本文摘要：摘要：近年来，我国的自动化建设的发展迅速，自动扶梯被广泛用于商
摘要：近年来，我国的自动化建设的发展迅速，自动扶梯被广泛用于商场、酒店、医院、机场、车站、地铁站点等公共场所，已成为现代建筑不可或缺的组成部分。截至2019年底，国内在用电梯(含自动扶梯类产品)总量达到709万台，自动扶梯类产品的台数约占其中的10%～20%左右，数量巨大。在日常运营中，自动扶梯并非始终保持满负荷运行状态，尤其是商场、酒店等诸多场所的自动扶梯大多数时间是处于空载状态。为节约能源、延长机械部件的寿命，主流制造商都陆续开发了变频自动扶梯，目前已得到广泛应用。但这类自动扶梯除了具有一定的节能效果外，并不具备智能交互功能。随着科技和社会的不断发展，越来越多的新技术、新模式应用到传统行业的产品中来。
关键词：自动扶梯;回转链轮;减震设计
1 智能化设计
1.1 危险行为识别及警示
大量事故案例显示，乘客的危险行为如逆向行走、携带婴儿车乘坐、孩童在扶手入口区域玩耍是导致自动扶梯事故的主要危险源。目前传统自动扶梯所采取的在自动扶梯出入口附近设置“小孩必须拉住”“禁止使用手推车”等安全标志虽然有一定的警示作用，但效果有限。通过深度学习图像识别技术、TOF(Time-of-Flight)技术的应用，将上述这些危险行为进行有效识别，通过持续的语音播报和在终端上显示警示图标提醒乘客注意、取消危险行为，可以大幅减少此类事故的发生。
1.2 智能语音播报装置
大多数传统自动扶梯语音播报音量不能自动调整，乘坐自动扶梯时常常会发现如环境安静语音播报的音量让人感到异常响亮，但在环境嘈杂时又模糊不清、听不清楚，这样的语音播报效果不太理想。采取实时监视环境音量，结合智能滤波控制算法，根据环境噪声自适应调整播报音量，可达到在环境嘈杂时声音洪亮、环境安静时舒适静谧的理想播报效果。经验证，当保持语音播报音量比实测环境噪声高8～12dB(A)的自适应调整设定，可以妥善解决环境噪声和播报音量不匹配的问题。
1.3 智能照明控制
智能照明控制是对环境的光照度进行实时监测，并结合自动扶梯的使用环境、营运时间设置及环境光照度对自动扶梯的装潢类照明系统进行自动开启或关闭。该功能既能使自动扶梯根据需要提供恰当照明，又可以根据预先设置的时间自动关闭非营运时间段的照明，减少了能源消耗;由于不需要人工开启或关闭，节省了管理的人工支出，提高了乘客乘行安全。
1.4 智能润滑系统和智能运行状态控制(适用于室外自动扶梯)
自动扶梯上使用的多种链条需要有效的润滑才能保证良好的性能，达到预期使用寿命。智能润滑系统的工作原理是应用雨量传感器对室外自动扶梯所处环境的降雨情况进行实时监测，降雨时不进行自动加油操作，停止下雨后自动扶梯各种链条自动加油润滑;并重新自动计算下次自动加油的开启时间，可保证对自动扶梯链条的始终有效润滑。另外，因降雨会造成自动扶梯梯级踏面、楼层板表面及周围地面湿滑，容易造成人员摔倒，借助雨量传感器对降雨情况的监控，通过语音播报提醒乘客注意地面的湿滑，或者采用控制、调整自动扶梯的运行状态以减少乘客因降雨地面湿滑而摔倒的事故发生。
2 要点分析
2.1 抗震标准的完善
不同国家的抗震设计标准都有值得深入研究的地方。每当自动扶梯遭受地震破坏之后，相应的抗震措施是否奏效、抗震标准是否需要完善和升级，都是值得各国设计者持续跟踪的课题。当遭遇地震灾害的楼层之间出现“层间位移”时，支撑角钢和土建之间能够提供足够的搭接量，避免桁架坠落。(1)桁架与建筑之间应留有足够间隙以防止桁架的挤压破坏;(2)应留有足够的纵向搭接量和支撑面以避免桁架端部脱离建筑物的支撑。
2.2 保障客户利益和乘客安全
通过研究抗震计算方法和抗震加固措施，使扶梯桁架具有足够的抗震性能，在地震发生时不会对乘客造成额外伤害。(1)小震不坏。桁架结构一般不受损坏或不需要修理可继续使用。(2)中震可修。桁架结构可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。(3)大震不倒。遇见罕遇地震时，桁架结构不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。只有这样，地震灾害发生之时，不因自动扶梯的设计问题造成人员伤亡;地震发生之后，尽快让自动扶梯恢复正常运营。通过自动扶梯桁架的抗震设计，保障客户的权益，减少维修费用，保护乘客的生命安全。
3 关于回转链轮减震设计的延伸思考
3.1 回转链轮的齿形设计改进
无论采用何种形式的减震垫设计，无论自动扶梯向哪个方向运行，辊子与回转链轮的接触点都有A、B、C三个点的接触过程。为此，一些有经验的自动扶梯厂家在设计回转链轮时对齿形进行了特殊设计，使得辊子与回转链轮之间只有AB(自动扶梯上行)或者CB(自动扶梯下行)两个点接触，即齿槽的底面上有一个水平段距离，确保辊子与其啮合时仅单侧齿面接触，从而减少撞击摩擦的可能。
3.2 其他结构形式的减震装置
除了减震垫形式的减震措施，有些公司还使用了其他结构的减震装置，如在每个齿槽的下方，回转链轮的侧面设置一个旋转拖轮，拖轮也是采用橡胶等非金属材料制成，其可以托起运行着的链条，从而缓冲辊子与回转链轮的撞击。此种结构的特点是成本相对较高，装配精度的要求也比较高。对同一台扶梯先后安装不同减震垫设计的回转链轮，并在运行过程中多次测量数据，采集后发现振动值差异较大，将数据做成曲线图加以分析。带有新款减震垫的自动扶梯无论是开上行还是开下行，其振动值明显偏小，说明减震效果更好。同样的试验，再换到另外一台扶梯上进行试验，试验后的曲线图与前一扶梯基本一致，再一次印证了新款减震垫设计的优越性。
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4 结语
通过对不同形式的减震垫设计的研究，建模仿真以及试验验证，可以看出传统概念上的布置于齿沟中心上的减震垫装置有一定的弊端，是一个设计误区，改进的减震垫布置方式及改进的回转链轮齿形设计等为自动扶梯回转处的噪音控制提供了有价值的参考。
参考文献：
[1]何成,徐放,牟振英.智能自动扶梯在城市轨道交通运维管理中的研究与实践[J].隧道与轨道交通,2019(S2):247-251.
[2]陈军,何成,沈宗.基于绝对位置传感器的自动扶梯超速和非操纵逆转监测与保护[J].中国电梯,2016(9):13-16.
作者：徐萍
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