Escaleras mecánicas amigables con los seres humanos y el medio ambiente

RESUMEN

Recientemente, ha aumentado el interés por el margen de seguridad y la protección del medio ambiente. En la búsqueda de estos, y teniendo en cuenta la facilidad de uso de diseño elaborado y el diagnóstico de prevención de fallas de alta precisión, se ha desarrollado una nueva escalera mecánica. Este informe describe los esfuerzos de esta escalera mecánica para mejorar la seguridad y su sistema operativo que ahorra energía y es respetuoso con el medio ambiente.

1. INTRODUCCIÓN

Las escaleras mecánicas han continuado transportando a muchas personas en diversas áreas como un medio a través de espacios urbanos, como grandes almacenes, centros comerciales, hoteles, aeropuertos, estaciones de ferrocarril, etc.

Hitachi, Ltd. ya ha introducido en el mercado las siguientes escaleras mecánicas convencionales: la serie EX, con mayor comodidad y seguridad; la serie FX, que ahorra espacio al acortar el ancho total de la escalera mecánica sin cambiar el ancho del escalón; y la serie MX, que persigue el diseño universal. Sin embargo, ha habido una demanda creciente de una escalera mecánica con un mayor nivel de seguridad y menor impacto ambiental negativo.

Para satisfacer estas demandas, bajo el concepto de “apuntar a escaleras mecánicas que sean amigables con los seres humanos y el medio ambiente”, hemos desarrollado la nueva escalera mecánica de la serie VX, diseñada en base a cuatro pilares: la mayor búsqueda de la seguridad, un enfoque en el ahorro de energía y protección del medio ambiente, usabilidad de diseño elaborado y diagnóstico de prevención de fallas de alta precisión.

Este informe describe los esfuerzos de mejora de la seguridad y el sistema operativo de ahorro de energía y respetuoso con el medio ambiente de las escaleras mecánicas de la serie VX.

2. ANTECEDENTES Y OBJETIVO DEL DESARROLLO

2.1 Demanda creciente de seguridad

Tras un accidente mortal causado por una puerta giratoria automática en 2004, la demanda de seguridad en relación con los ascensores también está creciendo en Japón.

Mientras tanto, los resultados1 de una encuesta sobre accidentes de escaleras mecánicas que resultan en lesiones o muerte realizada una vez cada cinco años por la Asociación de Elevadores de Japón indican que los accidentes que involucran caídas y resbalones han aumentado rápidamente en aproximadamente tres veces, de 112 a 359 en la década (ver Figura 1). ).

Según el informe "Medidas preventivas contra accidentes relacionados con escaleras mecánicas" 2, del Departamento de Bomberos de Tokio publicado en 2005, el 95.7% de los accidentes implican caídas o resbalones, y que las personas mayores de 65 años o más representan el 53.1% de la incidencia de accidentes por edad (ver Figura 2).

En resumen, a partir de lo anterior, parece que una sociedad que envejece debe tomar medidas urgentes para evitar que las personas mayores se caigan mientras utilizan las escaleras mecánicas.

Recientemente, en Japón, el Instituto Nacional de Tecnología y Evaluación investigó el número de accidentes en los que los usuarios quedaron atrapados entre el escalón y el panel del faldón. El resultado indicó que ocurrieron hasta 65 accidentes desde agosto de 2007 hasta marzo de 2008, donde las sandalias quedaron atrapadas en la escalera mecánica. En respuesta a esta encuesta, el Ministerio de Economía, Comercio e Industria se ha puesto en contacto con fabricantes de sandalias del tipo que representan una fracción sustancial de los accidentes y solicitó mejoras (abril de 2008).

2.2 La creciente necesidad de ahorrar energía

El período de reducción del Protocolo de Kioto comenzó en 2008 y las empresas han realizado diversos esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Dado que las escaleras mecánicas están siempre en funcionamiento durante el horario comercial, principalmente en los grandes almacenes y centros comerciales, aumenta el interés por el ahorro de energía.

3. EN BÚSQUEDA DE LA SEGURIDAD

3.1 Mitigación del impacto de parada en el momento de las paradas de emergencia

Como concepto de cómo se detiene una escalera mecánica cuando se acciona su dispositivo de seguridad, el par de frenado debe establecerse de manera que pueda detenerse dentro de una cierta distancia de frenado incluso si un gran número de pasajeros lo utilizan durante la operación de descenso. En el sistema de frenado general convencional, el par de frenado es siempre constante, no se puede variar y es más alto de lo necesario en condiciones sin carga.

La Ordenanza de Ejecución del Estándar de Construcción Bajo y el aviso relacionado en Japón estipulan que la distancia de frenado debe estar entre 0.1-0.6 my la desaceleración promedio debe ser de 1.25 m / s2 o menos en condiciones sin carga durante la operación de ascenso.

Al desarrollar la serie VX, considerando la prevención de accidentes que implican caídas durante el uso como un tema de máxima prioridad, primero llevamos a cabo la verificación de la relación entre la desaceleración y el impacto cuando una escalera mecánica se detiene. Durante la verificación, utilizamos sujetos de prueba que incluían principalmente a personas mayores y realizamos pruebas de monitoreo haciéndoles experimentar diversas sensaciones de desaceleración, con el fin de evaluar si detener el choque excede el límite de tolerancia, si no ocurre ningún problema incluso si los sujetos no se aferran al pasamanos, y otros asuntos.

El resultado muestra que el 20% de los sujetos de prueba agarró el pasamanos cuando una escalera mecánica se detiene, aunque ningún sujeto de prueba fue sometido a un impacto de frenado que exceda el límite de tolerancia durante la desaceleración en condiciones sin carga en el sistema de frenado convencional.

Además, el resultado fue que cuando la desaceleración en una parada se estableció en el 60% de la desaceleración convencional, el impacto de la parada no causa problemas, incluso si ningún sujeto de prueba se agarró al pasamanos.

Los resultados de la prueba de evaluación de monitoreo anterior indican que cuando la condición de desaceleración se establece en el 60% del nivel convencional, se puede reducir la posibilidad de tropiezo o tambaleo. Sin embargo, si la condición de desaceleración se establece en el 60% del sistema de frenado convencional y la escalera mecánica está llena de pasajeros durante la operación de descenso, la distancia de frenado en una parada tiende a ser más larga.

En consecuencia, la serie VX ha adoptado un frenado controlado por inversor para garantizar que la desaceleración esté controlada, con el fin de mantenerla constante, independientemente de la dirección de operación y el número de pasajeros presentes, y también ha resuelto el problema de la distancia de frenado. Este tope suave controlado por inversor se introdujo para evitar caídas y tropiezos cuando la escalera mecánica se detiene debido a la activación del dispositivo de seguridad o por otras razones (ver Figura 3).

3.2 Mejorar la seguridad frente a ser atrapado

Como medida para inhibir el problema reciente de accidentes que involucran sandalias de resina que quedan atrapadas, los usuarios de escaleras mecánicas ahora son alertados para el uso correcto, como subir a la escalera mecánica dentro de una línea amarilla alrededor de los escalones para evitar que el usuario se acerque a la parte que se mueve en el camino opuesto (el panel de la falda). Además, una estructura diseñada para dificultar el acercamiento a esta parte sería eficaz para prevenir accidentes.

Por lo tanto, estimamos que proporcionar una protuberancia para ayudar a eliminar el contacto con el panel de faldón en su sección produce un efecto positivo, y de hecho cambiamos la cantidad de protuberancia de la plataforma interior para verificar cómo cambia la presión en la sección del panel de faldón con aumentos y disminuciones en la protuberancia. Monto. Luego evaluamos esta presión. El resultado mostró la posibilidad de que el aumento de la cantidad de protuberancia disminuya la presión sobre el panel del faldón y, por lo tanto, podría evitar accidentes en los que los usuarios quedan atrapados.

Como resultado de lo anterior, se incorpora un borde (lunar de faldón) con un saliente de 15 mm en la parte superior del panel de faldón, combinado con una banda de rodadura escalonada convencional de 8 mm. La figura 4 muestra la estructura de la sección del panel de faldón adoptada en la escalera mecánica de la serie VX.

3.3 Prevención de accidentes que impliquen inclinarse sobre el pasamanos

Para garantizar la seguridad, el Building Standard Low en Japón requiere instalar placas de protección en la sección transversal que se encuentra entre el edificio y la escalera mecánica. Por lo tanto, presentamos un sensor desarrollado que detecta personas inclinadas sobre el pasamanos como una sola función para respaldar la necesidad de seguridad (ver Figura 5).

El sensor se coloca en la plataforma exterior de la escalera mecánica de tal manera que el área de detección plana se vuelve paralela al pasamanos para detectar objetos fuera del área del borde del pasamanos.

Como se muestra en la Figura 6, el área continua plana se establece como el área de detección para permitir la detección de cualquier cosa que se asome, incluso antes de que los usuarios se acerquen al punto donde es probable que sean atrapados. Para la detección de altura, también se establecen aproximadamente 0.5-1.0 m de la sección del pasamanos dentro del área de advertencia de detección, que es adecuada tanto para adultos como para niños. Además de dicha detección, este sensor también es eficaz para detectar personas que se encuentran en la sección exterior de la cubierta. Cuando se detecta una instancia de este tipo, se utiliza una unidad de sintetizador de voz para enviar una advertencia verbal a los usuarios.

Dado que la advertencia de detección consta de un área amplia, puede ocurrir una situación en la que el área inmediata cambie después de que se instale la escalera mecánica. Por ejemplo, si se instala algún tipo de poste en la sección de la plataforma exterior, este objeto siempre se ubicará dentro del área de detección. Considerando tal posibilidad, se incorpora un algoritmo para diferenciar el poste de otros usuarios; por lo tanto, no da una advertencia innecesaria si la distancia en movimiento del objeto detectado para cada unidad de tiempo continúa cayendo por debajo de un cierto valor.

4. PROMOCIÓN DEL AHORRO DE ENERGÍA

4.1 Tecnología de ahorro de energía

4.1.1 El sistema de funcionamiento automático (opcional, con cargo adicional)

Un método habitual de ahorro de energía en escaleras mecánicas incluye el sistema de funcionamiento automático. Con un poste que incorpora un sensor que detecta un usuario que se acerca a la entrada de la escalera mecánica, este sistema activa automáticamente la escalera mecánica cuando se detecta al usuario y la detiene una vez transcurrido un cierto período de inactividad. Sin embargo, este sistema requiere letreros que designen la dirección de operación ya que la escalera mecánica se detiene por completo cuando no existe ningún usuario.

4.1.2 El sistema de operación de velocidad lenta en espera (opcional, con cargo adicional)

Este sistema opera la escalera mecánica a baja velocidad cuando no existe ningún usuario, para ayudar a ahorrar energía. El sistema opera la escalera mecánica a 0.17 m / s cuando no existe ningún usuario, la acelera levemente a la velocidad nominal de 0.5 m / s cuando el sensor detecta un usuario y la ralentiza a 0.17 m / s después de que pasa un cierto período de tiempo. sin ningún usuario presente.

Dado que este sistema hace visible la dirección de operación; Por lo tanto, al hacer innecesarios los letreros que detallan la dirección de operación, este sistema tiene mejores características de ahorro de espacio que el sistema de operación automática.

4.1.3 El sistema operativo en modo Eco: especificaciones básicas

Este sistema controla la velocidad de acuerdo con el estado de uso de las escaleras mecánicas para garantizar el ahorro de energía (consulte la Figura 7). Específicamente, la escalera mecánica se opera a la velocidad nominal de 0.5 m / s en un estado lleno de gente, y la desaceleración se controla de tal manera que los usuarios no la sientan.

cuando solo hay un pequeño número de usuarios, según la información de carga del inversor montado en la escalera mecánica.

A medida que la velocidad durante la desaceleración es menor, el efecto de ahorro de energía aumenta; sin embargo, la comodidad del usuario también podría verse obstaculizada. Por lo tanto, la tolerancia de la velocidad se evaluó mediante el seguimiento de los sujetos de prueba, incluidas las personas mayores, y la velocidad se estableció en 0.42 m / s como una velocidad óptima para el ahorro de energía.

Este sistema de control no requiere un sensor de detección o señales que muestren la dirección de operación, como lo requiere el Sistema de Operación Automática y el Sistema de Operación de Velocidad de Espera Lenta descritos anteriormente.

Este sistema permite al propietario seleccionar y configurar fácilmente este modo de operación presionando el interruptor de llave en el panel de operación.

4.2 Efectos de ahorro de energía

La Tabla 1 enumera los efectos de ahorro de energía calculados para los tres tipos de sistemas operativos de ahorro de energía descritos anteriormente.

Estos efectos se calcularon suponiendo que el sistema de operación automática y el sistema de operación de velocidad de espera lenta se activan 15 veces por hora y que el tiempo de operación diario es de 16 horas. Los efectos de ahorro de energía del sistema operativo en modo Eco se calcularon a partir de una medición real tomada en un centro comercial a gran escala.

El sistema de funcionamiento automático, el sistema de funcionamiento a velocidad lenta en espera y el sistema de funcionamiento en modo Eco se enumeran en orden descendente según su efecto de ahorro de energía. Sin embargo, el sistema de operación en modo Eco no requiere instalaciones adicionales y tiene una función de operación de ahorro de energía que es adecuada para cualquier propósito de instalación. Creemos que una escalera mecánica con esta función introducida en las especificaciones básicas puede contribuir a promover el ahorro de energía más que nunca.

5. DESARROLLO GLOBAL

La mejora de la seguridad y el ahorro energético son necesidades comunes de cada país. Aunque este informe se describe en el contexto de las circunstancias en Japón, el desarrollo global se logrará en el futuro mediante la disposición de la función existente y la nueva función adicional que se basa en la norma EN de acuerdo con las normas y circunstancias de cada país.

6. CONCLUSIÓN

Este informe ha descrito, entre los elementos desarrollados para la serie VX: la función de parada suave que detiene lentamente las escaleras mecánicas en caso de emergencia; funciones de seguridad, como

un diseño que reduce los accidentes que implican quedar atrapado entre el escalón y el faldón; una función que detecta a los usuarios inclinados sobre el pasamanos, alertando a los usuarios sobre ese efecto; y tecnología de ahorro de energía, según el estado de uso de la escalera mecánica.

En el futuro, se considera que las escaleras mecánicas se generalizarán cada vez más, serán más comunes y requerirán un mayor nivel de seguridad, especialmente en lo que respecta a una sociedad que envejece. Desde el punto de vista del entorno global, se espera la promoción del ahorro energético en escaleras mecánicas que tengan un ritmo ininterrumpido de velocidad.

Referencias

1 Asociación Japonesa de Ascensores. (2006). Elevator World, No. 163.

2 Departamento de Bomberos de Tokio. (2005). Informe de medidas preventivas contra accidentes relacionados con escaleras mecánicas.