摘要：传统自动扶梯危机预警装置的灵敏性、可靠性水平相对较低。为了降低自动扶梯的事故概率，将红外光电传感器作为采集自动扶梯运行信号的基本工具，设计出一种全新的自动扶梯危机预警系统。本文从自动扶梯危机预警系统的原理入手，对基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统进行分析和研究。
关键词：红外光电传感器自动扶梯危机预警
引言
近年来，我国自动扶梯运行过程中出现行人被夹事故的概率显著增加。以儿童被夹事件为例，除了家长监管责任的不足外，自动扶梯危机预警、制动功能的缺失，也是引发事故的主要原因。为了保障行人乘坐自动扶梯的安全，降低由自动扶梯夹人事故引发的不必要损失，可以将基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统应用在实际的自动扶梯中。这种状态下，该系统可以在事故发生时利用自身的报警功能、自动扶梯制动功能将事故对行人的伤害控制在最小范围。
1 自动扶梯危机预警系统的原理
自动扶梯危机预警系统的原理：在自动扶梯的梳齿板、踏板上增设一定数量的通孔，为红外光电传感器对整个自动扶梯工作面上信号信息的收集和分析提供良好的基础。在自动扶梯踏板的两侧位置分别装设红外光电信号的发射设备和接收设备。当自动扶梯的踏板与梳齿板发生接触时，危机预警系统能够迅速、自动将二者之间存在的异物（如儿童衣物或手指等）识别出来，并将其传输至报警装置，从而对自动扶梯上的行人进行报警。在自动扶梯危机预警系统的制动功能方面，可以以贴近自动扶梯制动电路、扶梯运行结束即将进入梳齿板位置为基本原则，按照串联方式，将制动电路与红外光电传感器电路整合在一起[1]。相对于绑定处理方式而言，这种串联方式对自动扶梯原有的改动相对较小，改动（安装）难度及所需成本也相对较小。
2 基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统设计
2.1 红外光电传感器布设位置选择设计
当前，各大商场等公共场所中应用的自动扶梯原理基本相同。由于自动扶梯夹人事故多发生于儿童群体中，因此红外光电传感器布设位置的设计选择应该结合儿童乘坐自动扶梯的习性及规律完成。此外，为了保证基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统的应用价值，在实际的布设位置设计过程中，设计师应避免自动扶梯运行过程中红外光电传感器的光路受到梳齿的遮挡[2]。
2.2 自动扶梯危机预警系统运行流程设计
可以将自动扶梯危机预警系统的运行流程设计成以下几个步骤组成。第一，信号发射、接收步骤。在自动扶梯运行过程中，LED红外发射器会根据扶梯的运行状况发射出对应的电信号。此时，危机预警系统中的接收设备——红外光电传感器实时接收发射器所发射出的电信号。第二，信号处理步骤。该步骤中，危机预警系统从红外光电接收设备中接收相应的信号信息，对信号进行放大处理后，对信号进行整形处理，从而为后续危机预警功能的发挥奠定良好的信号基础。第三，报警及制动步骤。信号整形结束后，自动扶梯危机预警系统将自动对所得信号信息进行识别。若识别结果为危险信号（如儿童手指被自动扶梯夹住），相应的危险信号将被传输至危机预警系统的报警装置中，通过短信、信号灯等方式向儿童的家长及乘坐自动扶梯的其他行人发出警报提示。同时，危险信号还会被传输至继电器控制电路中，由该电路触动危机预警系统，从而引发紧急制动装置动作，强制停止自动扶梯的运行。
2.3 系统电路参数设计
为了保证自动扶梯危机预警系统电路参数设计的准确性，这里将市面上已经出现的继电器作为基本工具，通过开展电路实验的方式，计算各类继电器发生动作的电流最小值参数。将实验所得结果作为参照，与红外光电传感器的输出电流出纳书进行比较，得出自动扶梯危机预警放大电路的实际级数[3]。结合上述参数完成自动扶梯危机预警系统中所有电阻阻值的设计，并根据自动扶梯的实际应用需求，计算电路的静态工作点参数，以保证危机预警系统的安全运行。
3 基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统的应用优势
3.1 伤害控制优势
通常情况下，发现、控制自动扶梯夹人事件的时间越晚，事故对受害者（多为小孩）产生的伤害就越大。应用基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统后，红外光电传感器能够迅速将捕捉到的自动扶梯运行信息通过电信号形式传输至制动装置和报警系统中[4]。相对于传统的人工监控、制动模式而言，危机预警系统的应用大大缩短了行人被夹住的时间，将事故对人体产生的影响控制在了最低水平。
3.2 自动扶梯安全隐患处理优势
通过对当前国内外学者在自动扶梯危机预警方面研究的分析可以发现，学者在自动扶梯踏板啮合位置、扶梯本身与平坦地面过渡位置的床盖板方面的研究尚处于空白状态。事实上，通过对我国实际自动扶梯运行经验的分析可知，自动扶梯上述位置的风险发生率相对较高[5]。本研究以红外光电传感器作为基本工具，通过设计、应用自动扶梯危机预警系统的方式，提高了自动扶梯踏板啮合位置、扶梯本身与平坦地面过渡位置的床盖板的运行安全水平。
3.3 危机预警可靠性优势
相对于其他危机信号捕捉工具而言，红外光电传感器能够利用自身较高的灵敏性，快速捕捉自动扶梯运行过程中出现的行人被夹信息，进而保障人们的人身安全。
4 结语
为了保障自动扶梯上行人的人身安全，按照选择红外传感器布设位置、设计危机预警系统运行流程、设计计算系统电路参数的步骤，设计出一种基于红外光电传感器的自动扶梯危机预警系统。该系统的工作原理是将事先装设在自动扶梯踏板两侧的红外光电信号发射、接收设备为信号来源，当自动扶梯运行至踏板与梳齿板接触位置时，危机预警系统可以自动判断接触位置是否存在异物，并根据判断结果作出是否报警、制动的决策，以保障行人的安全。
