Controlador de puerta con mayor seguridad y mantenimiento predictivo

Este producto destacado presenta un controlador de puerta con conectividad inalámbrica y monitoreo remoto.

por Emre Köroğlu y Mehmet Emin Ercan
Este artículo se presentó por primera vez en el Simposio internacional de ascensores y escaleras mecánicas de 2019 en Las Vegas. Para obtener más información sobre el evento del 7 al 8 de diciembre de 2020 en Ámsterdam y para participar, visite www.ascensorsimposio.org.

Según las estadísticas de accidentes de ascensores, el hueco del ascensor es una zona de trabajo considerablemente peligrosa para quienes realizan la instalación y el mantenimiento. A pesar de las estrictas normas de seguridad, el riesgo de accidentes laborales sigue siendo alto, porque los trabajadores siguen trabajando bajo riesgo. Para reducir el riesgo de accidentes en el pozo, es necesario minimizar los factores o causas que aumentan el tiempo de trabajo de los trabajadores de mantenimiento en el pozo. Ajustar y comprobar los parámetros de accionamiento de las puertas durante la instalación o el mantenimiento es una de las razones por las que los trabajadores deben trabajar encima de la cabina, dentro del hueco.

Desde este punto de vista, proporcionar a los trabajadores acceso remoto al conductor de la puerta los mantendrá fuera del pozo, en un área segura, durante el trabajo. Por otro lado, las fallas potenciales inadvertidas de los componentes del ascensor representan otro factor de riesgo de accidentes. Por lo tanto, la predicción de fallas es uno de los problemas de mantenimiento más importantes. Antes de una avería o un accidente, cada componente crítico del ascensor debe comprobarse en detalle contra posibles fallos.

Los sistemas de monitoreo remoto de ascensores han comenzado a aplicarse en los ascensores de hoy para el mantenimiento predictivo. En estos sistemas, las características de trazabilidad de los componentes del ascensor podrían considerarse una clave que ayuda a los técnicos a realizar predicciones adecuadas sobre posibles fallas. Para hacer posible la inspección de monitoreo para las partes de la puerta como el conductor, el motor, los rodillos, las zapatas guía, etc., se podrían obtener y registrar los datos operativos de la puerta, que proporcionarían una idea sobre el estado de estas partes. El objetivo de este artículo es presentar cómo estas características están garantizadas por un controlador de puerta equipado con propiedades tales como conectividad inalámbrica, registro de datos e integración con sistemas de monitoreo remoto de ascensores.

Introducción

Hoy en día, los avances tecnológicos como los ordenadores, internet, los smartphones y la inteligencia artificial han provocado que todos los sistemas electrónicos cambien y se renueven a una velocidad vertiginosa. Este rápido cambio de tecnología ha hecho necesario un mayor desarrollo de los ascensores. En comparación con el pasado, se han introducido muchas innovaciones en los sistemas de ascensores para mejorar la seguridad del operador y los pasajeros. Los rascacielos y el aumento del número de ascensores en todo el mundo han aumentado el factor de riesgo. Por esta razón, se han establecido normas y estándares internacionalmente aceptados y se han tomado medidas estrictas.

Al observar los datos del Departamento de Trabajo de los EE. UU. (DoL), estas medidas han reducido significativamente la cantidad de accidentes reportados a lo largo de los años.^{[ 1 ]} Sin embargo, en el cuarto trimestre de 2018, el Centro de Investigación y Capacitación en Construcción publicó un informe preocupante compilado a partir de datos publicados por el DoL. El informe, que cubre el período 2003-2016, señaló que el número de muertes en accidentes relacionados con ascensores tendió a aumentar con los años.^{[ 2 ]} Otro estudio sobre la seguridad de los ascensores se llevó a cabo en China en 2018, en el que Zihan Ming y otros encontraron que más del 60% de los accidentes de ascensores fueron causados ​​por el mantenimiento y el uso estándar, y que el mantenimiento es un factor importante en los peligros ocultos en los ascensores.^{[ 3 ]} La Asociación de la Industria de Ascensores y Escaleras Mecánicas, que proporciona datos sobre una amplia gama de cuestiones relacionadas con los accidentes de ascensores, realizó un estudio estadístico detallado publicado en el Reino Unido en 2016. La Figura 1 muestra dónde ocurrieron los accidentes de ascensores por porcentaje.^{[ 4 ]}

Teniendo en cuenta estos datos, podemos sacar las siguientes conclusiones:

• Aunque las precauciones de seguridad tomadas para evitar accidentes durante la operación del ascensor ayudaron a reducir los accidentes, el riesgo de muerte ha aumentado en los accidentes que ocurrieron.
• Para estimar los peligros ocultos durante el mantenimiento y el uso diarios, se necesitan nuevos métodos, además de los métodos existentes.
• La mayoría de los accidentes ocurren en entornos de trabajo que requieren contacto físico con las partes del ascensor, como la parte superior de la cabina, el pozo, el pozo del pozo y la sala de máquinas.

Merih Asansör A.Ş. de Ankara, Turquía, ha desarrollado un nuevo controlador de puerta de cabina que permite el control remoto y la supervisión de las puertas de cabina, que es un componente de seguridad fundamental para los ascensores. Este producto, que registra los datos operativos anteriores de la puerta y contribuye a la estimación de riesgos ocultos, está diseñado para contribuir a mejorar la seguridad del operador y de los pasajeros.

Componentes del sistema

El diseño general y el diagrama de conexión de la unidad de controlador de puerta se muestran en la Figura 2. Si el operador desea utilizar el dispositivo manualmente, hay un dispositivo integrado de 2.4 pulgadas. Pantalla de cristal líquido de transistor de película fina que se puede controlar mediante los seis botones de navegación conectados al procesador. Las entradas del sistema constan de cuatro entradas de alimentación aisladas. Dos son de 10-28 VCC; los otros dos son 24 VCC-220 VCA. Las salidas de contacto de relé del dispositivo no tienen diferencia de voltaje (contacto seco).

Se seleccionó para el sistema un microcontrolador con velocidad de 72 MHz y 256 KB de memoria de programa de la serie STM32 [5]. Varios sensores están conectados al microprocesador para medir datos, como voltaje, corriente y temperatura. El sistema tiene un módulo WiFi que utiliza el protocolo de conexión de receptor / transmisor asíncrono universal para la conexión inalámbrica. Es posible actualizar el dispositivo con una conexión USB 2.0. Hay un timbre en la tarjeta para alertas. La memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente almacena los datos recopilados de los sensores.

Descripción general del sistema

Capacidades del sistema

Desarrollado para contribuir a la mejora de los requisitos de seguridad y mantenimiento de los ascensores, el controlador de la puerta permite a los operadores acceder de forma remota al sistema en áreas donde existe riesgo de accidentes durante el mantenimiento. De esta manera, el conductor de la puerta permite configurar las variables de la puerta del automóvil (presión, velocidad, dirección de la puerta, etc.) desde una distancia segura. El acceso remoto al conductor de la puerta eliminará la necesidad de que el trabajador de mantenimiento esté encima del automóvil o en el hueco para acceder al conductor de la puerta.

Debido a que el conductor de la puerta puede almacenar registros de datos, el operador puede examinar registros y realizar predicciones de fallas y mantenimiento predictivo. Con la información operativa registrada desde la puerta de la cabina, el operador de mantenimiento puede predecir los riesgos de mal funcionamiento y posibles accidentes. Además, con la ayuda de los datos mostrados en tiempo real, el personal de mantenimiento podrá monitorear instantáneamente las fallas que ocurren durante la operación de la puerta.

Con la integración del sistema en los sistemas de monitoreo remoto que se aplican actualmente en los ascensores, el conductor de la puerta puede compartir muchos detalles de la puerta. Por lo tanto, el sistema de transmisión aumentará la capacidad de monitoreo del sistema central. También es posible agregar las características deseadas gracias a la estructura extensible del conductor de la puerta.

Operación del sistema

La apariencia general de la unidad de puerta se muestra en la Figura 3. Cuando la unidad se aplica por primera vez, la transmisión de la conexión inalámbrica debe iniciarse manualmente desde el menú del dispositivo. Después de conectarse a la interfaz y después de 10 minutos de inactividad, el dispositivo apaga la conexión inalámbrica y reanuda el funcionamiento normal.

El operador puede conectarse con el conductor a través de una computadora personal, tableta o teléfono inteligente. El teléfono o la computadora portátil debe estar a una distancia que permita ver la red en la que está transmitiendo el controlador de la puerta (un promedio de 5 m). Después de conectarse a la red, es necesario acceder a la pantalla de la interfaz (interfaz de programación de la aplicación [API]) para administrar el controlador de la puerta. Se accede a la barra de direcciones del navegador web que se aplicará ingresando el protocolo de Internet (IP) definido específicamente para el controlador de la puerta. Por lo general, es 192.168.xx). No importa si el número de IP es el mismo para cada dispositivo, pero se recomienda que las IP sean diferentes para los ascensores instalados en el mismo edificio. En esta pantalla, la persona de mantenimiento puede acceder al menú principal ingresando el nombre de usuario y la contraseña. En la Figura 4 se muestra una captura de pantalla de la interfaz de la aplicación. El dispositivo solo puede conectarse a una dirección IP a la vez mediante una conexión inalámbrica. De esta forma, dos operadores no pueden conectarse y utilizar el dispositivo al mismo tiempo.

La Figura 5 muestra el diagrama de bloques del menú API del dispositivo. Los movimientos de la puerta se pueden controlar mediante la configuración del dispositivo. Los mejores valores posibles de confort de la puerta se pueden lograr ajustando las variables en esta interfaz. El dispositivo admite seis idiomas y muestra información en tiempo real sobre voltaje, par, temperatura, velocidad y dirección de la puerta en la pantalla de apertura. Las variables que deben definirse dependen de las propiedades de la puerta en la que está instalado el dispositivo y se organizan en el menú de configuración.

Innovación

El concepto de Internet de las cosas (IoT), que surgió en los últimos años, es una innovación en la que también se ven aplicaciones del sector de los ascensores. Como concepto, IoT se basa en la lógica de que los objetos comparten información entre sí mediante varios protocolos de comunicación y forman un sistema de red inteligente. [6] La industria de los ascensores ha estado desarrollando aplicaciones que siguen a los ascensores registrados en un sistema centralizado a través de una red de área local inalámbrica (LAN). En estos sistemas, se observan y registran diversos datos, como la precisión de nivelación del piso, el historial de llamadas del piso y de la cabina, los tiempos de espera y los registros de alarmas de los ascensores. En los sistemas donde es posible el acceso remoto, el centro de monitoreo puede contactar a los pasajeros atrapados en la cabina en caso de una parada o falla de energía y proporcionar información sobre el estado. También detectan el mal funcionamiento e informan al personal de mantenimiento y reparación antes de que se produzca una queja por mal funcionamiento.^{[7 9-]}

El controlador de puerta desarrollado por nuestra empresa muestra los números de error y el uso de energía de las puertas de rellano en el sistema de ascensor. El dispositivo informa al personal de mantenimiento sobre el estado de las puertas (por ejemplo, cuando se fuerza el cojinete o la correa, o cuando aumenta la cantidad de energía que consume el controlador de la puerta). En este sentido, el controlador de puerta se destaca como un producto económico de mantenimiento predictivo.

El dispositivo permite al personal de mantenimiento realizar sus tareas desde un punto seguro, evitando que el trabajador de mantenimiento pase tiempo en áreas donde existe riesgo de impacto, aplastamiento o caída. Esta innovación es importante para reducir los riesgos de seguridad en los ascensores y allana el camino para nuevas ideas de soluciones.

Cuando se verifican los datos almacenados en el dispositivo, el personal puede intervenir en posibles fallas que se espera que ocurran sin esperar la notificación del usuario. Esto asegura que el elevador continúe funcionando sin interrupciones.

Resultados y Conclusión

Merih Asansör desarrolló un conductor de puerta de cabina utilizando técnicas conocidas y de fácil aplicación, como la conexión inalámbrica, el acceso remoto y el almacenamiento de datos. Las opciones de accesibilidad se han incrementado con el conductor de la puerta de la cabina y se ha proporcionado la capacidad de control inalámbrico desde una distancia segura. Sin entrar en áreas de trabajo peligrosas, el personal de mantenimiento puede controlar las variables del sistema a través de una conexión inalámbrica para ajustar el dispositivo para un funcionamiento cómodo y seguro de la puerta.

El controlador de la puerta tiene una memoria interna que puede almacenar información como el número de cortes de energía y fallas que ocurren durante el funcionamiento de la puerta. El almacenamiento de los datos de la puerta en la memoria permite al operador observar y corregir fallas y errores pasados ​​en el ascensor cuando se realiza el mantenimiento periódico y tomar precauciones contra errores futuros, incluso si no existe ninguna falla.

Las puertas de cabina y rellano de los ascensores son componentes del sistema móvil que evitan el contacto de los pasajeros con el hueco del ascensor durante el uso y controlan su entrada y salida. El funcionamiento y la supervisión adecuados de las puertas de cabina y de rellano garantizan que los pasajeros se transporten de forma segura. El controlador de la puerta, cuando se integra en los sistemas de monitoreo remoto existentes, se convertirá en un componente crítico que proporcionará un flujo de datos detallado sobre si las puertas del ascensor están funcionando correctamente.

Referencias

[1] OSHA (www.osha.gov/pls/imis/accidentsearch.html?p_message=
Su% 20search% 20 devolvió% 200% 20results. & Acc_description = &
acc_abstract = & acc_keyword = ”ascensor” & sic = & naics = & officetype = &
office = & startmonth = & startday = & startyear = & endmonth = &
endday = & endyear = & inspnr =).
[2] www.cpwr.com/sites/default/files/publications/Quarter4-QDR-2018.
pdf
[3] Ming, Zihan. “Sistema de monitoreo de seguridad de ascensores basado en Internet
de las cosas ”, iJOE - Vol. 14, N ° 8 (2018).
[4] Asociación de la industria de ascensores y escaleras mecánicas. “Estadísticas de accidentes” (2016).
[5] ResearchGate. “Internet de las cosas-IOT: definición, características,
Arquitectura, tecnologías habilitadoras, aplicación y futuro
Desafíos ”(2016).
[6] Brown, Geoffrey. "Descubriendo el microcontrolador STM32", 5 de junio de
2016.
[7] KONE. (kone.no/Images/7199-kone-elink-anleggsdata-
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[8] Otis. (Files.otis.com/otis/en/sg/contentimages/REM%205.0%20safety.
pdf).
[9] Thyssenkrupp. (max.thyssenkrupp-elevator.com/assets/pdf/TK-Elevator-
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