安全防夹

安全防夹（共4篇）

安全防夹 篇1

随着科学进步, 安全日益得到重视, 大到国家小到个人, 密切关系到生命和财产安全, 特别是国发[2010]23号《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》更是要求坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针, 全面加强企业安全管理, 健全规章制度, 完善安全标准, 提高企业技术水平, 夯实安全生产基础;加快安全生产技术研发, 强制推行先进适用的技术装备。可见, 安全很大程度上取决于安全技术的发展。

自动滑动门目前广泛应用于人们生活多领域:民用———酒店、宾馆、商场;交通———快速公共交通、城市轨道交通、地铁、铁路;工业自动化工程设备防护;化工等。作为滑动门重要控制组成部分防夹安全功能尤其重要。防夹控制就是滑动门关闭过程中, 防止人和物受到意外夹击而造成伤害。要求在夹击发生时及时停止或反向开门。通常由防夹胶条传感器和信号控制器及门移动执行机构组成。

如何控制滑动门安全, 电气设计是一关键课题。本文介绍一种全功能滑动门防夹电气控制设计。

1 防夹胶条传感器简介

由弹性橡胶空腔内置二条相互绝缘的特殊金属条构成, 在二端分别引出四根信号端子。正常状态二根金属条保持无接触, 当受到外力作用, 橡胶变形, 金属条局部接触, 发出受夹信号。 (见图1:安装示意图、图2:工作示意图、图3:内部结构示意图)

2 传统控制线路 (见图4)

原理分析:电路传感器并联, 当传感器动作, 继电器K1动作。

特点:控制线路简单。无法监控传感器连接线路或传感器金属条开路、无法监控24V电源异常。存在安全隐患。

3 全功能滑动门防夹传感器信号控制设计

信号控制器原理图 (见图5)

原理分析:

本电路电路传感器串联, 采用DC24V直流电源供电, D1为绿色控制器电源指示灯, D2为红色故障动作指示灯。IC1, R2, R3组成稳定直流20V电压输出供传感器电源, 同时IC1具有内部短路过载保护电路, 有效的保证传感器动作或a1与b1前连接线路短路造成对电源影响, 20V直流电源可以保证长距离信号稳定。IC2, R4组成稳定直流1.25V电压供IC3光电偶合电路输入使用, IC3输出信号通过T1, T2, R5, R6放大器, 控制继电器K1。[LM317输出电压计算公式

保护分析:当发生以下任意之一故障, 均会导致K1失电。

(1) 防夹控制器24V电源异常; (2) 控制器故障; (3) 胶条传感器a1-an/b1-bn或连接线路开路, IC3输入开路; (4) 传感器被触发, IC3输入短路

控制流程分析:

正常状态:绿色电源指示灯常亮, 动作指示红灯常灭。

动作状态:当主控制系统检测到K1不吸合信号, 说明防夹安全系统出现异常, 异常原因有以下几个方面。

(1) 防夹控制器24V电源异常; (2) 控制器故障; (3) a1-an/b1-bn传感器断裂; (4) 传感器被触发。

特点:多功能全方位监控传感器和控制器及连接线路状态, 安全可靠。

4 结束语

通过对防夹传感器结构与原理分析, 综合考虑了传感器开路和触发二种状态、连接线路短路和开路二种状态、电源故障和控制器故障二种状态, 做到了全面多因素集于一体, 因此提高了滑动门防夹功能的可靠性和安全性。

地铁站台屏蔽门防夹系统 篇2

地铁列车在运营过程中, 由于站台屏蔽门到车门之间的间隙较大, 高峰时段, 存在着车门已关闭, 门外站着人, 但屏蔽门安全检测装置没检测到车门与屏蔽门之间有人, 给出了绿色正常信号。如果站台是弯道站台, 司机观察存在盲区, 此时, 就很容易产生安全隐患, 发生运行事故。

案例1:2006年7月24日在上海轨道交通一号线, 一名男性乘客跨进车厢后, 但车门啪的一声将该名乘客的手提包关在门外, 而包带还在自己的身上。手提包内有一台笔记本电脑和若干现金。随后列车缓缓前行, 但车门外的手提包在列车进入隧道后遭障碍物撞击并随后掉落。该乘客见状立即在衡山路站下车, 并寻求帮助。20分钟后, 地铁工作人员称途中掉落的电脑包已经找到, 并要求该乘客返回徐家汇站认领。虽然现金完好无损, 但笔记本电脑和电脑包已面目全非。

案例2:2007年7月15日在上海轨道交通一号线, 一名男性乘客在上车时被夹在屏蔽门和列车之间, 当时, 列车蜂鸣器与屏蔽门灯光已经发出警示, 列车即将开动, 在这种情况下, 这名乘客仍强行上车, 由于车内拥挤, 他未能挤进车厢。此时, 屏蔽门已经关闭, 列车正常启动后, 该乘客不幸被挤压坠落隧道不幸身亡。

案例3:2014年11月6日北京地铁五号线一名女子夹在屏蔽门和车门之间, 地铁开动后挤压受伤, 不治身亡。

以上案例充分表明车门与屏蔽门的间隙确实有一定的安全隐患。特别是在上下班高峰时期, 地铁的拥挤现象普遍发生, 甚至还有专人帮忙往车厢里推, 当然可以从运营制度、技术提高和设备改进上进一步研究, 探索有效的避险措施。

2现有地铁防夹技术手段

目前防止乘客被困的新技术、新设备不断在研制和试验, 各自都有突出的特点。目前已经应用的有软光管、红外线、防爬板等技术手段。

(1) 软光管。屏蔽门站台软灯管由广州地铁自主研发, 在屏蔽门尾端立柱外侧加装竖行的灯管, 只要有人被夹在屏蔽门和列车门之间, 黄色灯光就会被挡住, 列车驾驶员可清楚地瞭望到屏蔽门与车门之间的间隙情况, 如果发现灯光被挡住司机就不会开车, 此举有效地防止了屏蔽门夹人事件的再次发生。之所以采用“软”灯管, 是因为它的安装已经侵限, 因为软灯管最好能装在缝隙正中间, 若太靠近门体安装则有可能检测不出异常情况。

此种方案在地下直线站台算是比较有效的方法之一, 它的缺点是只适合地下直线站台的应用, 对于曲线站台和高架及地面站台就不适用, 曲线站台司机看不到软灯管, 高架和地面受自然光线的影响司机看不清软灯管;另外安全靠司机保证, 万一司机疏忽可能造成隐患, 还要加强制度管理。

(2) 红外线。类似垂直升降电梯加装红外线探测装置不失为一种好的方法, 在每个门加装红外线探测装置, 一旦有人夹在屏蔽门与车门之间, 装置会立即报警。

(3) 防爬板。在屏蔽门靠近轨道侧的滑动门上加装防爬板, 这是一种三角形的铝制防爬板, 横向安装在滑动门的最下面。当屏蔽门关闭时, 防爬板可以将屏蔽门和列车门之间剩余的地面空间填满。这样, 即使有乘客强行冲进屏蔽门, 也会由于双脚无法落地, 只能退出屏蔽门。防爬板的安装不会侵限, 无需额外加装有源设备, 算是比较有效的方法之一。

此种方案的缺点是乘客可能由于拥挤, 在车门先开的情况下被挤出车厢无处落脚, 脚滑入站台和车体的缝隙后发生伤害;另外就是不能解决类似夹包问题。

(4) 挡板。在屏蔽门靠近轨道侧的滑动门上加装挡板, 这是一种高约60厘米的橡胶挡板, 竖向安装在滑动门的侧边缘, 与滑动门成直角。当屏蔽门关闭时, 挡板增大了滑动门关闭时两门的接触面积, 使乘客在关门时被夹到的可能性增大, 这样, 即使有乘客强行冲进屏蔽门, 也会由于脚部被夹而使滑动门弹开, 减小被困在危险空间的比率, 而且不会被夹伤。挡板的安装虽会侵限, 但橡胶不会刮伤车体, 也无需额外加装有源设备, 也可算是目前比较有效的方法之一。

该种方案的缺点是不太美观, 侵入限界;虽然对于上车乘客比较有效, 但对于先开车门, 由于拥挤被挤入危险空间的乘客来说还是不利, 它使乘客腿部向门体两侧移动, 被逼入死角;也不能解决类似夹包问题。

通过对已有的方案进行评估, 我们认为还是要双管齐下, 创造性地解决人被夹在屏蔽门和列车门之间的问题。用单一的技术手段进行检测是不足以彻底解决问题, 因此我们选用光幕传感器检测与视觉检测结合的方式。

3系统组成及工作原理

系统由光幕传感器、红外相机、工控机组成, 系统框图见图1:

本系统中, 在站台上使用光幕传感器对车门与屏蔽门之间的物体进行光学检测, 在屏蔽门上方安装红外视觉探测设备, 通过光学对射与图像自动视觉判断技术相结合, 确保万无一失。

(1) 红外视觉传感器。随着科技的发展, 现在的视觉传感器具有结构紧凑、体积小、分辨率高、视角范围宽、光敏度好、环境适用性强、价格低等特点, 完全能够适应地铁环境的使用。在每个屏蔽门的上方或斜上方安装一个红外摄相机和红外光源, 示意图见图2。当列车进站上下客屏蔽门和车门关闭后启动视觉判断功能, 程序通过与标准空间图像的比照对车门区域的状态进行判断。考虑到每次车停不准及外部光线的因素, 每一次的图像存在明暗与偏移, 通过红外滤光片过滤干扰, 关闭后的车门在图像中的位置变化不会引发报警, 当发现车门或屏蔽门之间夹有异物, 存在运动物体, 或者有害空间夹有异物后才进行报警。

(2) 光幕传感器。运用红外探测扫描技术进行探测, 发射装置和接收装置安装于两侧, 内部由单片机和微处理器进行数字程序控制使红外线收发单元在高速扫描状态下形成红外线光幕警戒屏障, 当人和物体进入光幕屏障区内时, 控制系统通过输出电平信号变化得出屏障区域物体侵入, 从而达到安全保护的目的。

见图3, 光幕的一边等间距安装有多个红外发射管, 另一边相应的有相同数量同样排列的红外接收管, 每一个红外发射管都对应有一个相应的红外接收管, 且安装在同一条直线上。当同一条直线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时, 红外发射管发出的调制信号光信号能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后, 相应的内部电路输出低电平。而在有障碍物的情况下红外发射管发出的调制信号光信号不能顺利到达红外接收管, 这时该红外接收管接收不到调制信号, 相应的内部电路输出为高电平。当光幕中没有物体通过时所有红外发射管发出的调制信号光信号都能顺利到达另一侧的相应红外接收管从而使内部电路全部输出低电平。这样通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。安全光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式, 安全光幕传感器接通电源时, 光幕传感器开始自检、同步及自校准。约1秒钟后发射器黄色指示灯稳定接收器指示灯全部熄灭表示光幕传感器进入正常工作状态。

视觉系统短时间内完成判断后, 再综合红外光幕传感器检测的结果, 与目前已有的屏蔽门锁闭信号一起给出信号系统一个“屏蔽门准备好”的安全信号。这个安全信号代表屏蔽门已经锁闭好及有害空间安全无异物两层含义。信号系统收到信息后通知列车发车, 司机或自动发车程序可以放心地启动列车, 如果遇到异常情况, 则司机及站台人员可查看站台上方的图像, 及时地确认并清除车门与屏蔽门之间的乘客及物体。

4系统方案特点

(1) 结构简单, 接线方便, 线缆采用螺纹式航空接插件连接;

(2) 具备自诊断功能, 诊断LED指示灯可显示系统的工作状态和故障状态;

(3) 带有RS485串行通讯接口, 通过串口, 可以设置和得到系统的工作状态信息, 并可以得到每条光束的工作状态信息;

(4) 可自动检测出发射器接收器失效及其镜头污染状态, 在失效状态下仍能工作, 同时发出报警指示和报警输出;

(5) 扫描方式包括常规扫描和交叉扫描两种, 可通过微机界面进行设置。使用交叉扫描方式可进一步提升系统分辨率;

(6) 系统通过图像自动侦测技术对屏蔽门与车门之间的区域进行侦测, 能够智能判断并且司乘人员能够通过图像的方式进行确认, 真正做到智能, 直观。

(7) 系统采用模块化设计, 可以单独采用两种方式中的一种检测方式进行检测, 可单独光幕检测或者相机侦测。

5结语

屏蔽门作为站台与轨道隔离的一道屏障, 把轨道线路和站台及乘客完全分隔开, 目的是为了保证乘客的安全, 但是在实际应用中却多次引起安全事故。各个地铁公司探索从运营制度、技术和设备改进等方面消除屏蔽门安全隐患。文中介绍的红外光幕检测系统通过光学对射与图像自动视觉判断技术相结合, 利用先进的技术对设备进行了改进。再结合完善的运营管理, 共同保护乘客的安全。

参考文献

[1]陈海辉, 胡小芳.地铁屏蔽门样机的性能测试[J].广州:华南理工大学, 工业装备与控制工程学院, 2005:33 (1)

安全防夹 篇3

随着现代汽车电子技术的进步,汽车内传统的零部件及总成也在向机电一体化发展[1]。汽车中大量应用的电子设备,不仅提高了汽车的舒适性,也对汽车的安全性提出了新的要求。为了方便驾驶员和乘客,大量汽车采用电动车窗,许多电动车窗都不具有防夹功能,容易造成对乘员尤其是儿童的伤害。美国交通部颁布了针对电动车窗开关系统的法规FMVSS118,对车窗防夹相关参数做出了明确规定[2],并规定在2008年10月1日之后在北美出售的轿车和小型货车都必须强制执行该规定。虽然我国还没有就该问题做出法律上的规定,但为安全起见,开发具有防夹功能的车窗控制模块是完全必要的。

参考了文献[3,4,5]后,本文的防夹设计方案采用将霍尔传感器检测电机转速和检测电机电流变化情况结合起来实现防夹功能,该方案避免了车窗防夹系统易受外界环境影响的缺陷,确保防夹效果可靠,成本较低,可以不必改动传统车门的生产工艺,在改造电动车窗无防夹功能的老车型时,可以不改变现在已成型的汽车车门的机械结构和电路结构,只需替换电动车窗升降控制器, 十分方便。

1 电动车窗防夹设计方案

所谓防夹,就是指在电动车窗上升过程中夹住物体并达到一定力度后,让电动车窗自动停止或回落,用以防止物体(尤其是人体)被夹伤。车窗的升降过程中,只有车窗上升阶段需要进行防夹控制,所定义的防夹区为从离电动车窗玻璃无障碍上升运动的最大位置(顶端) 4 ～200 mm的区域。该定义符合欧洲74/60/EEC和美国FMVSS118的相关要求[6]。只有在防夹区域才启动防夹功能。所以防夹设计首先应该确定车窗的当前位置。

1.1 车窗位置的确定

车窗控制电机的旋转会带动钢丝绳的运动,从而控制车窗的上下移动。在车窗移动过程中,电机转动的圈数和车窗的运动距离成正比,电机转子转动一周,会使霍尔传感器产生方波脉冲信号。当车窗从最低位置升到顶部过程中,可以通过MCU对霍尔传感器输出的脉冲信号进行计数,从车窗的最底端到最顶端,上下反复3次,取其平均值nth,作为标定的基准,并记录在E2PROM中。之后,软件控制从车窗的最底端位置开始运行(此时为人工操控,车窗运行到最底端,电机堵转),且计数从零开始,上升过程根据当前的计数值进行加计数,下降过程根据当前的计数值进行减计数。因此,通过霍尔传感器的脉冲输出及计数方案可实时确定车窗的当前位置,并根据欧洲74/60/EEC和美国FMVSS118标准的规定确定车窗是否在防夹区域。对于本系统,测量过程中脉冲计数的误差可忽略不计,对于长期运行中可能造成的误差可用定期标定的方式加以解决。

1.2 防夹方案的确定

本系统采用检测电机电枢电流方式来确定车窗在上升过程中是否遇到障碍物,方案在具体实施过程中要解决如下问题:

(1) 确定防夹区域及车窗位置。遵照欧洲74/60/EEC和美国FMVSS118标准确定出相应的防夹区域及车窗位置。

(2) 防夹时的电机电枢电流阈值ith的确定,即在防夹区域内电流值上升到所设定的阈值后即认为遇到障碍物,启动车窗防夹功能。这里存在的问题是:车窗按键刚刚按下(无论是上升或下降),车窗电机刚刚启动时,由于电机的反电动势还没有建立,因而电流会有短时间的较大幅值,这时的电流幅值往往比所设定的防夹电流阈值还要大,需要将这种电流幅值较大的状态和在车窗上升过程中遇到障碍物产生的电机堵转电流区分开来。车窗电机启动后延时50 ms后,再进行电流检测,这样可以避免电机启动初期电流瞬时过冲对防夹电流阈值设定的影响。实际设计中,应用一块可用于诊断功能的中央控制器,配合武汉吉阳光电公司生产的USB-CAN200工具,将运行过程中的数据反馈到PC机上,以Excel表格方式呈现,并可绘出图形,进而方便地定出阈值ith,并通过多次运行试验确定合适的阈值。

(3) MCU和功率驱动器件的选取。防夹方案中涉及到较多的实时检测和实时计算,要求MCU的计算能力较高,方案中软件的实现基于移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统方案,因此选择欧洲车系上流行的、性能较高的英飞凌XC164CS MCU,功率驱动芯片选择具有故障诊断功能的BTS781芯片。

2 防夹系统硬件设计

车门控制系统包括电动车窗控制系统和电动后视镜控制系统两部分[7],防夹电动车窗是车门控制系统的一个子模块,在整个车门控制系统中,采用了一种“总体分布,局部集中式”的控制方案,如图1所示。即将左侧前后两个车门的控制作为一个ECU模块,右侧前后两个车门的控制作为另一个ECU模块,两个模块之间以及模块与中央控制器之间均以CAN总线方式连接。

防夹系统硬件设计以BTS781为核心,通过ST1,ST2,IH1,IH2,IL1,IL2端口和微控制器XC164CS芯片连接,接收微控制器发出的指令,来控制车窗的升降。通过在全桥驱动芯片BTS781的2和13号引脚上串接一个5 mΩ的电阻R37来检测电机电枢电流变化,经过低通滤波和放大,送入MCU的A/D端口进行采样,如图2所示。

车窗位置测定采用霍尔传感器输出脉冲计数的方式实现。采用英飞凌TLE4923霍尔传感器,直接输出方波信号[8],经低通滤波,将脉冲信号输入MCU对其进行计数,进而确定车窗的当前位置,如图3所示。

3 软件设计

系统的软件设计不但要考虑控制的方便性,也要考虑将来功能的扩展性[9]。因此,本系统的软件设计基于实时操作系统,即首先将μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核移植到XC164CS MCU上,之后将防夹车窗控制以其中的一个任务的方式添加上去。

3.1 μC/OS-Ⅱ实时操作系统内核移植

所做的移植,就是将μC/OS-Ⅱ实时内核移植到XC164CS微控制器上[10]。由于μC/OS-Ⅱ在读写处理器寄存器时只能通过汇编语言来实现,所以一些与处理器相关的代码要用汇编语言写,但大部分的μC/OS-Ⅱ代码用C语言编写。移植工作主要使μC/OS-Ⅱ正确定义和使用XC164CS。具体请参考本文作者撰写的文章,此处不再赘述。

3.2 防夹电动车窗软件设计

在所设计的硬件平台上将μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植后,将防夹电动车窗控制以任务方式加入,并参照前文内容实现防夹功能,其流程图如图4所示。

控制器XC164CS上电启动时,从E2PROM中读取nth,ith等初始数据,检测电源电压,当电压值平稳后,读取E2PROM中存储的车窗位置,然后读取按键输入,如果有升降车窗操作,就设置对应的开关信号来驱动芯片BTS781中的MOS管T1,T2,T3,T4。如果车窗向上运动,计时器开始计时,霍尔传感器脉冲信号加计数,延时50 ms后,检测电流值是否过流,在车窗上升过程中如果检测到了过流信号,即车窗电机的电流值大于电流阈值ith,而车窗位置又处于防夹启动区域,则判定车窗遇堵,控制器就输出方向开关信号,通过 MOS管T1,T2,T3,T4驱动电机反转1 s后停止,防夹操作完成。不论电机升降运动,控制器都会通过计数程序记录霍尔传感器的脉冲信号数,据此可判断车窗的相对位置,并在需要时把该位置信息写入E2PROM。

4 测 试

通过完成硬件的制作和软件的编程后,制作了实验台架。对台架进行测试试验后,得到如图5所示试验结果,将试验结果用Excel图表绘制后如图5右上侧的曲线图,用示波器实际测试的电流变化曲线图如图5右下侧曲线图所示。示波器实际测试曲线变化说明如表1所示。

从图5中可见,测试结果绘制的图形和示波器实际测试图形相同,达到预期的防夹效果。

5 结 语

阐述了一种电动车窗的防夹设计,在不改变原有安装结构基础上实现了车窗的防夹功能。其关键是设计合适的电流检测阈值,本研究在基于实验的基础上给出了电流阈值,制作了测试台架。测试结果表明, 本文所做的设计可实现可靠的车窗防夹功能。

参考文献

[1]于良耀,宋健.汽车总线数据采集模块设计[J].计算机测量与控制,2007,15(2):268-270.

[2]马伟泽,张申科,汪宏杰.采用霍尔传感器的汽车电动车窗防夹设计[J].汽车工程,2008,30(12):1122-1124.

[3]马伟泽,孟德东.汽车电动窗防夹技术的探讨[J].天津汽车,2008(10):44-46.

[4]刘广敏,王知学,马建辉.无传感器电动车窗防夹控制模块的研制[J].现代电子技术,2007,30(23):198-200.

[5]吴志红,陈雅莹,朱元.车窗防夹算法的探究和实现[J].电子产品世界,2009,16(1):88-90.

[6]戴国骏,张翔,张怀相,等.电动车窗防夹系统的建模与实现[J].汽车工程,2008,30(6):539-541.

[7]王旭芳,郑太雄,程安宇,等.基于CAN/LIN总线的车门控制系统开发[J].汽车技术,2008(1):42-46.

[8]吴志红,陆科,朱元,等.一种高性价比的电动车窗控制器的设计[J].单片机与嵌入式系统应用,2009(4):43-45.

[9]陈祎,王宜怀.μC/OS2Ⅱ在应用系统中任务划分方法的研究[J].现代电子技术,2008,31(20):48-50.

安全防夹 篇4

关键词：轨道交通,电梯玻璃门,防夹装置,安全

1 工程概述

深圳轨道交通4号线全长21 km, 是双轨设计的市区干线, 以港深交界的福田口岸为起点, 清湖站为终点, 共15座车站, 建成后将成为未来港深接驳的主要交通干线。4号线工程分两期进行, 一期长约5 km, 由福田口岸至少年宫, 已于2004年底通车。二期全长约16 km, 共增设10站, 每站出入口、站台、站厅均设置电梯作为垂直无障碍通道。

本工程电梯采用无机房曳引电梯方案, 考虑到公共交通型电梯人流量众多, 为便于运营人员观察电梯运行情况, 保证电梯通透性, 电梯门全部采用玻璃门设计。

2 标准及设计要求

电梯事故的种类按发生的位置可分为门系统事故、冲顶或蹲底事故、其它事故。据统计, 各类事故所发生的概率分别为:门系统事故占80%左右。冲顶蹲底事故占15%左右, 其它事故占5%左右。从全国近几年发生的电梯使用事故统计中可以发现, 门系统事故占电梯事故比重最大, 发生也最为频繁。由于本工程中龙华线电梯全部采用玻璃门, 亦属公共交通服务型电梯, 有着受众广, 乘客类型多的特点, 因此, 对电梯的安全性能要求颇高。再者, 在公共场所, 电梯满载情况下, 依然存在乘客强行进入, 小孩没有大人陪同独自乘坐电梯的情况, 这些均有可能引发危险。特别是小孩搭乘电梯, 手指被电梯门拖拽导致夹住手指的安全事故屡有发生。另外, GB7588-2003电梯制造与安装安全规范7.2.3.6规定:为避免拖拽孩子的手, 对动力驱动的自动水平滑动玻璃门, 若玻璃尺寸大于7.6.2的规定, 应采取使危险减至最小的措施, 例如:1) 减少和玻璃之间的摩擦系数;2) 使玻璃不透明部分高达1.10 m;3) 感知手指的出现;4) 或其它等效的方法。因此, 本工程电梯从设计阶段就提出高标准的玻璃门保护要求。

3 电梯玻璃门防夹指保护装置

3.1 防夹指保护装置的选择

本工程中的电梯为无机房曳引电梯, 电梯厅门、轿门均采用夹胶玻璃门。为保障乘客安全, 满足电梯安全规范要求, 电梯玻璃门需采取防夹指保护措施。供选择的电梯玻璃门防夹指保护预选方案:

(1) 电梯门胶条方式, 减小电梯门间隙。此方案较简单易实现, 成本低。只需在电梯门框与门扇之间增加胶条, 缩小电梯门框与门扇的间隙, 将间隙控制在安全范围, 避免手指等进入门缝隙导致夹伤。电梯门间隙过小较难准确控制, 对于频繁开关门动作的电梯门, 间隙过小容易造成开关门卡滞, 引发开关门故障, 甚至困人。另外, 过小的间隙为维护保养带来困难, 调整稍不到位, 则防夹保护失效, 保护效果难以得到保证。

(2) 电梯门超声波检测装置。电梯超声波检测, 属非接触三维感应式, 保护效果甚佳。但实施难度大, 对硬件要求高, 成本亦高。因此, 对部件选购带来困难, 不利于设备成本控制, 同时增加了运营维护费用。超声波检测装置故障失灵时不易发现, 由此引起夹指事故, 得不偿失。

(3) 电梯门防夹指装置。装置适用于所有安装玻璃门或者玻璃门的场所, 可以有效地防止乘客的手指在电梯开门的过程中被意外的夹伤, 是一种辅助性的安全装置。根据装置设计要求, 这种装置可以安装在立柱上, 还可以安装在玻璃门的门框部位, 在玻璃和立柱之间的间隙或者门板之间的间隙之间形成安全保护。既能保障电梯正常开关门动作不受任何影响, 又确保防夹功能有效发挥作用。

综合以上各种保护装置, 国内地铁电梯玻璃门防夹指保护多采用胶条封边方案, 电梯门防夹指装置在国内地铁电梯工程项目中尚属创新设计。该防夹指装置成本居中, 保护性能和外观性能俱佳。在满足本工程电梯玻璃门防夹指功能要求同时, 还为日后运营维护创造最佳条件, 从而在本工程电梯玻璃门防夹指保护的选择方案中脱颖而出。

3.2 防夹指保护装置的工作原理

这种防夹保护装置在电梯开门的过程中, 当障碍物给拖拽进入门缝隙前, 防夹指动作装置在摩擦力带动下收缩, 带动防夹指装置电气开关动作, 并且向装置的控制板发出信号, 根据电梯控制系统的预先程序设置, 可以使电梯开门动作停止或者重新关上, 从而避免将人的手指拖拽夹住, 有效地预防了电梯门夹住手指等事故的发生。

安装这种防夹保护装置时, 各扇门的防夹保护装置的电气开关应该串联在一起, 确保电梯每一次开关门动作均受到防夹指装置的保护, 并且将信号发送到电梯系统中。

该防夹指保护装置采用机械动作, 准确性高。检测到防夹动作, 及时通过电气信号反馈至电梯控制系统, 控制开关门动作停止, 起到较好保护作用。

3.3 防夹指保护装置的优点

这种防夹保护装置安装简便, 快捷, 适用于电梯玻璃门, 只要有适合安装的空间, 就可以简便地安装, 这种装置的外形尺寸为50 mm×40 mm, 另外, 该装置可以根据电梯的不同要求进行个性化定制, 可以安装在电梯的轿门、厅门或者立柱上;根据电梯所在的环境, 防夹指装置表面可以有各种不同的涂饰, 这样对于电梯周围的美观装饰不会有任何的影响, 并达到最佳的匹配效果。如本工程电梯采用带不锈钢边框的玻璃门, 则防夹指装置选择不锈钢材料制作, 既匹配电梯整体外观美学要求, 又增加了电梯耐用性, 同时, 也为日后运营的维护保养提供了便利。

4 防夹指保护装置安装、调试和测试

本工程共24台车站电梯, 根据该工程的性质及社会影响, 做为重点工程安排组织施工, 集中优势力量, 集专业施工优势, 优先配置各类生产资源, 统筹施工, 加强管理, 确保本工程能够高效、优质地完成。其中门防夹指装置安装简便, 在门框上按防夹指装置安装尺寸预留安装位置, 上中下均布螺丝孔, 用于螺丝紧固, 并未给电梯安装带来任何额外的难度。机械安装完毕后, 按设计电气设计图将防夹指装置的电气信号接线与电梯控制系统联接。在电梯调试阶段即可对防夹指装置功能进行调试, 测试防夹装置动作片的灵敏度、准确度。经调试测试, 防夹指装置预先检测出各种夹持动作, 并反馈信号给电梯控制系统, 从而停止开关门动作。电梯门防夹指装置在防止电梯玻璃门开关门过程拖拽手指方面起到显著作用, 杜绝了手指因门扇运动而受拖拽夹住的事故发生。

5 成果检验及小结

经有关检验部门的检测, 有效地降低了电梯事故的发生。另外, 在电梯的安全保护方面做了卓有成效的实际探索, 为宣传先进的安全理念做了良好榜样。

深圳轨道交通4号线二期工程垂直电梯玻璃门防夹指装置, 在电梯监督检验部门的验收时, 该玻璃门防夹指装置的保护效能得到监督检验部门的一致认可。电梯在配合地铁试运营演练阶段, 得到各部门高度评价。特别是各级专家评审时, 电梯防夹指功能作为公共交通领域安全防护的典范推荐。通过在深圳轨道交通4号线工程中电梯门防夹指装置的实际应用, 为乘客安全着想的理念落到实处。

参考文献

[1]电梯制造与安装安全规范[S].GB7588-2003.

[2]姚文志, 刘亚斌.电梯使用中安全事故分析与防范[J].动力与电气工程, 2010, (10) .

[3]陈永玉.电梯事故分析及检验对策[J].科技论坛, 2007.