电梯光幕工作原理及故障处理

电梯光幕是一种光线式电梯门安全保护装置,适用于客梯、货梯,保护乘客的安全。由安装在电梯轿门两侧的红外发射器和接收器、安装在轿顶的电源盒及专用柔性电缆四大部分组成。在发射器内有32个(16个)红外发射管,在MCU的控制下,发射接收管依此打开,自上而下连续扫描轿门区域,形成一个密集的红外线保护光幕。当其中任何一束光线被阻挡时,控制系统立即输出开门信号,轿门即停止关闭并反转开启,直至乘客或阻挡物离开警戒区域后电梯门方可正常关闭,从而达到安全保护目的,这样可避免电梯夹人事故的发生。

    电梯光幕的一边等间距安装有多个红外发射管,另一边相应的有相同数量同样排列的红外接收管,每一个红外发射管都对应有一个相应的红外接收管,且安装在同一条直线上。当同一条直线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时,红外发射管发出的调制信号(光信号)能顺利到达红外接收管。红外接收管接收到调制信号后,相应的内部电路输出低电平,而在有障碍物的情况下,红外发射管发出的调制信号(光信号)不能顺利到达红外接收管,这时该红外接收管接收不到调制信号,相应的内部电路输出为高电平。当光幕中没有物体通过时,所有红外发射管发出的调制信号(光信号)都能顺利到达另一侧的相应红外接收管,从而使内部电路全部输出低电平。这样,通过对内部电路状态进行分析就可以检测到物体存在与否的信息。  

    电梯光幕的红外发射和接收通路数目理论上最大可有215个,考虑到实际光幕的高度和上下通路之间的间距,一般不会超过48个。  

    电梯光幕分直线扫描方式和交叉扫描方式,在直线扫描模式下,单片机每次向发送端和接收端发送相同的通路选择信号,即第一路发第一路收、第二路发第二路收、…第十五路发第十五路收、第十六路发第十六路收。而在交叉扫描模式下,单片机每次向发送端和接收端发送不同的通路选择信号。即第一路发第二路收、第二路发第一路收、……第十五路发第十六路收、第十六路发第十五路收。相比之下,交叉扫描模式对物体的高度测量更为精确,且在检测区域中心1/3处的检测精度最高。最小检测高度可缩至直线扫描模式下的2/3。但是考虑到实际需要,现在普遍使用的都是直线扫描方式的安全光幕。 

     安装调试操作方法 

检查电梯安全光幕是否牢固的固定在需装备的设备上,电梯光幕传感器的发射器和接收器是否在一平面内,且以发射器和接收器为边界的保护区域应为该平面内的一个矩形 

    检查电梯安全光幕的发射器和接收器,是否和各自的电缆准确的装配到位,以及电缆的接线端是否与电源和控制单元准确、牢固的连接  

给电梯安全光幕传感器接通电源,此时光幕传感器开始自检、同步及自校准,约1秒钟后,发射器黄色指示灯稳定,接收器指示灯全部熄灭,表示光幕传感器进入正常工作状态。 

    电梯安全光幕传感器在工作状态下 

1  . 当保护区域内无侵入物体时,传感器的接收器处于受光状态,此时接收器的通讯指示灯(红灯)应熄灭,发射指示灯(黄灯)点亮,这时按下被保护设备的工作开关,设备可正常运转。 

    2.当有物体(不小于最小可检测体或者分辨率)侵入保护区域时,接收器的红色指示灯将被点亮(可能是接收器处于遮光状态,也可能是光通讯被遮断),此时被保护设备受控,处于强制停顿状态。 

    3.当侵入物体撤出保护区域后,光幕传感器将返回1.状态,设备将继续工作 ·在电梯安全光幕传感器开机进入工作状态后,使用直径为最小检测体尺寸的测试棒(或同等直径的不透明物体,垂直侵入保护区域,分别按顺时针和逆时针方向在保护区域内做平移运动,此时光幕传感器应一直有红色指示灯被点亮,受控设备无法工作。

电梯光幕出现故障,一般表现为以下几个方面:

一、电梯光幕关门是误动作-不关门

电梯光幕是一种闭环保护系统。当红外光束探测回路中断时,电梯门即不会关闭。红外光束探测回路的非正常中断,可能由于下列硬件故障:

1、光点被异物阻挡 – 应检查并清除光幕红外光路上的异物 (如行李标签、油漆沾污、口香糖等),此类情况,只需清楚光幕光路上的异物即可恢复运行。

2、光幕长期使用,或在扬尘、潮湿环境中使用 (特别是建筑内部装修期间),红外发射/接收光管上会有积尘 ,需要将灰尘清理,电梯门即可恢复正常。

3、光点损坏 – 红外光幕由于不断扫描,其红外发射光管反复经受电流激励,是较易损坏的器件。红外发射光管损坏,应予更换。

二、电梯光幕关门是误动作-关门中断

1、电梯门关闭过程中,红外光幕某一束扫描未被接收,或接收强度未达到设定值,系统均会触发,并使电梯门反转开启。如果这并非由物体阻挡引起,即为红外光幕的误动作。电缆内芯损伤,会在一定位置造成系统误动作。

2、红外光幕发射/接收条件,是红外光幕关门过程误动作的主要原因。某个红外发光管强度偏低,或质量不稳定强度降低,或由于积尘等,均会导致在关门过程中的误动作。

三、电梯光幕不动作

红外光幕在电梯关门过程中,虽有阻挡,但不触发,造成危险。这通常由下列原因引起

1、红外光幕扫描线束密度不够,或扫描模式造成扫描盲区

2、红外灵敏度不够。红外光幕在电梯门全开时,发射强度应为最大。随着电梯门闭合,红外发射强度应逐级降低 (每级降低至刚好被接收器收到,不引起红外光幕误动作为下限),到门全部关闭时为最低。否则,在相距较近位置,红外强度过大,微小物体无法阻挡,就会发生虽有阻挡,但不动作。

3、日光或电梯背景杂光中相似波长的红外光照射到红外接收器,造成虽有物体阻挡,红外光幕仍发出正常接收信号。这在观光电梯,户外电梯应用场合尤为常见。