快速測量轎廂與井道壁距離的檢測儀及測量方法與流程

本發明涉及電梯技術領域，尤其涉及一種測量轎廂與井道壁距離的裝置及測量方法。

背景技術：

近幾年國內電梯事故中部份事故是與轎廂與井道壁距離有關的，比如：當電梯發生故障時，乘客扒開門盲目自救，易發生井道墜落事故。如果電梯和井道壁不超過一定距離，就能夠起到保護乘客安全、避免不必要的傷亡事故的作用。轎廂與井道壁的距離為新規檢測中作為重點檢測的項目，為符合規范要求，《電梯監督檢驗和定期檢驗規則-曳引與強制驅動電梯》中規定：轎廂與面對轎廂入口的井道壁的間距不大于0.15米，對于局部高度小于0.5m或采用垂直滑動門的載貨電梯，該間距可以增加到0.2米。

目前在進行電梯測量轎廂與井道壁距離這項檢驗時，須一個人站在轎頂，在層站間逐層停頓并打開轎廂門。另一名檢驗員站在轎廂里觀察轎廂距離井道壁最遠的一處，用尺子去測量上述轎廂距離井道壁最遠一處的距離。這種測量方式不僅影響人員安全，操作性也不強，并用可能會漏檢。

目前采用的另一種測量方法是：在轎頂測量層門地坎與井道壁距離，同時再換算到轎廂地坎與井道壁距離，相差3厘米左右。這種測量方法是人為用尺子測量和肉眼進行觀察，會有很大的誤差。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種快速測量轎廂與井道壁距離的檢測儀，測量過程中無須在層間停頓，且測量準確度較高。

為實現上述目的，本發明的快速測量轎廂與井道壁距離的檢測儀包括蓄電池和用于安裝在電梯轎廂頂部的自動調平裝置，自動調平裝置上固定連接有殼體，殼體內設有單片機、聲光報警器、無線傳輸模塊、數據存儲器和數據采集模塊，殼體上安裝有角度調節轉軸，角度調節轉軸上安裝有角度傳感器和激光測距傳感器；轉軸處于初始位置時激光測距傳感器發射激光的方向為水平方向；自動調平裝置和單片機分別通過供電線路與蓄電池相連接，供電線路上設有開關，開關安裝在殼體上；激光測距傳感器的激光發射端位于角度調節轉軸的軸線上。

所述數據存儲器連接有usb接口。

所述數據采集模塊包括信號放大器和與信號放大器相連接的a/d轉換模塊，信號放大器與激光測距傳感器相連接，a/d轉換模塊與單片機相連接。

所述無線傳輸模塊為藍牙模塊或wifi模塊或zigbee模塊。

本發明的目的還在于提供一種使用上述檢測儀測量轎廂與井道壁距離的方法，無論激光測距傳感器的安裝位置相對基準點的前后位置如何，均能夠方便地得出轎廂與井道壁的距離。

為實現上述目的，本發明的檢測儀測量轎廂與井道壁距離的方法依次按以下步驟進行：

以電梯門所正對的井道壁的方向為前向；以轎廂豎向截面的前端底端處作為基準點；

第一步驟是將檢測儀通過其自動調平裝置安裝至轎廂頂部前端，操作人員手動將轉軸轉動至初始位置，此時激光測距傳感器的激光發射端位置具有三種類型，第一類型是激光測距傳感器的前端在前后方向上位于基準點前方；第二類型是激光測距傳感器的前端在前后方向上與基準點相齊平；第三類型是激光測距傳感器的前端在前后方向上位于基準點的后方；

第二步驟是操作人員站在轎廂頂部，上下運行轎廂，觀察檢測儀與井道壁之間是否有刮蹭現象，如果有刮蹭現象則調整檢測儀的安裝位置；

第三步驟是在確認轎廂運行時檢測儀與井道壁之間不會出現刮蹭現象后，使轎廂運行至井道壁頂端或底端；

第四步驟是操作人員打開開關啟動檢測儀，使激光測距傳感器發射出激光；然后手動旋轉角度調節轉軸，使激光測距傳感器旋轉至激光正好射至基準點上的位置，此時角度傳感器將角度調節轉軸相對初始位置的轉動角度α通過數據采集模塊發送至單片機，同時激光測距傳感器將測得的激光測距傳感器與基準點之間的距離y通過數據采集模塊發送至單片機；

第五步驟是操作人員手動旋轉角度調節轉軸，使轉軸回至初始位置，此時激光測距傳感器沿水平方向向前發射激光；使轎廂向下或向上運行至井道壁的另一端，在轎廂運行過程中，激光測距傳感器持續測得激光測距傳感器與井道壁之間的距離x，激光測距傳感器將測得的x值通過數據采集模塊持續發送至單片機；

當激光測距傳感器的激光發射端的位置為第一類型時，單片機按照以下公式計算得出轎廂與井道壁的距離d：d＝sin（α－90°）×y＋x，并將d值持續錄入數據存儲器；

當激光測距傳感器的激光發射端的位置為第二類型時，單片機按照以下公式計算得出轎廂與井道壁的距離d：d＝x，并將d值持續錄入數據存儲器；

當激光測距傳感器的激光發射端的位置為第三類型時，單片機按照以下公式計算得出轎廂與井道壁的距離d：d＝x－sin（90°－α）×y，并將d值持續錄入數據存儲器；

在轎廂運行過程中，當d的值大于15厘米時，單片機控制聲光報警器發出聲光報警，提醒操作人員進行處理。

在第五步驟進行當中，無線傳輸模塊持續將轎廂與井道壁的距離d的值通過無線信號發送出去，轎廂頂部的操作人員以及電梯所在建筑內的工作人員通過終端實時監控檢測數據。

本發明具有如下的優點：

使用本發明的檢測儀及測量方法，最大程度避免了人工測量帶來的誤差，測量準確程度較高。測量過程中，轎廂無須在層站間逐層停頓并打開轎廂門，而是可以使轎廂沿井道壁從上至下或從下至上不間斷地運行，從而實現快速測量。

自動調平裝置能夠保證激光測距傳感器在初始位置的激光發射方向始終處于水平狀態，使測量距離的工作能夠更穩定、準確地進行。

在角度調節轉軸旋轉時，激光測距傳感器的激光發射端的空間位置保持不變，避免激光測距傳感器的激光發射端的空間位置發生變化影響測量結果的準確性。

usb接口方便單片機通過數據存儲器與外置的終端設備進行快速數據傳輸。本發明可以通過無線傳輸模塊實時將測量結果傳輸給電梯附近的工作人員，便于工作人員掌握測量信息。

使用本發明的測量轎廂與井道壁距離的方法，方便根據不同種類、型號的轎廂頂部的實際布局來靈活地安裝檢測儀，無論檢測儀安裝位置靠前還是靠后，均可以利用本方法方便地測得轎廂與井道壁之間的距離。這使得本發明的檢測儀能夠依據不同的轎廂頂部的具體情況靈活選擇安裝位置。

附圖說明

圖1是本發明的原理示意圖；

圖2是數據采集模塊的結構示意圖；

圖3是本發明的工作狀態示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示，本發明的快速測量轎廂與井道壁距離的檢測儀9包括蓄電池1和用于安裝在電梯轎廂16頂部（指轎廂16外壁頂部）的自動調平裝置2，自動調平裝置2上固定連接有殼體3，殼體3內設有單片機4、聲光報警器5、無線傳輸模塊6、數據存儲器7和數據采集模塊8，殼體3上安裝有角度調節轉軸，角度調節轉軸上安裝有角度傳感器10和激光測距傳感器11；轉軸處于初始位置時激光測距傳感器11發射激光的方向為水平方向；自動調平裝置2和單片機4分別通過供電線路與蓄電池1相連接，供電線路上設有開關12，開關12安裝在殼體3上；激光測距傳感器11的激光發射端位于角度調節轉軸的軸線上，從而在角度調節轉軸旋轉時，激光測距傳感器11的激光發射端相對于轎廂16的空間位置保持不變。激光測距傳感器11、數據采集模塊8、數據存儲器7、聲光報警器5以及無線傳輸模塊6的電能直接或間接來源于單片機4。角度調節轉軸為常規的軸狀部件，圖未示。

所述數據存儲器7連接有usb接口13。從而方便單片機4通過數據存儲器7與終端設備進行快速數據傳輸。

所述數據采集模塊8包括模擬信號放大器14和與模擬信號放大器14相連接的a/d轉換模塊15，模擬信號放大器14與激光測距傳感器11相連接，a/d轉換模塊15與單片機4相連接。

單片機4采用c52型單片機4，優選采用型號為at89c52atmel的單片機4。自動調平裝置2可以采用各種現有成熟的自動調平設備，如深圳市同創三維科技有限公司于專利201510258840.2中所記載的一種自動調平裝置2。

所述無線傳輸模塊6為藍牙模塊或wifi模塊或zigbee模塊。

安裝時，調節角度調節轉軸與殼體3之間的摩擦力（在轉軸通過軸套安裝在殼體3上時，通過控制配合間隙以及對配合面進行磨砂處理等手段調節轉軸與軸套之間的摩擦力），使角度調節轉軸與殼體3之間具有較大的摩擦力，在操作人員沒有手動旋轉角度調節轉軸時，角度調節轉軸不會自行轉動。

井道壁一般不會是整潔的光滑面，圖3中標號18所示為井道壁17上的凸起。

本發明還公開了使用上述檢測儀測量轎廂與井道壁距離的方法，依次按以下步驟進行：

以電梯門所正對的井道壁17的方向為前向；以轎廂16豎向截面的前端底端處作為基準點19；

第一步驟是將檢測儀9通過其自動調平裝置2安裝至轎廂16頂部前端，操作人員手動將轉軸轉動至初始位置，此時激光測距傳感器11的激光發射端位置具有三種類型，第一類型是激光測距傳感器11的前端在前后方向上位于基準點19前方；第二類型是激光測距傳感器11的前端在前后方向上與基準點19相齊平；第三類型是激光測距傳感器11的前端在前后方向上位于基準點19的后方；

第二步驟是操作人員站在轎廂16頂部，上下運行轎廂16，觀察檢測儀9與井道壁17之間是否有刮蹭現象，如果有刮蹭現象則調整檢測儀9的安裝位置；

第三步驟是在確認轎廂16運行時檢測儀9與井道壁17之間不會出現刮蹭現象后，使轎廂16運行至井道壁17頂端或底端；

第四步驟是操作人員打開開關12啟動檢測儀9，使激光測距傳感器11發射出激光；然后手動旋轉角度調節轉軸，使激光測距傳感器11旋轉至激光正好射至基準點19上的位置，此時角度傳感器10將角度調節轉軸相對初始位置的轉動角度（即激光測距傳感器11的轉動角度）α通過數據采集模塊8發送至單片機4，同時激光測距傳感器11將測得的激光測距傳感器11與基準點19之間的距離y通過數據采集模塊8發送至單片機4；

第五步驟是操作人員手動旋轉角度調節轉軸，使轉軸回至初始位置，此時激光測距傳感器11沿水平方向向前發射激光；使轎廂16向下或向上運行至井道壁17的另一端，在轎廂16運行過程中，激光測距傳感器11持續測得激光測距傳感器11與井道壁17之間的距離x，激光測距傳感器11將測得的x值通過數據采集模塊8持續發送至單片機4；

當激光測距傳感器11的激光發射端的位置為第一類型時，單片機4按照以下公式計算得出轎廂16與井道壁17的距離d：d＝sin（α－90°）×y＋x，并將d值持續錄入數據存儲器7；轎廂16與井道壁17的距離d即基準點19與井道壁17的距離。

當激光測距傳感器11的激光發射端的位置為第二類型時，單片機4按照以下公式計算得出轎廂16與井道壁17的距離d：d＝x，并將d值持續錄入數據存儲器7；

當激光測距傳感器11的激光發射端的位置為第三類型時，單片機4按照以下公式計算得出轎廂16與井道壁17的距離d：d＝x－sin（90°－α）×y，并將d值持續錄入數據存儲器7；

在轎廂16運行過程中，當d的值大于15厘米時，單片機4控制聲光報警器5發出聲光報警，提醒操作人員進行處理。

在第五步驟進行當中，無線傳輸模塊6持續將轎廂16與井道壁17的距離d的值通過無線信號發送出去，轎廂16頂部的操作人員以及電梯所在建筑內的工作人員通過終端（如手機、平板、電腦等具有無線傳輸功能的設備）實時監控檢測數據。

當無線傳輸裝置故障、又需要導出數據時，使用usb接口13將數據傳輸給終端設備。

以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。