一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，包括环抱式电磁监测装置、运动定位装置和数据采集处理模块，环抱式电磁监测装置包括电磁模块安装架和四个电磁模块；这四个电磁模块依次布置在一矩形的四条边上；电磁模块包括E型磁芯、激励线圈和两个感应线圈，E型磁芯包括轭部、中间极臂和两根侧极臂，中间极臂上安装激励线圈，侧极臂上安装感应线圈；数据采集处理模块通过各电磁模块测得的磁通量情况，对梯级链板和梯级滚子的缺陷进行检测；运动定位装置包括支杆、滚轮和编码器。本发明专利技术通过四组电磁模块检测梯级链中梯级滚子和梯级链板的磁通量变化，判断和定位缺陷，为自动扶梯的及时检修提供可靠的数据支持，保障自动扶梯的运行安全。动扶梯的运行安全。动扶梯的运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统及方法


[0001]本专利技术属于自动扶梯监测
，更具体地，涉及一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统及方法。

技术介绍

[0002]自动扶梯作为特种设备，担负着铁路以及城市轨道交通运输乘客的重要任务，其安全性至关重要。为保证乘客安全，减少事故的发生概率，需对自动扶梯进行定期检测与维修，从而保证设备处于良好的运行状态。然而，目前自动扶梯的检修主要采用人工周期修和故障修，即未出现故障时通过工作人员进行周期性检查，出现故障时再进行维修，此方式属于事后行为，无法有效预防故障的发生，不利于避免重大事故的发生；同时周期性的检修可能造成过度修或者维修不及时，导致耗费大量时间、人力、物力，效果不佳，运营的难度与成本较高。
[0003]自动扶梯梯级链是连接梯级与驱动，为自动扶梯升降传递动力的部件，是自动扶梯的关键组成部分，对自动扶梯的运行安全至关重要。自动扶梯梯级链由上百个圆柱滚子和链板，由于其数量众多，其内部发生缺陷时很难通过人工检查出来，因此会遗留隐患，影响自动扶梯运行状态，对乘客的生命及财产安全产生威胁。磁场检测作为一种无损检测方法，可以被应用到自动扶梯梯级链的状态监测中去。目前，公开的专利中有关于磁场监测技术方面的，如， CN201910811217.3监测电梯曳引钢带状态的电磁传感器及监测方法，该专利公开了一种通过电磁传感器检测钢丝带状态的方法，但是该专利所述为开环磁通量传感器，检测的精度低，并且只能检测钢丝带的一面，检测范围没有实现钢丝带的周向全覆盖，无法对钢丝带缺陷的周向位置进行定位，该专利传感器中只有一组电磁铁模块，模块一旦发生故障就无法进行正常工作，传感器的可靠性较低。专利CN201910170006.6一种夹持式磁通量传感器及其使用方法，公开了一种通过夹持式的磁通量传感器检测已有结构中外露钢索的拉力，该专利只能检测一根钢索的内部拉力，并且无法定位检测点的位置，该专利传感器中只有一组电磁铁模块，模块一旦发生故障就无法进行正常工作，传感器的可靠性较低。
[0004]综上所述，现有的自动扶梯的监测存在以下不足：(1)一个电磁传感器只监测一个对象，检测的能力及范围较小；(2)开环传感器测量精度低，闭环传感器本身的维修无法拆解不方便；(3)E型的电磁传感器结构只能检测梯级链的一侧，无法实现被检测对象的全覆盖；(4)检测点缺陷的定位措施不足，无法准确定位缺陷的准确位置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统及方法，其对自动扶梯的梯级链进行监测，采集状态数据，用于故障分析、定位于预测，为自动扶梯的及时检修提供可靠的数据支持，为保障自动扶梯的运行安全提供有效的技术手段。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，所述梯级链包括并排设置的两排梯级链板及设置在这两排梯级链板之间的多个梯级滚子，其特征在于，该监测系统包括环抱式电磁监测装置、运动定位装置和数据采集处理模块，其中：
[0007]所述环抱式电磁监测装置包括电磁模块安装架和安装在该电磁模块安装架上的四个电磁模块，该电磁模块安装架具有作为梯级链移动通道的贯通孔；
[0008]对于每个所述电磁模块而言，其各自包括E型磁芯、激励线圈和两个感应线圈，所述E型磁芯包括轭部及从该轭部朝所述贯通孔的方向伸出的三根极臂，并且该E型磁芯的横截面呈E形，三根所述极臂分别为两根侧极臂和位于这两根侧极臂之间的中间极臂，所述中间极臂上安装所述激励线圈，每根所述侧极臂上分别安装一所述感应线圈，激励线圈发射的磁力线经过梯级链，再穿过两侧的感应线圈形成闭合回路，从而形成一个检测区域来检测磁通量；其中，梯级链上与E型铁芯相应的部位的移动方向和E型磁芯的所述横截面垂直；
[0009]这四个电磁模块依次布置在一矩形的四条边上，以围住梯级链，矩形的其中两条相对边上的电磁模块的检测区域用于覆盖梯级滚子，矩形的另两条相对边上的电磁模块的检测区域分别用于覆盖对应侧的梯级链板；
[0010]所述数据采集处理模块与各所述电磁模块的感应线圈分别连接，以通过各电磁模块测得的磁通量情况，对梯级链板和梯级滚子的缺陷进行检测；
[0011]所述运动定位装置包括支杆、滚轮和编码器，所述支杆的一端安装在所述电磁模块安装架上而另一端安装所述滚轮，所述滚轮压紧在梯级链板上，以随着梯级链板的运动而转动，所述编码器安装在所述滚轮上，以通过所述滚轮的转动实现对所述梯级链的定位。
[0012]优选地，所述运动定位装置还包括拉簧，所述拉簧的一端安装在所述电磁模块安装架上而另一端安装在所述支杆上，以使滚轮始终压紧在梯级链上；
[0013]所述支杆的一端通过铰轴铰接在所述电磁模块安装架上，所述铰轴的中心线与所述轭部的内弧面的中心线垂直。
[0014]优选地，所述电磁模块安装架包括第一环抱支架和第二环抱支架，所述第一环抱支架和第二环抱支架均为直角架，所述第一环抱支架和第二环抱支架上分别安装两个电磁模块，所述第一环抱支架和第二环抱支架的一端通过环抱转轴铰接在一起而另一端通过环抱扣锁连接。
[0015]优选地，所述第一环抱支架上的闭合回路经过梯级滚子的电磁模块设置有多个并且它们布置在矩形的同一条边上；
[0016]所述第二环抱支架上的闭合回路经过梯级滚子的电磁模块也设置有多个并且它们也布置在矩形的同一条边上，从而使得所述电磁模块安装架可供多条梯级链穿过，进而实现对多条梯级链的同时监测。
[0017]优选地，所述数据采集处理模块包括现场采集装置和可与所述现场采集装置通信的远程监测终端，所述现场采集装置通过集成信号线分别与各所述电磁模块的感应线圈连接，所述远程监测终端对所述环抱式电磁监测装置采集的磁通量进行处理，按照不同电磁模块的检测区域进行分组，得到梯级链的断面的磁通量检测数据形成的断面点云图，通过异常的断面点云图分析判断对应检测区域内梯级链的状态，并定位缺陷在梯级链断面中所处的检测区域，从而获得缺陷在梯级链断面上的位置信息，远程监测终端还可根据编码器
的反馈获得缺陷在梯级链移动方向上的位置信息。
[0018]优选地，所述环抱式电磁监测装置上设置固定支架，所述固定支架安装在自动扶梯的桁架上，所述环抱式电磁监测装置位于倾斜的桁架中的梯级链所在区域。
[0019]按照本专利技术的另一个方面，还提供了采用所述的自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0020](1)所述环抱式电磁监测装置的各电磁模块分别采集对应检测区域内的磁通量，运动定位装置随着梯级链的运动采集梯级链的检测点沿梯级链移动方向的位置信息；
[0021](2)采集得到磁通量及梯级链的检测点沿梯级链移动方向的位置信息并通过集成信号线上传至数据采集处理模块的现场采集装置；
[0022](3)现场采集装置将接收的一台自动扶梯的梯级链的所有磁通量及梯级链的检测点沿梯级链移动方向的位置信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，所述梯级链包括并排设置的两排梯级链板及设置在这两排梯级链板之间的多个梯级滚子，其特征在于，该监测系统包括环抱式电磁监测装置、运动定位装置和数据采集处理模块，其中：所述环抱式电磁监测装置包括电磁模块安装架和安装在该电磁模块安装架上的四个电磁模块，该电磁模块安装架具有作为梯级链移动通道的贯通孔；对于每个所述电磁模块而言，其各自包括E型磁芯、激励线圈和两个感应线圈，所述E型磁芯包括轭部及从该轭部朝所述贯通孔的方向伸出的三根极臂，并且该E型磁芯的横截面呈E形，三根所述极臂分别为两根侧极臂和位于这两根侧极臂之间的中间极臂，所述中间极臂上安装所述激励线圈，每根所述侧极臂上分别安装一所述感应线圈，激励线圈发射的磁力线经过梯级链，再穿过两侧的感应线圈形成闭合回路，从而形成一个检测区域来检测磁通量；其中，梯级链上与E型铁芯相应的部位的移动方向和E型磁芯的所述横截面垂直；这四个电磁模块依次布置在一矩形的四条边上，以围住梯级链，矩形的其中两条相对边上的电磁模块的检测区域用于覆盖梯级滚子，矩形的另两条相对边上的电磁模块的检测区域分别用于覆盖对应侧的梯级链板；所述数据采集处理模块与各所述电磁模块的感应线圈分别连接，以通过各电磁模块测得的磁通量情况，对梯级链板和梯级滚子的缺陷进行检测；所述运动定位装置包括支杆、滚轮和编码器，所述支杆的一端安装在所述电磁模块安装架上而另一端安装所述滚轮，所述滚轮压紧在梯级链板上，以随着梯级链板的运动而转动，所述编码器安装在所述滚轮上，以通过所述滚轮的转动实现对所述梯级链的定位。2.根据权利要求1所述的一种自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，其特征在于，所述运动定位装置还包括拉簧，所述拉簧的一端安装在所述电磁模块安装架上而另一端安装在所述支杆上，以使滚轮始终压紧在梯级链上；所述支杆的一端通过铰轴铰接在所述电磁模块安装架上，所述铰轴的中心线与所述轭部的内弧面的中心线垂直。3.根据权利要求1所述的自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，其特征在于，所述电磁模块安装架包括第一环抱支架和第二环抱支架，所述第一环抱支架和第二环抱支架均为直角架，所述第一环抱支架和第二环抱支架上分别安装两个电磁模块，所述第一环抱支架和第二环抱支架的一端通过环抱转轴铰接在一起而另一端通过环抱扣锁连接。4.根据权利要求3所述的自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，其特征在于，所述第一环抱支架上的闭合回路经过梯级滚子的电磁模块设置有多个并且它们布置在矩形的同一条边上；所述第二环抱支架上的闭合回路经过梯级滚子的电磁模块也设置有多个并且它们也布置在矩形的同一条边上，从而使得所述电磁模块安装架可供多条梯级链穿过，进而实现对多条梯级链的同时监测。5.根据权利要求1所述的自动扶梯梯级链环抱式分布监测系统，其特征在于，所述数据采集处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：游鹏辉，朱丹，张琨，殷勤，邱绍峰，周明翔，方健，刘辉，张俊岭，彭方进，应颖，陈情，李晓聃，朱冬，刘大玲，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：