[发明专利]自动扶梯驱动系统的结构健康监测

说明书

提供一种结构健康监测系统。所述系统包括具有第一驱动构件32、操作性地连接到所述第一驱动构件的第二驱动构件38以及将所述第一驱动构件操作性地连接到所述第二驱动构件的受拉构件39的驱动系统。至少一个传感器50被配置来监测所述第一驱动构件和所述第二驱动构件中的至少一个的特性。与所述至少一个传感器通信的处理器54被配置来基于所述监测的特性确定所述受拉构件的结构健康是否受到损害。所述处理器被进一步配置来在所述受拉构件的所述结构健康被确定受到损害时执行安全响应动作。

发明背景

驱动系统采用遭受磨耗及损伤的操作部件，从而导致疲劳和其他结构健康方面的削弱。采用驱动系统的结构系统的实例是自动扶梯。自动扶梯是一种类型的乘客输送机，其通常在建筑物内不同高度的平台之间运送乘客。自动扶梯被制成一系列梯级，所述自动扶梯通常使用具有将驱动器与从动链轮互连的驱动链的电动驱动系统来驱动。磨损和疲劳可导致驱动系统的故障。

为了避免这种故障，检验员和/或技术人员偶尔会检查驱动系统以确定系统中是否存在可指示潜在系统故障的任何结构恶化。检验员依靠多次反复的检查，所述检查包括目视检查并且可能包括驱动链的长度测量。因为这种视觉和手动过程是主观的，所以容易出现人为误差，即，由检查人员进行的测量不产生离散的结果(是/否)，而通常是系统部件的主观测量。此外，即使使用精确的测量工具，确定故障系统的阈值可能是主观探究。

发明简述

根据一个实施方案，提供结构健康监测系统。所述系统应用于具有第一驱动构件、操作性地连接到第一驱动构件的第二驱动构件、以及将第一驱动构件操作性地连接到第二驱动构件的受拉构件的驱动系统。至少一个传感器被配置来监测第一驱动构件和第二驱动构件中的至少一个的特性。与至少一个传感器通信的处理器被配置来基于监测的特性来确定受拉构件的结构健康是否受到损害。所述处理器被进一步配置来在受拉构件的结构健康被确定受到损害时执行安全响应动作。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，另外的实施方案可包括至少一个附加传感器，所述至少一个附加传感器被配置来监测第一驱动构件和第二驱动构件中的另一个的特性。另外，处理器可被配置来监测第一驱动构件与第二驱动构件之间的传递函数(输出光谱能量与输入光谱能量的比率)以确定受拉构件的结构健康是否受到损害。在一些实施方案中，至少一个传感器被设置在相应的第一驱动构件或第二驱动构件之上或者位于相应的第一驱动构件或第二驱动构件的近侧。在包括多个传感器的一些实施方案中，所述传感器可位于相应的驱动构件之上或近侧。在一些实施方案中，电机操作性地连接到第一驱动构件和第二驱动构件中的至少一个。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在一些实施方案中，第一驱动构件和第二驱动构件可各自包括滑轮、皮带轮、齿轮、大齿轮、链轮、嵌齿轮、或小齿轮。此外，在一些实施方案中，受拉构件可包括链、皮带、缆绳、扁带、带、或条。此外，在一些实施方案中，至少一个传感器可包括加速度计、电阻温度检测器、热电偶、非接触式涡流探针位移传感器、接触线性可变位移换能器、速度传感器、应变传感器、负荷传感器、压力传感器、麦克风、或非接触式链振动测量装置。

除了上述特征中的一个或多个之外，或者作为替代方案，在一些实施方案中，安全响应动作可包括以下动作中的至少一个：关闭驱动系统的电源、在显示屏上提供显示通知、将通知发送到外部装置、以及提供指示驱动系统的结构健康受到损害的指示灯和/或声音。另外，在一些实施方案中，处理器和至少一个传感器形成单一装置。此外，在一些实施方案中，所述系统是用于自动扶梯、自动人行道、或其他乘客输送系统的驱动系统。

根据另一个实施方案，提供监测驱动系统的结构健康的方法。所述方法包括测量驱动系统的驱动构件的特性、基于测量的特性来确定驱动系统的结构健康是否受到损害、以及当确定驱动系统的结构健康受到损害时，执行安全响应动作。