_avg表示)。

根据本公开内容的上述各个实施例，当所述一秒平均功率值小于预设的最小运行功率时，继续基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值。

根据本公开内容的上述各个实施例，当所述一秒平均功率值大于或等于预先设置的最小运行功率时，基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第一时间周期的第一平均功率值，例如具有5秒时间周期的5秒平均功率值(以power_5s_avg表示)。

基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第二时间周期的第二平均功率值，例如具有20秒时间周期的20秒平均功率值(以power_20s_avg表示)。

所述第一时间周期短于所述第二时间周期。

根据本公开内容的上述各个实施例，当所述第二平均功率值小于或等于所述第一平均功率值和所述阈值因子的乘积时，继续基于所获得的所述实时运行功率计算具有第一时间周期的第一平均功率值和具有第二时间周期的第二平均功率值，所述自动扶梯的控制单元不会发出制动故障警报。

根据本公开内容的上述各个实施例，当所述第二平均功率值大于所述第一平均功率值和所述阈值因子的乘积时，所述自动扶梯的控制单元发出制动故障警报(抱闸故障)。

根据本公开内容的上述各个实施例，例如，可以将所述第一时间周期设置成5秒，但是例如但不限于这一数值。

例如，可以将所述第二时间周期设置成20秒，但是例如但不限于这一数值。

根据本公开内容的上述各个实施例，可以将所述阈值因子设置成在1至1.07的范围内，但是例如但不限于这一范围。

根据本公开内容的上述各个实施例，将所述制动故障警报设置成声音警报或视觉警报。

根据本公开内容的上述各个实施例，所述检测方法用于检测自动扶梯的抱闸故障。

根据本公开内容的上述各个实施例，在所述自动扶梯1中设置功率测量单元2、故障诊断单元3、故障输出单元4和控制单元5。

由所述功率测量单元2执行针对自动扶梯1的实时运行功率的测量。

将所述故障诊断单元3连接到所述功率测量单元2，所述故障诊断单元3用于采集和处理通过所述功率测量单元2所测量到的实时运行功率。

在自动扶梯1启动后，测量自动扶梯1的运行时间。

当所测量到的运行时间小于一秒时，所述功率测量单元2继续测量自动扶梯的实时运行功率。

当所测量到的运行时间大于或等于一秒时，所述故障诊断单元3基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值(以power_1s_avg表示)。

当所述一秒平均功率值小于预设的最小运行功率时，所述故障诊断单元3继续基于所获得的所述实时运行功率计算一秒平均功率值。

当所述一秒平均功率值大于或等于预先设置的最小运行功率时，所述故障诊断单元3基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第一时间周期的第一平均功率值，例如具有5秒时间周期的5秒平均功率值(以power_5s_avg表示)。

所述故障诊断单元3基于所获得的所述实时运行功率，计算具有第二时间周期的第二平均功率值，例如具有20秒时间周期的20秒平均功率值(以power_20s_avg表示)。

当所述故障诊断单元3判断出所述第二平均功率值小于或等于所述第一平均功率值和所述阈值因子(例如阈值因子＝1.07)的乘积时，所述故障诊断单元3继续基于所获得的所述实时运行功率计算具有第一时间周期的第一平均功率值和具有第二时间周期的第二平均功率值。

当所述故障诊断单元3判断出所述第二平均功率值大于所述第一平均功率值和所述阈值因子(例如阈值因子＝1.07)的乘积时，由所述故障诊断单元3输出警示信号。

所述故障输出单元4与所述故障诊断单元3和所述控制单元5连接，用于将所述故障诊断单元3输出的警示信号传输给所述控制单元5。

由所述控制单元5发出所述制动故障警报。

本实施例采用一定时间周期内的功率平均值可以避免瞬时读数的异常波动，这是因为基于这些异常波动的检测逻辑是不可靠的，所以本公开内容使用较长的时间跨度(例如但不限于5秒或20秒)的移动平均线作为信号来分析主制动器故障的检测。

参考具体实施例，尽管本公开内容已经在说明书和附图中进行了说明，但应当理解，在不脱离权利要求中所限定的本公开内容范围的情况下，所属技术领域人员可做出多种改变以及多种等同物可替代其中多种元件。而且，本文中具体实施例之间的技术特征、元件和/或功能的组合和搭配是清楚明晰的，因此根据这些所公开的内容，所属技术领域人员能够领会到实施例中的技术特征、元件和/或功能可以视情况被结合到另一个具体实施例中，除非上述内容有另外的描述。此外，根据本公开内容的教导，在不脱离本公开内容本质的范围，适应特殊的情形或材料可以做出许多改变。因此，本公开内容并不限于附图所图解的个别的具体实施例，以及说明书中所描述的作为目前为实施本公开内容所设想的最佳实施方式的具体实施例，而本公开内容意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。

前述公开内容提供了说明和描述，但并不旨在穷举或将实施方式限制为所公开的精确形式。可以根据以上公开内容进行修改和变化，或者可以从实施方式的实践中获得修改和变化。

即使在权利要求中叙述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但这些组合并不旨在限制各种实施方式的公开。实际上，许多这些特征可以以权利要求中未具体叙述和/或说明书中未具体公开的方式组合。尽管下面列出的每个从属权利要求可能仅直接依赖于一个权利要求，但各种实施方式的公开包括与权利要求集中的每个其他权利要求相结合的每个从属权利要求。

除非明确说明，否则本文中使用的任何元件、动作或指令都不应解释为关键或必要的。另外，如本文所用，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，冠词“该”旨在包括结合冠词“该”引用的一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文所用，术语“集”旨在包括一个或多个项目(例如相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或多个”互换使用。在仅意图一项的情况下，使用短语“仅一项”或类似语言。另外，如本文所用，术语“具有”及其变体等旨在是开放式术语。此外，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非另有明确说明。另外，如在本文所用，术语“或”在被串联使用时意图是包括性的，并且可以与“和/或”互换使用，除非另有明确说明(例如，如果与“或者”或“仅其中之一”结合使用)。