CN107161822B - 快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪及测量方法，包括蓄电池和用于安装在电梯轿厢顶部的自动调平装置，自动调平装置上固定连接有壳体，壳体内设有单片机、声光报警器、无线传输模块、数据存储器和数据采集模块，壳体上安装有角度调节转轴，角度调节转轴上安装有角度传感器和激光测距传感器；测量方法第一步骤安装检测仪；第二步骤是试运行，第三步骤是使轿厢运行至井道壁顶端或底端；第四步骤是测量与基准点间的距离，第五步骤是测量轿厢与井道壁的距离。使用本发明的检测仪及测量方法，避免了人工测量带来的误差，轿厢无须在层站间逐层停顿并打开轿厢门，实现了快速测量。根据轿厢顶部的实际布局，能够灵活地安装检测仪。

Description

快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪及测量方法

技术领域

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种测量轿厢与井道壁距离的装置及测量方法。

背景技术

近几年国内电梯事故中部份事故是与轿厢与井道壁距离有关的，比如：当电梯发生故障时，乘客扒开门盲目自救，易发生井道坠落事故。如果电梯和井道壁不超过一定距离，就能够起到保护乘客安全、避免不必要的伤亡事故的作用。轿厢与井道壁的距离为新规检测中作为重点检测的项目，为符合规范要求，《电梯监督检验和定期检验规则-曳引与强制驱动电梯》中规定：轿厢与面对轿厢入口的井道壁的间距不大于0.15米，对于局部高度小于0.5m或采用垂直滑动门的载货电梯，该间距可以增加到0.2米。

目前在进行电梯测量轿厢与井道壁距离这项检验时，须一个人站在轿顶，在层站间逐层停顿并打开轿厢门。另一名检验员站在轿厢里观察轿厢距离井道壁最远的一处，用尺子去测量上述轿厢距离井道壁最远一处的距离。这种测量方式不仅影响人员安全，操作性也不强，并用可能会漏检。

目前采用的另一种测量方法是：在轿顶测量层门地坎与井道壁距离，同时再换算到轿厢地坎与井道壁距离，相差3厘米左右。这种测量方法是人为用尺子测量和肉眼进行观察，会有很大的误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪，测量过程中无须在层间停顿，且测量准确度较高。

为实现上述目的，本发明的快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪包括蓄电池和用于安装在电梯轿厢顶部的自动调平装置，自动调平装置上固定连接有壳体，壳体内设有单片机、声光报警器、无线传输模块、数据存储器和数据采集模块，壳体上安装有角度调节转轴，角度调节转轴上安装有角度传感器和激光测距传感器；转轴处于初始位置时激光测距传感器发射激光的方向为水平方向；自动调平装置和单片机分别通过供电线路与蓄电池相连接，供电线路上设有开关，开关安装在壳体上；激光测距传感器的激光发射端位于角度调节转轴的轴线上。

所述数据存储器连接有USB接口。

所述数据采集模块包括信号放大器和与信号放大器相连接的A/D转换模块，信号放大器与激光测距传感器相连接，A/D转换模块与单片机相连接。

所述无线传输模块为蓝牙模块或wifi模块或zigbee模块。

本发明的目的还在于提供一种使用上述检测仪测量轿厢与井道壁距离的方法，无论激光测距传感器的安装位置相对基准点的前后位置如何，均能够方便地得出轿厢与井道壁的距离。

为实现上述目的，本发明的检测仪测量轿厢与井道壁距离的方法依次按以下步骤进行：

以电梯门所正对的井道壁的方向为前向；以轿厢竖向截面的前端底端处作为基准点；

第一步骤是将检测仪通过其自动调平装置安装至轿厢顶部前端，操作人员手动将转轴转动至初始位置，此时激光测距传感器的激光发射端位置具有三种类型，第一类型是激光测距传感器的前端在前后方向上位于基准点前方；第二类型是激光测距传感器的前端在前后方向上与基准点相齐平；第三类型是激光测距传感器的前端在前后方向上位于基准点的后方；

第二步骤是操作人员站在轿厢顶部，上下运行轿厢，观察检测仪与井道壁之间是否有刮蹭现象，如果有刮蹭现象则调整检测仪的安装位置；

第三步骤是在确认轿厢运行时检测仪与井道壁之间不会出现刮蹭现象后，使轿厢运行至井道壁顶端或底端；

第四步骤是操作人员打开开关启动检测仪，使激光测距传感器发射出激光；然后手动旋转角度调节转轴，使激光测距传感器旋转至激光正好射至基准点上的位置，此时角度传感器将角度调节转轴相对初始位置的转动角度α通过数据采集模块发送至单片机，同时激光测距传感器将测得的激光测距传感器与基准点之间的距离y通过数据采集模块发送至单片机；

第五步骤是操作人员手动旋转角度调节转轴，使转轴回至初始位置，此时激光测距传感器沿水平方向向前发射激光；使轿厢向下或向上运行至井道壁的另一端，在轿厢运行过程中，激光测距传感器持续测得激光测距传感器与井道壁之间的距离x，激光测距传感器将测得的x值通过数据采集模块持续发送至单片机；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第一类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝sin（α－90°）×y＋x，并将d值持续录入数据存储器；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第二类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝x，并将d值持续录入数据存储器；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第三类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝x－sin（90°－α）×y，并将d值持续录入数据存储器；

在轿厢运行过程中，当d的值大于15厘米时，单片机控制声光报警器发出声光报警，提醒操作人员进行处理。

在第五步骤进行当中，无线传输模块持续将轿厢与井道壁的距离d的值通过无线信号发送出去，轿厢顶部的操作人员以及电梯所在建筑内的工作人员通过终端实时监控检测数据。

本发明具有如下的优点：

使用本发明的检测仪及测量方法，最大程度避免了人工测量带来的误差，测量准确程度较高。测量过程中，轿厢无须在层站间逐层停顿并打开轿厢门，而是可以使轿厢沿井道壁从上至下或从下至上不间断地运行，从而实现快速测量。

自动调平装置能够保证激光测距传感器在初始位置的激光发射方向始终处于水平状态，使测量距离的工作能够更稳定、准确地进行。

在角度调节转轴旋转时，激光测距传感器的激光发射端的空间位置保持不变，避免激光测距传感器的激光发射端的空间位置发生变化影响测量结果的准确性。

USB接口方便单片机通过数据存储器与外置的终端设备进行快速数据传输。本发明可以通过无线传输模块实时将测量结果传输给电梯附近的工作人员，便于工作人员掌握测量信息。

使用本发明的测量轿厢与井道壁距离的方法，方便根据不同种类、型号的轿厢顶部的实际布局来灵活地安装检测仪，无论检测仪安装位置靠前还是靠后，均可以利用本方法方便地测得轿厢与井道壁之间的距离。这使得本发明的检测仪能够依据不同的轿厢顶部的具体情况灵活选择安装位置。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是数据采集模块的结构示意图；

图3是本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪9包括蓄电池1和用于安装在电梯轿厢16顶部（指轿厢16外壁顶部）的自动调平装置2，自动调平装置2上固定连接有壳体3，壳体3内设有单片机4、声光报警器5、无线传输模块6、数据存储器7和数据采集模块8，壳体3上安装有角度调节转轴，角度调节转轴上安装有角度传感器10和激光测距传感器11；转轴处于初始位置时激光测距传感器11发射激光的方向为水平方向；自动调平装置2和单片机4分别通过供电线路与蓄电池1相连接，供电线路上设有开关12，开关12安装在壳体3上；激光测距传感器11的激光发射端位于角度调节转轴的轴线上，从而在角度调节转轴旋转时，激光测距传感器11的激光发射端相对于轿厢16的空间位置保持不变。激光测距传感器11、数据采集模块8、数据存储器7、声光报警器5以及无线传输模块6的电能直接或间接来源于单片机4。角度调节转轴为常规的轴状部件，图未示。

所述数据存储器7连接有USB接口13。从而方便单片机4通过数据存储器7与终端设备进行快速数据传输。

所述数据采集模块8包括模拟信号放大器14和与模拟信号放大器14相连接的A/D转换模块15，模拟信号放大器14与激光测距传感器11相连接，A/D转换模块15与单片机4相连接。

单片机4采用 C52型单片机4，优选采用型号为AT89C52 ATMEL的单片机4。自动调平装置2可以采用各种现有成熟的自动调平设备，如深圳市同创三维科技有限公司于专利201510258840.2中所记载的一种自动调平装置2。

所述无线传输模块6为蓝牙模块或wifi模块或zigbee模块。

安装时，调节角度调节转轴与壳体3之间的摩擦力（在转轴通过轴套安装在壳体3上时，通过控制配合间隙以及对配合面进行磨砂处理等手段调节转轴与轴套之间的摩擦力），使角度调节转轴与壳体3之间具有较大的摩擦力，在操作人员没有手动旋转角度调节转轴时，角度调节转轴不会自行转动。

井道壁一般不会是整洁的光滑面，图3中标号18所示为井道壁17上的凸起。

本发明还公开了使用上述检测仪测量轿厢与井道壁距离的方法，依次按以下步骤进行：

以电梯门所正对的井道壁17的方向为前向；以轿厢16竖向截面的前端底端处作为基准点19；

第一步骤是将检测仪9通过其自动调平装置2安装至轿厢16顶部前端，操作人员手动将转轴转动至初始位置，此时激光测距传感器11的激光发射端位置具有三种类型，第一类型是激光测距传感器11的前端在前后方向上位于基准点19前方；第二类型是激光测距传感器11的前端在前后方向上与基准点19相齐平；第三类型是激光测距传感器11的前端在前后方向上位于基准点19的后方；

第二步骤是操作人员站在轿厢16顶部，上下运行轿厢16，观察检测仪9与井道壁17之间是否有刮蹭现象，如果有刮蹭现象则调整检测仪9的安装位置；

第三步骤是在确认轿厢16运行时检测仪9与井道壁17之间不会出现刮蹭现象后，使轿厢16运行至井道壁17顶端或底端；

第四步骤是操作人员打开开关12启动检测仪9，使激光测距传感器11发射出激光；然后手动旋转角度调节转轴，使激光测距传感器11旋转至激光正好射至基准点19上的位置，此时角度传感器10将角度调节转轴相对初始位置的转动角度（即激光测距传感器11的转动角度）α通过数据采集模块8发送至单片机4，同时激光测距传感器11将测得的激光测距传感器11与基准点19之间的距离y通过数据采集模块8发送至单片机4；

第五步骤是操作人员手动旋转角度调节转轴，使转轴回至初始位置，此时激光测距传感器11沿水平方向向前发射激光；使轿厢16向下或向上运行至井道壁17的另一端，在轿厢16运行过程中，激光测距传感器11持续测得激光测距传感器11与井道壁17之间的距离x，激光测距传感器11将测得的x值通过数据采集模块8持续发送至单片机4；

当激光测距传感器11的激光发射端的位置为第一类型时，单片机4按照以下公式计算得出轿厢16与井道壁17的距离d：d＝sin（α－90°）×y＋x，并将d值持续录入数据存储器7；轿厢16与井道壁17的距离d即基准点19与井道壁17的距离。

当激光测距传感器11的激光发射端的位置为第二类型时，单片机4按照以下公式计算得出轿厢16与井道壁17的距离d：d＝x，并将d值持续录入数据存储器7；

当激光测距传感器11的激光发射端的位置为第三类型时，单片机4按照以下公式计算得出轿厢16与井道壁17的距离d：d＝x－sin（90°－α）×y，并将d值持续录入数据存储器7；

在轿厢16运行过程中，当d的值大于15厘米时，单片机4控制声光报警器5发出声光报警，提醒操作人员进行处理。

在第五步骤进行当中，无线传输模块6持续将轿厢16与井道壁17的距离d的值通过无线信号发送出去，轿厢16顶部的操作人员以及电梯所在建筑内的工作人员通过终端（如手机、平板、电脑等具有无线传输功能的设备）实时监控检测数据。

当无线传输装置故障、又需要导出数据时，使用USB接口13将数据传输给终端设备。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪，其特征在于：包括蓄电池和用于安装在电梯轿厢顶部的自动调平装置，自动调平装置上固定连接有壳体，壳体内设有单片机、声光报警器、无线传输模块、数据存储器和数据采集模块，壳体上安装有角度调节转轴，角度调节转轴上安装有角度传感器和激光测距传感器；转轴处于初始位置时激光测距传感器发射激光的方向为水平方向；自动调平装置和单片机分别通过供电线路与蓄电池相连接，供电线路上设有开关，开关安装在壳体上；激光测距传感器的激光发射端位于角度调节转轴的轴线上。

2.根据权利要求1所述的快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪，其特征在于：所述数据存储器连接有USB接口。

3.根据权利要求1所述的快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪，其特征在于：所述数据采集模块包括信号放大器和与信号放大器相连接的A/D转换模块，信号放大器与激光测距传感器相连接，A/D转换模块与单片机相连接。

4.根据权利要求1所述的快速测量轿厢与井道壁距离的检测仪，其特征在于：所述无线传输模块为蓝牙模块或wifi模块或zigbee模块。

5.使用权利要求1中所述的检测仪测量轿厢与井道壁距离的方法，其特征在于依次按以下步骤进行：

以电梯门所正对的井道壁的方向为前向；以轿厢竖向截面的前端底端处作为基准点；

第一步骤是将检测仪通过其自动调平装置安装至轿厢顶部前端，操作人员手动将转轴转动至初始位置，此时激光测距传感器的激光发射端位置具有三种类型，第一类型是激光测距传感器的前端在前后方向上位于基准点前方；第二类型是激光测距传感器的前端在前后方向上与基准点相齐平；第三类型是激光测距传感器的前端在前后方向上位于基准点的后方；

第二步骤是操作人员站在轿厢顶部，上下运行轿厢，观察检测仪与井道壁之间是否有刮蹭现象，如果有刮蹭现象则调整检测仪的安装位置；

第三步骤是在确认轿厢运行时检测仪与井道壁之间不会出现刮蹭现象后，使轿厢运行至井道壁顶端或底端；

第四步骤是操作人员打开开关启动检测仪，使激光测距传感器发射出激光；然后手动旋转角度调节转轴，使激光测距传感器旋转至激光正好射至基准点上的位置，此时角度传感器将角度调节转轴相对初始位置的转动角度α通过数据采集模块发送至单片机，同时激光测距传感器将测得的激光测距传感器与基准点之间的距离y通过数据采集模块发送至单片机；

第五步骤是操作人员手动旋转角度调节转轴，使转轴回至初始位置，此时激光测距传感器沿水平方向向前发射激光；使轿厢向下或向上运行至井道壁的另一端，在轿厢运行过程中，激光测距传感器持续测得激光测距传感器与井道壁之间的距离x，激光测距传感器将测得的x值通过数据采集模块持续发送至单片机；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第一类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝sin（α－90°）×y＋x，并将d值持续录入数据存储器；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第二类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝x，并将d值持续录入数据存储器；

当激光测距传感器的激光发射端的位置为第三类型时，单片机按照以下公式计算得出轿厢与井道壁的距离d：d＝x－sin（90°－α）×y，并将d值持续录入数据存储器；

在轿厢运行过程中，当d的值大于15厘米时，单片机控制声光报警器发出声光报警，提醒操作人员进行处理。

6.根据权利要求5所述的检测仪测量轿厢与井道壁距离的方法，其特征在于：在第五步骤进行当中，无线传输模块持续将轿厢与井道壁的距离d的值通过无线信号发送出去，轿厢顶部的操作人员以及电梯所在建筑内的工作人员通过终端实时监控检测数据。

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