1、淺談自動扶梯(人行道)節(jié)能改造 淺談自動扶梯(人行道)節(jié)能改造 摘 要:節(jié)能降耗日益成為時代的主題,而目前大量高耗能的設備還被廣泛使用,老式自動扶梯就是其中的一種,消耗了大量的有效能源。因此,對這些自動扶梯節(jié)能技術改造勢在必行。本文先就扶手電梯在節(jié)能方面的可挖掘性,以及目前國內在用的扶手電梯自動感應節(jié)能改造案例特點及優(yōu)缺點進行深入分析,然后結合這些提出具體的節(jié)能改造方案,以供參考。 關鍵詞:自動扶梯 節(jié)能 改造方案 中圖分類號:U23 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2021)04(b)-0021-01 1 扶手電梯在節(jié)能方面的可挖掘性 相對于本來就間歇工作的普通垂直電梯,扶手電

2、梯由于具有連續(xù)運載、方便快速、運力大的特點,在許多公眾場合具有直梯無可替代的作用,開展十分迅速。但也正是由于它連續(xù)運行,在空載率較高時,浪費電力和機械磨損高的缺點也十分突出。因此,節(jié)能改造的前景廣闊,市場巨大,經(jīng)濟效益和社會效益將十分巨大。國內北京、上海、深圳等地的許多單位對其這個先天缺點進行了技術改造,并在許多公眾場合投入了使用,其中規(guī)模最大的當屬深圳地鐵已投入的200多臺扶手電梯。 2 目前國內在用的扶手電梯自動感應節(jié)能改造案例特點及優(yōu)缺點分析 由于電梯屬于特種設備,直接關系到乘員的人身平安,在目前的技術標準中,并沒有自動感應啟停方面的規(guī)定,因此,目前國內在用的扶手電梯自動感應節(jié)能改造工程

3、,大多是業(yè)主提出需求,委托原生產(chǎn)廠家進行技術改造,以確保平安。根據(jù)其特點,技術方案主要有以下兩種。 2.1 進出口處設紅外線探頭,使用人靠近進口時,電梯自動啟動全速運行;進出口處探頭一段時間沒有感應信號,表示梯上已無人,電梯停止進入待命狀態(tài),直至有人靠近重新啟動。這種模式在無人乘坐時電梯完全停止,節(jié)省電力,同時也減少機械磨損,主要適用于人流很不均勻,電梯空載率較高的場合 采用這種方式,存在以下弊病。 (1)運行方向控制如設計為人工設定運行方向時,使用人進入處于待機狀態(tài)的紅外感應區(qū),電梯從停止狀態(tài)啟動,如設定運行方向與使用人需求運行方向相同,那么使用正常,平安方面也不存在問題。 (2)如設定運行

4、方向與使用人需求運行方向相反時,會出現(xiàn)明顯的平安問題。 例如使用人本欲向上,電梯設定是向下運行,那么當他進入下端的感應區(qū)時,電梯是不啟動的,如果使用人以為電梯沒開,拾級而上,從上面出口出來時,觸發(fā)上端的感應器,電梯會啟動這時如果僅僅是一人還好,因為他觸發(fā)上端感應器時,人已經(jīng)離開梯板,一般不至于發(fā)生危險;但如果是兩個或兩個以上的人,那后面的人仍在梯板上,電梯突然啟動,就可能會發(fā)生危險,違反了“人在梯上,電梯不得啟動或停止的平安規(guī)定。 如設計成“先入定向,即上下任何一個感應器受觸發(fā),那么運行方向就以受觸發(fā)的方向為準,即如果下端的感應器受觸發(fā),那么系統(tǒng)就認為使用人是欲向上的,啟動向上運行,與使用人的

5、要求一致,那么,上述的平安矛盾就不存在,也非常方便使用人,無需顧及電梯的運行方向。但是這會帶來另一個明顯的使用矛盾:如果兩個或以上的人使用電梯,而又幾乎同時分別進入了兩部電梯,那么兩部電梯就會同向運行,這時開始的一段時間內,欲使用另一運行方向的使用人就會“望梯興嘆,無梯可用,無法滿足根本的使用要求。 所以,設計能自動啟停待機的系統(tǒng),要考慮的情況比擬復雜。 2.2 進出口處設紅外線探頭,安裝電機交流變頻裝置 電梯開啟后一段時間無人乘坐時,電梯變降頻(降頻為25Hz左右)慢速運行;有人進入入口時,電梯快速進入全速運行狀態(tài);進口和出口處探頭一段時間沒有感應信號,表示梯上已無人,電梯重新進入變頻運行狀

6、態(tài)。這種方式適合人流稍多,無需完全停機的場合。 但這種方式顯然并不適用于人流不均或人流很少的場合,因為節(jié)能效果要大打折扣,而且減小機械磨損效果亦不理想。 這種只降頻不停機的運行方式,由于電梯始終處于全速或慢速運行狀態(tài),給使用人以明顯直觀的方向提示,輔以導向箭頭等,一般就不會發(fā)生上述逆行進入的問題,一般也就不至于產(chǎn)生由于節(jié)能改造而帶來明顯的平安問題,所以深圳地鐵就采用了這種方式,多年來運行都很正常,沒有發(fā)生平安事故。 綜上所述,以上兩種方案均有明顯的弊病,使用效果與適用場合都有局限性。找到一種可行的優(yōu)化方案,對這個新興的領域有著現(xiàn)實的借鑒作用。 扶手電梯由于一個時間只能向一個方向運行持續(xù)輸送人流

7、,所以一般都是成對安裝,運行時兩部運行方向相反,但空間布置上,有緊挨一起安裝的,也有相距較遠位置安裝的。根據(jù)這個特點,對扶手電梯的感應啟停節(jié)能改造,主要的矛盾有。 (1)電梯的設定運行方向與人流需求運行方向的矛盾。 (2)從停止狀態(tài)轉換為運行狀態(tài)的平安矛盾。 因此,方案優(yōu)化的目標是找到一種既完全滿足使用要求,又能滿足平安要求的停機運行方式。 根據(jù)以上的分析,在某完全開放的大型公用事業(yè)場所,我們設計了一種全新的模式,并付諸實踐,改造了共16臺電梯并投入實際運行。 根據(jù)扶手電梯具體的使用要求和平安規(guī)定之間的矛盾特點,我們設計了一種以“先入定向和“聯(lián)機運行為最大特點的技術方案。 3 具體方案 (1)

8、每臺電梯系統(tǒng)控制采用成熟可靠的進口PLC編程控制方式,簡單、成熟、可靠。 (2)采用簡單可行的上下端各一對紅外感應器獲得使用人進入信號的方式。(3)采用“先入定向這種最人性化的運行方向確定方式,即任一端感應器被觸發(fā),即確定該端為運行方向始端,與使用人需求完全一致。(4)配對的兩部電梯之間設置聯(lián)動控制,任一部電梯啟動時,同時自動啟動另一部反向運行,很好地解決了這個比擬棘手的運行方向矛盾。(5)觸發(fā)啟動運行后,連續(xù)一段時間無人使用(時間間隔可根據(jù)需要通過PLC編程調整),電梯轉為降頻(25Hz左右,采用額定容量比電機高一級的交流變頻器)運行狀態(tài);如相隔一段時間再無人使用,那么自動停機。(6)包括手

9、工啟動,任何一部電梯運行方式改變時(包括啟動、降頻、停機待機等),另一部同時自動同步改變,以同時滿足使用要求和平安要求。(7)各種技保和平安停機信號完全采自電梯原有信號,原有所有保護功能任何時候都正常有效,符合廠家平安設計標準。(8)采用并聯(lián)控制方式,不改動電梯原控制線路。(9)設置自動手動轉換開關,確保電梯原有功能不受任何影響;在自動控制發(fā)生故障時,可以快速屏蔽自動控制,恢復手動控制。 具體的線路根據(jù)電梯廠家的具體資料和以上的方案進行設計,并沒有多大的難度,而且技術都很成熟,沒有新技術的風險,所以,技術方案的優(yōu)化是改造是否合理和成功的關鍵。 4 結語 經(jīng)過幾年運行,該系統(tǒng)使用一直很正常,效果理想,改造簡單,技