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智能自动扶梯应用现状及发展趋势研究

姚欣树

广东省特种设备检测研究院揭阳检测院

摘要: 在城市化快速发展的今天,重大的基建项目已经初见成效。电梯在商场、宾馆、医院机场、车站、地铁等公共空间广泛使用,已经逐渐形成了现代化的建筑物。在正常操作中,电梯不可能总是满负荷运转,尤其是商场、酒店等很多地方,电梯大部分时候都是无人状态下运行。为了节约能源,延长机械零件使用的时间,各大厂商相继研制出了智能自动扶梯,并在市场上获得了广泛的使用。本文首先介绍了普通扶梯的缺陷在使用过程中存在的缺陷,而后智能自动扶梯应用特点,最后对智能自动扶梯发展趋势进行阐述,以期为我国智能自动扶梯领域提供借鉴和参考。
关键词: 智能自动扶梯;应用现状;发展趋势
DOI:10.12721/ccn.2022.157100
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引言

截止到2020年末,我国现有的包括自动扶梯在内的电梯总数已达750万部,而在使用的自动扶梯种类则占据了全部电梯总数的1/5左右。在正常使用过程中,很多时候扶梯处于无人使用状态,为了节约能源,延长机械零件使用的时间,各大厂商相继研制出了具有变频功能的电梯,并在市场上获得了广泛的使用。但是这种电梯没有任何的智能互动,只是在某种程度上达到了节约能源的目的,所以它们统称为常规电梯。在技术进步、经济发展的现代社会,许多新的技术和模式被应用到了工业领域。文章以市面上应用的智能自动扶梯为例,论述其在我国的应用与发展趋势。

1常规扶梯的缺点

1.1电力大量损耗

像电梯那样,自动扶梯是最具代表性的在公共场所运输旅客的装置,已经在商场、机场、地铁、酒店等地方推广使用。然而到目前为止,大部分的电力系统都采用了商业电力,没有采用频率控制。当没有人坐的情况下,自动扶梯依然在运行,特别是在机场和地铁站等定期活动的情况下,很多时候无人乘坐。像百货公司这样的大型场所,每年中不同时间段的客流都会出现很大的变化,一台8KW的扶梯,一年要消耗6000元左右的资金,而酒店等大型场所,一台8KW的扶梯,一年要花费1.5万元,而一般的扶梯都是直接启动且能耗高,这是当前常规扶梯在使用过程中的明显弊端。

1.2服务年限较短

因为常规扶梯是直接启动,通常一天运行10小时以上,无论是否有人乘坐,它都能一直高速度运行,机械损耗很大,普通扶梯大概有10年的寿命,一旦超过这个时间,扶梯的主要零部件就会出现损耗,必须要重新安装扶梯,或者更换主要部件。这是没有智能化技术根本不可能修复的问题。这也是目前扶梯逐渐被人们所熟知的一个重要缺点。从这一点可以看出,一般扶梯系统缺点很多,但如果把原有的扶梯进行智能化的改装,就能够达到预期的结果,能快速提高扶梯等级,大大降低耗电量,延长扶梯使用年限。

2智能化扶梯的使用特征

2.1功能齐全

智能化扶梯在栏杆入口,装有各种不同的智能终端,包括摄像头、光照、雨量等各种监控装置,并利用背景资料进行识别,智能语音播报、智能照明控制、智能化的润滑等各种智能化的功能,而且还具有常规的变频器的操作方位及状态的显示。此外,LCD屏上还可以实时播放各种警告标志,并结合语音广播设备的语音提醒功能,方便不同年龄层的旅客对各种不同的信息进行及时的理解。

2.2实时监测

对当前市面运行的自动扶梯进行调查和剖析后,引进智能影像、智能控制、智能交互技术、智能化的物理设备,可对扶梯进行智能化监测。利用智能化技术,使监测体系从“被动追溯”向“主动干预”转变,帮助业主提高运营效率、加强运营管理。通过监测和分析旅客的数量,确定出正确的维修时间,以满足客户需求。

2.3维护预报

由于缺乏对扶梯的正常使用状况,和对其主要零件的工作状态进行连续监测的结果,使得扶梯在例行维修中可能存在的故障危险难以得到客观评价,而且在扶梯运行高峰期和客流高峰期,故障的维修不仅会对旅客造成损害,而且对正常运行也有一定的负面作用。维修保养智能技术在扶梯的关键特性研究中的应用

主要参数,例如制停距离、变频器温度、扶手带转速等,如果零件的工作性能恶化到了“亚健康状况”,那么在最后一次维修中,及时进行预报维修,可以防止主要零件的性能恶化,从而导致扶梯失效。在无运营期进行常规维修,可以有效地保证运行期间的交通秩序和安全。

2.4节电管理

为了达到对扶梯进行能量消耗的有效控制,采用节能型的减速器和传动机构,并探索更有效的操作和使用方式。首先,从传动机构的设定上,将传统的皮带减速换成齿轮减速,使传动机构能更好地提高传动机构的传动效率,而且齿轮机的优势在于体积小、功率低,能迅速制动的同时还可以降低能源消耗。其次,在传动系统的设定上,采用变频供电取代传统的工频电源,使传统的限速运转模式发生变化,采用传感信号进行自动调节,在无负载的情况下,自动扶梯可以进入低速运转,如果有乘客重新启动,从而可以减少扶梯的电力消耗。

3智能自动电梯发展趋势

新技术、新功能在扶梯中的运用,使得扶梯更加智能、安全,必将成为未来扶梯发展的趋势。其产品定位和应用需求的深刻剖析和了解,使其在智能化的发展之路上向前迈进了一小步,并就未来的发展趋势提出如下几点看法。首先,我国把人工智能提升为国家战略,必然会出现新的技术、新产品和新业态,在语音识别、计算机视觉和深度学习等方面,充分挖掘和分析各相关利益相关者的需要,将 AI技术与传统行业的技术产品快速融合,加速传统行业转型升级、提质增效。其次,智能自动电梯是一种跨学科的高科技,既包括了数据科学和传统技术的结合,也包括数据收集、存储、分析和应用,与常规工业相比,自动化和其他流程的集成具有更大的技术空间,因此必须有专门的技术人员参与进来。在企业发展的前期,专业人才很难迅速地培养起来,通过与高校、专业公司的合作,加速新技术与产业之间的迅速转换和整合。最后,在特殊装备中应用新技术和新工艺,如 AI、物联网、大数据等,必须满足有关特殊装备的规范和要求,对于超过现行规范的,需要对新技术实施后所产生的额外危险进行全面的评估,并在此基础上,由业内技术人员的分析和意见,提交有关主管部门进行等效性安全性评价。

4结论

智能自动电梯的主要应用区域是商场、超市、地铁等公共场所,工作负荷占总负荷的20%,而其他的时间则是无负荷运转。因此,运用智能化技术进行自动扶梯的改装,不仅可以节省能量,还可以减少扶梯的机器零件损耗,提高扶梯自身的使用年限。另外,利用智能化技术进行扶梯的更新和维护,必须在原有的条件下完成,使扶梯的安全性得到改善。所以,从长期的角度看,智能自动电梯的使用将带来巨大的社会和经济利益。

参考文献

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