二合一光幕的基础和应用PPT课件

31.05.2020,.,1,中国电梯协会2004年度标准与技术研讨会,贺,31.05.2020,.,2,二合一光幕的基础和应用,ABM香港恩博微控电气有限公司张若军,31.05.2020,.,3,问题的提出,自动门门保护装置：,机械式安全触板,单点光眼（二合一）,1978,1989,1993,1998,阵列式光电保护装置,红外线微扫描装置（普通光幕）,红外线微扫描装置（二合一光幕）,31.05.2020,.,4,问题的提出,门保护装置的近程保护特性光幕出现故障后的接继保护触板接继保护的切换与监控光幕的防护及其抗干扰能力,31.05.2020,.,5,问题的提出,二合一光幕：1.良好的近程探测特性2.完善的状态分析和显示、鸣示功能3.灵活的切换模式和接线方式4.较好的防水和防尘能力5.较高的抗光干扰和抗电磁波干扰能力,31.05.2020,.,6,问题的提出特点比较：,31.05.2020,.,7,二合一光幕一、功能及性能,功能要求：1.基本探测功能微扫描探测装置的基本光扫描探测功能和机械式安全触板的触动保护效用两者或其一应始终有效存在。2.运行状态分析实时的运行状态分析是二合一光幕的实现转换的基础。3.状态显示和鸣示：完善的工作状态显示和不同的故障状态鸣示，以了解运行状态。4.切换模式设定和接线方式选择应提供自动或非自动的转换到触板保护的切换模式选择。并针对触板动合开门或触板动分开门提供不同的接线方式。5.远程监测信号应为集中监控系统提供门保护装置的工作状态情况。6.辅助的强迫关门信号应能发送辅助的强迫关门信号。同时，应有门闭合位置信号的输入端口。,31.05.2020,.,8,二合一光幕一、功能及性能,基本性能要求：1.无论电梯门运行到任何位置，二合一光幕都应能对在其所界定探测范围内的不小于10毫米的遮光物实行有效探测，并在不大于0.1秒的时间内对外发出开门信号。这是光幕保证电梯安全运行的基本要求。2.应具有较好的抗光干扰能力。3.应具有较强的抗电磁波干扰能力。4.应具有较小的运动噪声。5.应具有良好的防水防尘能力。,31.05.2020,.,9,二合一光幕一、功能及性能,光束的基本结构参数：1有效光束数有效光束数是指在最小探测距离时仍能有效探测的光束总数。二合一光幕的有效光束数应是指触板间距离小于50毫米后仍能有效探测的光束总数。一般要求其大于60束。,31.05.2020,.,10,二合一光幕一、功能及性能,光束的基本结构参数：2最低光束最低光束指最低光束线的运动轨迹与触板最低点之间的距离。二合一光幕的最低光束应不大于40毫米。,31.05.2020,.,11,二合一光幕一、功能及性能,光束的基本结构参数：3最高光束最高光束是指最高光束线的运动轨迹与触板最低点之间的距离。二合一光幕的最高光束应不小于1200毫米。一般为1600毫米左右，最好大于1700毫米。,31.05.2020,.,12,二合一光幕一、功能及性能,探测距离：1、最小探测距离最小探测距离是指所标称的所有光束均能保持有效探测的情况下，二合一光幕的发射装置与接收装置透镜表面之间的最小距离。二合一光幕的最小探测距离应小于10毫米。2、最大工作距离最大工作距离是指所标称的所有光束均保持有效探测，并能长期稳定工作的情况下，二合一光幕的发射装置与接收装置透镜表面之间的最大距离。二合一光幕的最大工作距离应不小于2米。从最小探测距离到最大探测距离之间的距离差值，即为有效探测距离。在有效探测距离内，从最高光束到最低光束，形成了一个有效的探测范围，称为二合一光幕的界定探测范围。,31.05.2020,.,13,二合一光幕一、功能及性能,探测性能的两个基本参数：1.二合一光幕应能探测到位于界定探测范围内的、直径不小于10毫米的、以约0。2米/秒做垂直运动状态的不透光物体。,31.05.2020,.,14,二合一光幕一、功能及性能,探测性能的两个基本参数：2.无论二合一光幕是处于静止状态还是处于运动状态，在其界定探测范围内的任何位置上，对宽度比其光点间距大3毫米的60克纸片，不应存在探测盲区。,31.05.2020,.,15,二合一光幕一、功能及性能,错位工作稳定性：有些型号的电梯，在电梯门闭合位置，其左右两个触板间有一定的量的上下错位，故要求二合一光幕在最小工作距离时应具有较好的错位工作稳定性。但是，随着错位量X的增大，为求得最小工作距离时有较好的错位工作稳定性，在最小探测距离时会出现一定的探测盲区。实际使用中应对最小工作距离时的错位工作稳定性和最小探测距离时的探测性能给予综合考虑。由于各种型号电梯的触板结构尺寸不定相同，工作方式也不同，其上下错位的偏移量不尽相同，无法统一用一个值，对二合一光幕的最大错位量予以限定。一般情况下，应对某一特定型号的二合一光幕之错位工作稳定性提出如下要求：,31.05.2020,.,16,二合一光幕一、功能及性能,错位工作稳定性：1.高低位置允差若触板最小工作位置时的错位量为X，在这个错位方向上的高低偏差不大于d(=X+5)毫米时，二合一光幕应能长期稳定工作。,31.05.2020,.,17,二合一光幕一、功能及性能,错位工作稳定性：2.前后位置允差前后偏差d不大于5毫米时，二合一光幕应能长期稳定工作。,31.05.2020,.,18,二合一光幕一、功能及性能,错位工作稳定性：3.纵向角度允差纵向角度偏移量（d或r）不大于10时，二合一光幕应能长期稳定工作。,31.05.2020,.,19,二合一光幕一、功能及性能,错位工作稳定性：4.横向角度允差横向角度偏移量（d或r）不大于7时，二合一光幕应能长期稳定工作。,31.05.2020,.,20,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,轴重合对序光束,31.05.2020,.,21,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,第一周期轴重合对序光束,31.05.2020,.,22,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,轴重合减序光束,31.05.2020,.,23,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,第二周期轴重合减序光束,31.05.2020,.,24,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,轴重合增序光束,31.05.2020,.,25,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,第三周期轴重合增序光束,31.05.2020,.,26,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,合成三周期的E形组合光束,31.05.2020,.,27,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,聚光光电器件,特性角=20C,31.05.2020,.,28,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,广角光电器件,特性角=120C,31.05.2020,.,29,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,聚光光电器件近程时无法构成视角可变化的运动光束，仅能在远程时构成视角可变化的运动光束。,31.05.2020,.,30,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,广角光电器件近程时仍可构成视角可变化的运动光束。,31.05.2020,.,31,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,使用聚光光电器件，近程时变视角的运动光束消失，位于装置盲区中的遮光物有可能无法被探测到。,31.05.2020,.,32,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,使用广角光电器件，近程时变视角的运动光束仍存在，位于装置盲区中的遮光物才有可能被探测到。,31.05.2020,.,33,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,形成变视角的运动扫描光束，仅是光幕实现有效探测的必要条件，但这还不够充分。因为，近程时较强的衍射光线，将影响到光幕的近程探测效果。,31.05.2020,.,34,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：,应用模糊逻辑信号处理方法来提高近程探测能力。并消除门距变化时的信号断点，有效防止关门过程中由信号断点导致重新开门的现象发生。,31.05.2020,.,35,二合一光幕二、基本工作原理,1.光束的形成：实现光幕有效探测的基本条件是：所使用的光电器件的特性角必须大于在近程时仍能形成变视角运动扫描光束的最大可视角。近程时仍能有效形成的变视角运动扫描光束是消除装置盲区的必要条件。应用模糊逻辑技术，分析和处理不同门距时的光束信号，正是保证近程探测能力的有效方法。光幕的光束数，应是指最小探测距离时仍能有效探测的光束总数。,31.05.2020,.,36,二合一光幕二、基本工作原理,2.二合一光幕的基本结构：发射装置（触板）接收装置（触板）电源及信号处理装置连接电缆,31.05.2020,.,37,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接收装置接收到所有的光束时，将输出一个完整的计数方波脉冲。继电器得电吸合：常开触点闭合、常闭触点断开。,31.05.2020,.,38,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接收装置未收到所有的光束时，将输出一个不完整的计数方波脉冲。继电器失电释放：常开触点断开、常闭触点闭合。,31.05.2020,.,39,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：当发射装置、或接收装置、或电源及信号处理装置、或电缆线发生故障时，光幕应能识别，并输出响应的信号，使二合一光幕工作在由触板单独承担保护作用的状态。并发出相应的LED显示和不同的蜂鸣器声响鸣示。,31.05.2020,.,40,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：电源及信号处理装置的接线端子示意图,31.05.2020,.,41,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：电源及信号处理装置的工作时序,31.05.2020,.,42,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接线方式和切换模式门机动合开门触点门机动分开门触点触板的触动开关普通光幕的接线方式,31.05.2020,.,43,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接线方式和切换模式门机动合开门触点门机动分开门触点触板的触动开关在非自动切换模式下二合一光幕的接线方式,31.05.2020,.,44,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接线方式和切换模式门机动合开门触点门机动分开门触点触板的触动开关在自动切换模式下二合一光幕的接线方式,31.05.2020,.,45,二合一光幕二、基本工作原理,3.二合一光幕的工作原理：接线方式和切换模式门机动合开门触点门机动分开门触点触板的触动开关在自动切换模式下ABM的二合一光幕具有复合的接线端子，使现场接线简单而可靠。,31.05.2020,.,46,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：通常的装配结构,铝合金外壳（触板）,电路板,透镜片,31.05.2020,.,47,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：局部密封的装配结构,铝合金外壳（触板）,电路板局部密封,透镜片,31.05.2020,.,48,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：ABM的整体密封装配结构,铝合金外壳（触板）,电路板,透镜管,31.05.2020,.,49,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：ABM的整体密封装配结构,透镜管,电路板,31.05.2020,.,50,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：ABM的整体密封装配结构,将透镜管端头密封,31.05.2020,.,51,二合一光幕二、基本工作原理,4.二合一光幕的防护：ABM的整体密封装配结构,塑料端帽,铝合金外壳,31.05.2020,.,52,二合一光幕二、基本工作原理,5.二合一光幕的抗干扰：二合一光幕的抗光干扰问题电梯运行环境中的日光照度大约为600lux3000lux。而参照有关设计标准，电梯运行环境中的灯光照度大约为20lux500lux（在0.75米水平面计测）。一般，二合一光幕的最大工作距离约为1米，而在大约0.8米时光幕最易遭受光干扰。为保证电梯的正常运行，二合一光幕的抗光干扰能力，应满足在0.8米的无遮光物情况下工作、常见环境光线照射在接收装置透镜表面的照度小于下列值时，不致使二合一光幕的逻辑状态发生改变。a）太阳光：不大于3000lux时；b）白炽灯光：不大于300lux时；二合一光幕的抗干扰c）电子荧光灯光：不大于350lux时。,31.05.2020,.,53,二合一光幕二、基本工作原理,5.二合一光幕的抗干扰：二合一光幕的抗电磁波干扰问题由于光幕对各种干扰信号在不同频率下的抗扰限值并不相同，不可能用一个值就完全反映出光幕对电磁干扰的抵抗能力。但常见的电磁干扰在下列情况下，不应影响光幕的探测性能和工作稳定性：（1）频率在0.15MHz30MHz的骚扰电压，通过电源线或接地外壳，以传导方式叠加在光幕的电源线和信号输入端上的电压限制在80dB(V)50dB(V)范围内时；例如变频装置或电子整流器等产生的高次谐波。（2）频率在0.50MHz1GHz的电磁波，以辐射方式驻入光幕的电源线和信号传输线上的骚扰电压限制在30dB(V)10dB(V)范围内时。,31.05.2020,.,54,二合一光幕三、安装与校验,1.二合一光幕的安装：按常规的方法安装触板，也就是安装二合一光幕的发射装置和接收装置。然后对触板进行调整。按常规的方法安装电源及信号处理装置，然后排布电缆线应注意的两个问题电缆线的排布：活动关节部位一定要留出余量。,31.05.2020,.,55,二合一光幕三、安装与校验,1.二合一光幕的安装：应注意的两个问题接地连接：门板、触板（发射和接收）、电源及信号装置三者都应与轿顶上的接地点可靠连接。,31.05.2020,.,56,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其功能进行校对：a.基本功能的校对在轿门作关门运动的过程中遮挡光线，轿门应立即作开门运动；不遮挡光线的情况下推动触板使其缩进，轿门应立即作开门运动。b.遮光状态的校对及其显示和鸣示,31.05.2020,.,57,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其功能进行校对：c.故障状态的校对及其显示和鸣示,31.05.2020,.,58,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其功能进行校对：d.冗错状态的校对及其显示和鸣示e.失效状态时保护功能的校对例如：切断二合一光幕的输入工作电源，应即刻进入触板保护状态。,31.05.2020,.,59,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其探测性能进行校验：校验远程时的工作稳定性及其探测性能在轿门开至最大时，二合一光幕应能在无遮光物的情况下，长时间保持其输出逻辑（是）状态不变。用宽度为10毫米的遮光条，从最高光束开始，由上至下以0.3米/秒的速度移动着遮挡光束，光幕的输出逻辑（非）状态应不发生跳动；,31.05.2020,.,60,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其探测性能进行校验：校验近程时的工作稳定性及其探测性能将轿门关闭到机械触板即将缩进的位置，光幕应能在无遮光物的情况下稳定工作，长时间保持其输出逻辑（是）状态不变。用宽度大于光点间距3毫米的遮光板（或遮光校验卡）插入其中，从最高光束开始，由上至下以0.3米/秒的速度移动着遮挡光束，光幕的输出逻辑（非）状态应不发生跳动；,31.05.2020,.,61,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其探测性能进行校验：校验光幕的运动探测性能用手移动轿门由最大位置向关闭位置做关门运动时：(a)将遮光板以平行于地面的方式入进入界定探测范围内的任一位置做围小范围的上下移动，在测距大于遮光板宽度前，光幕的输出逻辑（是）应状态改变为逻辑（非）状态，即能重指令门机新作开门运动；,31.05.2020,.,62,二合一光幕三、安装与校验,2.二合一光幕的校验：二合一光幕在默认时序下工作时，对其探测性能进行校验：校验光幕的运动探测性能用手移动轿门由最大位置向关闭位置做关门运动时：(b)将遮光板紧贴着发射装置或接收装置的透镜表