新型電梯轎廂與井道壁距離測(cè)量裝置設(shè)計(jì)

陳克文 王碩

【摘 ?要】特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》中第3.7 項(xiàng)要求：“轎廂與面對(duì)轎廂入口的井道壁的間距不大于 0.15m，對(duì)于局部高度小于 0.5m 或者采用垂直滑動(dòng)門的載貨電梯，該間距可以增加到 0.20m。如果轎廂裝有機(jī)械鎖緊的門并且門只能在開鎖區(qū)內(nèi)打開時(shí)，則上述間距不受限制?！蓖ㄟ^對(duì)該技術(shù)規(guī)范的理解，我們可以得知該距離的過大會(huì)對(duì)安全乘梯存在極大的安全隱患，所以我們?cè)O(shè)計(jì)了利用雷達(dá)掃描原理對(duì)該距離進(jìn)行測(cè)試的一種裝置。

隨著我國(guó)高層建筑的增多，我們生活中接觸電梯的機(jī)會(huì)也就越來越多，如何將每一位乘客安全的送達(dá)到目的地是一代代電梯人的使命。一旦電梯發(fā)生事故而停梯，大多數(shù)人第一反應(yīng)都會(huì)按下操作盤中呼叫按鈕進(jìn)行求助，等待救援。但也有部分人會(huì)魯莽的嘗試著打開廳轎門（該行為極為危險(xiǎn)，切勿操作），盲目的“逃離現(xiàn)場(chǎng)”，如果轎廂與井道壁過大會(huì)引起人員墜落井道或發(fā)生剪切事故，面對(duì)這一問題我們需要在電梯安裝后和維保過程中對(duì)轎廂與井道壁的距離進(jìn)行測(cè)定，保證人員安全，避免類似事故的發(fā)生。

那么我們?cè)撊绾螠y(cè)量轎廂與井道壁之間的距離呢？傳統(tǒng)的做法是，通過轎廂的反復(fù)運(yùn)行及停止，使轎廂停留在兩層之間，然后打開轎門，在轎頂或在轎內(nèi)通過鋼板尺或卷尺對(duì)轎廂與每一層井道壁之間的距離進(jìn)行層層測(cè)量，該方法可比較準(zhǔn)確的測(cè)量出井道壁和轎廂之間的距離，但操作過于繁瑣，所以僅適用于非高層電梯的少數(shù)數(shù)據(jù)的測(cè)量，且對(duì)檢驗(yàn)人員有一定的安全隱患，如何設(shè)計(jì)出一款高效及安全的檢測(cè)設(shè)備，才能避免上述問題的發(fā)生呢？筆者通過運(yùn)用激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)，提出了一種更佳的測(cè)量方案。

該系統(tǒng)利用激光雷達(dá)掃描，通過直流無刷電機(jī)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，激光雷達(dá)測(cè)距核心將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所需方向及距離的掃描，掃描頻率為1000次/秒以上，測(cè)量半徑可超過10米，采用光學(xué)三角測(cè)距技術(shù)，配合光學(xué)視覺采集處理機(jī)構(gòu)，每次測(cè)量過程中，激光雷達(dá)發(fā)射經(jīng)過調(diào)制的激光信號(hào)，經(jīng)過井道壁反射后被激光雷達(dá)的光學(xué)視覺采集系統(tǒng)接收，然后經(jīng)過內(nèi)部的處理器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出井道壁與激光雷達(dá)的距離以及當(dāng)前的夾角，通過通訊接口輸出給手持檢測(cè)設(shè)備，手持檢測(cè)設(shè)備會(huì)根據(jù)需要對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行選取，從而得到所在空間的平面點(diǎn)的準(zhǔn)確信息。

該設(shè)備的測(cè)量方法是：首先打開電梯轎門，將設(shè)備固定在轎廂內(nèi)部地板處，保證測(cè)量設(shè)備在轎廂運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，然后測(cè)量地坎到測(cè)距核心之間的距離L1，將起始測(cè)得的距離L1輸入到設(shè)備中。然后讓電梯在轎門打開的狀態(tài)下從頂層向下運(yùn)行，設(shè)備會(huì)通過自身的算法過濾掉一些無效信息，對(duì)有用信息進(jìn)行匯總，測(cè)得整個(gè)轎廂運(yùn)行過程中，井道壁到測(cè)距核心之間的距離L2，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出井道壁與地坎之間的距離L3=L2-L1，從而獲得轎廂與井道壁之間的準(zhǔn)確距離，具體原理詳見下圖。

測(cè)量數(shù)據(jù)L1→輸入手持檢測(cè)設(shè)備→固定測(cè)量主機(jī)→通過測(cè)量主機(jī)測(cè)得數(shù)據(jù)L2→將數(shù)據(jù)傳出給手持測(cè)量設(shè)備→手持檢測(cè)設(shè)備經(jīng)過計(jì)算得出所需數(shù)據(jù)L3。

通過該設(shè)備的應(yīng)用我們可以精確地測(cè)量出轎廂與井道壁之間的距離，并可通過手持設(shè)備直接讀取出所需數(shù)據(jù)，并可通過藍(lán)牙打印機(jī)將具體參數(shù)進(jìn)行打印，完成檢測(cè)任務(wù)。

結(jié)語：

本項(xiàng)目的實(shí)施在保證安檢人員安全的前提下，可有效的提升檢測(cè)效率，并通過激光測(cè)距保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王國(guó)華，楊 林?！兑环N基于激光測(cè)距技術(shù)的電梯轎廂與井道壁距離測(cè)量設(shè)備》中國(guó)電梯 第 29 卷，第 9 期 2018 年 5 月 1 日。

[2]特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范 TSG T7001-2009《電梯監(jiān)督檢驗(yàn)和定期檢驗(yàn)規(guī)則—曳引與強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)電梯》 中華人民共和國(guó)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局。

[3]李高 《基于激光三角測(cè)距原理的激光雷達(dá)系統(tǒng)研究》 廣東工業(yè)大學(xué) 2017年5月。

（作者單位：1.愛康普科技（大連）有限公司;2.斯凱孚（大連）軸承與精密技術(shù)產(chǎn)品有限公司）