Le due modalità di guasto dei sistemi di frenatura delle scale mobili

Questo documento è stato presentato per la prima volta virtualmente al 12° Simposio sulle tecnologie per ascensori e scale mobili nel settembre 2021 e stampato sul sito web del simposio all'indirizzo simposio di sollevamento

Parole: Sistema di frenatura delle scale mobili, in fuga, cinematica della scala mobile, cadute dei passeggeri, decelerazione del sistema di frenatura intelligente, strappo

Astratto 

L'impianto frenante di una scala mobile è il componente di sicurezza più critico. Il guasto del sistema di frenatura della scala mobile può causare lesioni ai passeggeri e persino la morte. I sistemi di frenatura delle scale mobili possono guastarsi in due modalità: Nella prima modalità di avaria, l'impianto frenante non riesce ad arrestare il carico in discesa e a rallentarlo quando non è regolato correttamente o completamente fuori regolazione. Questo porta a una situazione di fuga. 

La seconda modalità di guasto è quando il sistema di frenatura della scala mobile è regolato in modo così stretto da portare a un grave arresto della scala mobile e alle conseguenti cadute dei passeggeri. Le cadute dei passeggeri sulle scale mobili sono una delle principali cause di incidenti, inclusi tagli, lividi, intrappolamento delle dita e, in alcuni casi, schiacciamenti che portano al soffocamento. Il documento fornisce una panoramica di questi due tipi di guasti, delle loro cause e delle possibili soluzioni. Una delle soluzioni tecniche previste è l'utilizzo di sistemi di frenatura intelligente delle scale mobili per controllare la decelerazione di una scala mobile in arresto. Esistono due tecnologie per il controllo dei sistemi di frenatura delle scale mobili: elettrica e idraulica.

1. introduzione

L'impianto frenante di una scala mobile è il componente più critico. Il guasto dell'impianto frenante su una scala mobile può causare lesioni ai passeggeri o la morte.

Questo documento tenta di esaminare il guasto dell'impianto frenante che provoca lesioni ai passeggeri. Esistono due modalità di guasto per i sistemi di frenatura delle scale mobili. La prima modalità di guasto del sistema frenante è quando non riesce a rallentare e fermare la scala mobile carica. Ciò comporta un pericoloso aumento della velocità e le conseguenti lesioni ai passeggeri causate dalla formazione di un "mucchio umano" al piano inferiore della scala mobile. La seconda modalità di guasto dell'impianto frenante della scala mobile è quando l'impianto frenante si aziona in modo troppo brusco quando è leggermente caricato, causando la perdita dell'equilibrio e la caduta dei passeggeri, con conseguenti lesioni sotto forma di tagli, lividi e persino intrappolamenti delle dita.

Si potrebbe sostenere che questi due tipi di guasti non sono guasti nel senso classico del lavoro (ad esempio, un guasto classico è quando un componente è danneggiato o un sensore non riesce a inviare un segnale). Sebbene ciò sia vero, questi due guasti sono fondamentalmente forme di disadattamento che portano all'impossibilità del sistema frenante di svolgere la sua funzione. Pertanto, sono stati classificati come fallimenti in questo documento.

Vale la pena notare che la prima modalità di guasto è facilmente reversibile se rilevata in tempo utile. Vale anche la pena notare che ci sono altre modalità di guasto nella scala mobile che sono irreversibili. Una migliore comprensione dei contenuti di questo documento può essere ottenuta comprendendo lo stato delle normative di sicurezza per le principali scale mobili nel mondo.

Questo documento passa in rassegna la ricerca e il lavoro pratico svolto fino ad oggi in tutte le aree di cui sopra. Il documento fornisce alcune informazioni di base necessarie sulla frenatura delle scale mobili in termini di modello di causalità dell'incidente del passeggero (Sezione 2), l'anatomia di un arresto delle scale mobili (Sezione 3), i requisiti standard relativi alle prestazioni del sistema di frenatura delle scale mobili (Sezione 4) e il requisito per test di peso nelle scale mobili del servizio pubblico (Sezione 5). Il problema degli incidenti in fuga dalle scale mobili è esaminato nella Sezione 6, inclusa la nuova metodologia suggerita per testare il sistema di frenatura delle scale mobili senza l'uso del peso per evitare questa modalità di guasto. La sezione 7 esamina il lavoro sperimentale svolto per trovare una relazione tra la cinematica e la meccanica della scala mobile di arresto e il rischio di caduta dei passeggeri. Il lavoro svolto in quest'area fornisce un valore consigliato per il valore massimo di decelerazione che non deve essere superato durante una fermata della scala mobile. La sezione 8 esamina due tipi di sistemi di frenatura intelligenti utilizzati per impedire che la decelerazione della scala mobile di arresto superi questi valori consigliati: sistemi di frenatura idraulica e sistemi di frenatura elettrica. Le conclusioni sono tratte nella Sezione 9.

2. Il modello di causalità dell'incidente del passeggero su scala mobile

È utile in questa fase discutere il modello di causalità dei passeggeri nelle scale mobili. Ricerche precedenti hanno identificato tre categorie che portano a incidenti passeggeri sulle scale mobili:[1]

Progettazione: durante la fase di progettazione dell'impianto frenante della scala mobile, il rischio di avaria del freno può essere ridotto o eliminato.

Ispezione e manutenzione: l'ispezione è fondamentale per identificare tempestivamente i problemi nell'impianto frenante e affrontarli tramite la manutenzione.

Comportamento dei passeggeri: la consapevolezza dei passeggeri è importante per evitare incidenti. Una buona consapevolezza potrebbe evitare il rischio di caduta del passeggero (es. aggrappandosi al corrimano e guardando la direzione di marcia).

Questo modello fornisce un quadro di riferimento per la prevenzione degli incidenti dei passeggeri (Figura 1). Analizzando le tre categorie di cui sopra (o una loro combinazione), è possibile identificare le cause profonde di un incidente e prevenirlo. Maggiori informazioni sugli incidenti dei passeggeri sulle scale mobili possono essere trovate in Riferimenti [2] e [3].

3. Anatomia di una fermata di scala mobile sotto l'influenza del sistema frenante

Un altro strumento utile che può essere essenziale per comprendere il funzionamento del freno, e quindi l'avaria del freno, è il profilo velocità-tempo della fascia di gradini della scala mobile durante una sosta. Il profilo velocità-tempo è un grafico della velocità della fascia di gradini della scala mobile rispetto al tempo.

La figura 2 mostra i profili velocità-tempo per una scala mobile di servizio pubblico. I sistemi di frenatura comprendono due parti: un freno di esercizio e un freno ausiliario (utilizzando la terminologia EN 115-1:2008). Entrambi i freni sono sollevati idraulicamente e azionati a molla (per ovvi motivi di sicurezza).

Come si può notare, il tempo di arresto (dal momento in cui si preme l'interruttore di arresto fino all'arresto completo della scala mobile) è di circa 2 s. Questo tempo di arresto include il ritardo elettrico (circa 350 ms), il ritardo meccanico (circa 360 ms), l'accumulo di coppia frenante (circa 890 ms) e il tempo di arresto finale a piena coppia frenante (circa 400 ms).

La figura mostra anche il confronto con un arresto per attrito (dove la scala mobile si ferma solo per attrito, senza coppia frenante). Questo è utile per indicare lo stato meccanico della banda di gradini.

Si ritiene che il valore massimo della decelerazione durante una fermata della scala mobile sia inversamente proporzionale al rischio di caduta del passeggero.

4. Requisiti di prestazione del freno

I requisiti di prestazione del freno come stabiliti nella norma europea EN 115 stabiliscono solo la distanza di arresto massima e minima. La distanza massima di arresto si riferisce alla scala mobile a pieno carico in marcia verso il basso. La distanza minima di arresto si riferisce all'arresto della scala mobile a vuoto (vedi Tabella 1).

La logica di ciò è che la scala mobile non dovrebbe fermarsi troppo bruscamente quando è vuota, in modo da non causare cadute ai passeggeri quando i passeggeri viaggiano su di essa. A pieno carico, dovrebbe essere in grado di fermarsi a una distanza ragionevole per proteggere i passeggeri da una situazione di fuga.

La norma americana (ASME A17.1-2010/CSA B44-10) specifica il valore massimo di decelerazione della scala mobile come 0.91 m/s2.

La distanza di arresto di per sé è un indicatore scadente delle prestazioni dei freni. Sulla base di diverse ricerche, ci sono forti prove che suggeriscono che il valore massimo della decelerazione è il miglior indicatore del comfort di arresto del passeggero e del rischio di caduta del passeggero.[4] Si ritiene che il valore massimo della decelerazione durante una fermata della scala mobile sia inversamente proporzionale al rischio di caduta del passeggero. La EN 115 è stata riformulata per specificare un requisito aggiuntivo di decelerazione massima di 1 m/s2, oltre alle distanze di arresto.

5. Requisiti di prova del peso sulle scale mobili di servizio pubblico

Prima di discutere la modalità di guasto in cui l'impianto frenante non riesce a rallentare la scala mobile carica e a fermarla, è utile esaminare i test di peso che vengono eseguiti sulle scale mobili del servizio pubblico per mitigare il rischio di tale guasto .

La funzione o il sistema di frenatura della scala mobile è di garantire che la scala mobile a pieno carico venga arrestata in sicurezza quando necessario in seguito all'intervento di un dispositivo di sicurezza o all'attivazione dell'interruttore di arresto di emergenza del passeggero. Recenti sviluppi hanno introdotto l'uso di sistemi di frenatura elettrica a complemento dei sistemi di frenatura meccanica.[5]

In genere è obbligatorio eseguire prove di peso a pieno carico per scale mobili nuove, ristrutturate e parzialmente ristrutturate per dimostrare che l'impianto frenante è in grado (ed è stato impostato per) di arrestare la scala mobile a pieno carico che corre verso il basso a velocità nominale e portandolo all'arresto entro le distanze previste dalla EN 115-1:2008.

Il test del peso è un processo molto lungo e costoso. Viene effettuato quando una scala mobile è stata sostituita o rinnovata o quando è stato modificato l'impianto frenante. Ciò è particolarmente critico sulle scale mobili del servizio pubblico. Le scale mobili del servizio pubblico sono soggette a elevati livelli di traffico passeggeri, il che rende la sicurezza dei freni ancora più critica.

Generalmente si assume un valore di 150 kg per gradino per calcolare la taglia del motore o dell'inverter per scale mobili di servizio pubblico. I 150 kg equivalgono a due passeggeri per gradino del peso di 75 kg ciascuno ed è superiore al requisito della EN 115-1: 2008.

Molte ricerche sono state condotte sull'energia assorbita dalle scale mobili[6] che hanno dimostrato che la potenza assorbita da una scala mobile in kilowatt può essere calcolata come segue (ed è fondamentale per la metodologia di test del peso senza peso discussa più avanti in questa sezione: trovando la potenza a vuoto assorbita dalla scala mobile, diventa quindi possibile trovare la coppia di attrito nella scala mobile):

P_NL = 0.47 ⋅r + 1.74

Dove:

P_NL è la potenza assorbita dalla scala mobile alla velocità nominale e senza carico in kilowatt

r è il dislivello della scala mobile in m

Un precedente documento[7] presentava un modello basato su misurazioni che consente di prevedere la distanza di arresto di una scala mobile in condizioni di carico per ovviare alla necessità di eseguire il test del peso a pieno carico. Un tale modello migliorerà il livello di sicurezza nelle scale mobili e consentirà un approccio più scientifico all'argomento delle prove di peso e della prova dei freni.

Se la relazione tra velocità stazionaria, decelerazione e distanza di arresto è chiarita dalle norme regolamentari, è possibile ottenere informazioni fisiche che portano allo stato di contromisure di incidente.

6. Condizioni di fuga sulle scale mobili

Le situazioni di fuga sono una delle principali cause di gravi lesioni ai passeggeri sulle scale mobili. Una situazione di fuga si verifica quando una scala mobile carica di molto accelera verso il basso, superando la velocità nominale e causando un ammasso di passeggeri al pianerottolo inferiore. Un esempio di situazione di fuga è stato l'incidente alla CN Tower di Toronto avvenuto nel 1988. Di seguito è riportato un estratto dall'articolo di cronaca sulla stampa (ELEVATOR WORLD, dicembre 1988):

“Nove bambini sono stati portati in ospedale dopo essere rimasti in un ammasso umano su una scala mobile alla base della CN Tower di Toronto, ma sono stati rapidamente rilasciati. Il sergente maggiore Doug Ecklund della polizia metropolitana ha detto che i testimoni hanno riferito che la scala mobile sembrava accelerare prima di fermarsi dopo che il pulsante di arresto di emergenza era stato premuto. Ha detto che un adulto ha premuto il pulsante dopo essersi preoccupato per la congestione alla base della scala mobile”.

Le situazioni di fuga si verificano quando l'impianto frenante della scala mobile non è regolato correttamente e non può far riposare la scala mobile carica. Quando la scala mobile si ferma scarica o leggermente caricata, l'attrito nella scala mobile è sufficiente per fermarla. Tuttavia, quando la scala mobile è molto carica di passeggeri (come nel caso delle ore di punta o in seguito a eventi importanti, come partite di calcio o concerti), l'impianto frenante non è in grado di fermare la scala mobile carica quando viene premuto il pulsante di arresto. Si dice che i passeggeri abbiano detto: "Ho premuto l'interruttore di arresto un certo numero di volte, ma la scala mobile non si è fermata!" I test effettuati dopo l'incidente non rivelano il problema, in quanto la scala mobile è ferma senza carico ed è sufficiente l'attrito per portarla a riposo.

Quello che succede durante una situazione di fuga è descritto qui. Una scala mobile in discesa pesantemente caricata riceve un comando di arresto (da qualcuno che preme l'interruttore di arresto o da un intervento spurio del dispositivo di sicurezza). Il motore viene quindi scollegato da the source di alimentazione mediante l'intervento dei contattori principali. Togliendo potenza al motore, la scala mobile può muoversi liberamente per gravità. Poiché l'impianto frenante è inefficace, la scala mobile e il suo carico iniziano ad accelerare verso il basso. I tentativi da parte dei passeggeri di fermarla premendo l'interruttore di arresto sono inutili, in quanto la scala mobile è già "elettricamente" ferma, ed è, di fatto, meccanicamente per gravità. La scala mobile accelera a velocità pericolosamente elevate (sono state segnalate velocità fino a 2 m/s). I passeggeri arrivano al pianerottolo inferiore cadendo l'uno sull'altro e formando un "mucchio umano". Una volta che un numero significativo di passeggeri è stato "buttato" fuori dalla scala mobile, la scala mobile inizia a rallentare fino a quando non si ferma per attrito.

Nei casi in cui la scala mobile pesantemente caricata si sta muovendo verso l'alto, la scala mobile rallenta fino all'arresto, quindi inverte la direzione e accelera verso il basso nella stessa sequenza di eventi discussa sopra per il caso della scala mobile verso il basso.

In alcuni casi, la causa della fuga non è un sistema frenante difettoso, ma un taglio meccanico dell'albero superiore della scala mobile. La sequenza degli eventi, tuttavia, è simile.

Se il problema non viene rilevato dal personale operativo, a volte accade che la scala mobile venga lasciata in servizio (ferma) a seguito dell'incidente. I nuovi passeggeri in arrivo trovano la scala mobile ferma e pensano che sia in servizio come scala fissa. Una volta che un numero sufficiente di passeggeri è salito a bordo della scala mobile fissa e difettosa, inizia a muoversi verso il basso per gravità, ripetendo la sequenza di eventi sopra.

I seguenti sono esempi di incidenti di fuga:

• Toronto CN Tower, dicembre 1988 (in basso)
• MARTA (Metropolitan Atlanta Rapid Transit Authority), Atlanta, Georgia, Stati Uniti, scale mobili bloccate per impedire la rotazione libera in condizioni di affollamento 
• Metropolitana di Londra, Londra, Regno Unito, stazione di Oxford Circus, scala mobile numero 4, agosto 1999 (albero superiore tranciato)
• 18 gennaio 2000, Nashville International Airport, USA
• Newcastle, Inghilterra, Regno Unito, scala mobile della metropolitana, 1 maggio 2001 (in alto)
• Newcastle, scala mobile della metropolitana, 9 febbraio 2002 (in basso).
• Metropolitana di Londra, Londra, Regno Unito, stazione di Waterloo, 2002.
• Anaheim, California, fan del baseball, 7 maggio 2002, 15 passeggeri con ferite lievi (in basso)
• Coors Field Stadium, Denver, Colorado, USA, luglio 2003, 20 feriti.
• Raffles City Shopping Centre, Singapore, maggio 2003, (in alto), 1 persona ricoverata in ospedale
• Scala mobile invertita direzione, stazione Xinzhuang, Shanghai, Cina, linea metropolitana numero uno, 38 persone ferite (in alto)

Un recente articolo di David Cooper copre in modo più completo questo tipo di fallimento.[8] Lo stato attuale del controllo dei rischi per le scale mobili può essere colto descrivendo il tasso di diffusione delle misure di sicurezza dopo la revisione della EN 115-1:2008.

7. Ricerca sull'effetto della cinematica di una fermata sulle cadute di passeggeri

L'altra modalità di guasto è la scala mobile che si ferma bruscamente quando è leggermente carica e provoca la caduta dei passeggeri. Le cadute dei passeggeri sulle scale mobili possono essere causate dalle fermate delle scale mobili. È stato dimostrato che il 2.5% delle fermate non pianificate delle scale mobili può causare la caduta dei passeggeri. Le cadute dei passeggeri sulle scale mobili possono causare una serie di lesioni, a partire da tagli e contusioni durante l'impatto sui gradini, intrappolamento delle dita tra i gradini e le minigonne e gravi come lo schiacciamento al piano inferiore a causa della caduta di altri passeggeri l'uno sull'altro con il rischio di soffocamento.[9]

Sono stati condotti tre studi sulla relazione tra il rischio di caduta del passeggero su una scala mobile in arresto e la cinematica della fermata. La metodologia si basa sul chiedere ai volontari di valutare la qualità della sosta con le parole [4],[10] o su una scala numerica da 1 a 10.[11]

Il lavoro in Riferimenti [4] e [11] conclude che un valore di 1 m·s-2 per il valore di accelerazione durante un arresto di una scala mobile sembra essere un limite ragionevole da imporre al valore massimo di accelerazione durante un arresto.

Questo metodo si basa sull'utilizzo di soggetti umani che salirebbero sulle scale mobili durante la sosta e forniscono una valutazione soggettiva della qualità della sosta e la loro valutazione del rischio di caduta. Un esempio di questo approccio empirico può essere trovato in Riferimento [10], dove sono stati utilizzati test sperimentali su soggetti per trovare la loro soglia di percezione del movimento in relazione all'età e ad altri fattori.

Le ricerche in questo ambito possono essere così sintetizzate:

• Ricerca generale sul rischio di caduta dei passeggeri[12],[13],[14]
• Il rapporto qualitativo tra le cadute dei passeggeri e la cinematica di una fermata[11],[4],[10]
• La relazione quantitativa tra le cadute dei passeggeri e la cinematica di una sosta attraverso modelli analitici[15]
• Il risultato di tutte queste ricerche (quantitative e qualitative) mostra che:
• Il fattore più importante nel causare la caduta dei passeggeri durante una fermata della scala mobile è il valore massimo della decelerazione.
• Fissare un limite superiore al valore di decelerazione di una scala mobile in arresto di 1 m/s2 garantirebbe l'eliminazione della maggior parte delle cadute dei passeggeri causate dalla fermata della scala mobile.

Questo valore sarebbe il valore di progettazione e prova raccomandato che verrebbe utilizzato come criterio di prova per l'accettabilità o meno le prestazioni del sistema di frenatura delle scale mobili. Un tale criterio eliminerebbe il rischio di caduta dei passeggeri causata dall'arresto imprevisto della scala mobile. La prossima sezione discute come l'uso di sistemi di frenatura intelligente viene applicato per raggiungere questo requisito.

8. Sistemi di frenatura intelligente

Come discusso nelle sezioni precedenti, è necessario porre un limite al valore massimo dell'accelerazione di una scala mobile in arresto per garantire che i passeggeri non cadano quando si ferma una scala mobile leggermente carica (soprattutto in risposta all'intervento di un dispositivo di sicurezza o all'arresto manuale interruttore).

Il valore massimo consentito della decelerazione della scala mobile di arresto può essere utilizzato come variabile di controllo nel sistema di frenatura intelligente. Un sistema di frenatura intelligente è un sistema che controlla il profilo della velocità di arresto della scala mobile per raggiungere la distanza o la velocità di arresto richiesta. Uno schema a blocchi di un sistema di frenatura intelligente generico è mostrato nella Figura 3 di seguito.

È ora possibile con l'utilizzo dei moderni sistemi di frenatura delle scale mobili (sistema di frenatura intelligente a base elettrica o idraulica) monitorare continuamente il valore della velocità e dell'accelerazione della scala mobile in tempo reale e regolare lo sforzo di frenata elettrica in modo da evitare che la decelerazione superi il valore obiettivo. Questo è descritto in dettaglio nei riferimenti [5] e [16].

Sistemi a base idraulica: I sistemi a base idraulica richiedono che uno dei freni convenzionali sia sollevato idraulicamente. I sistemi idraulici controllano la pressione idraulica sollevando le pastiglie dei freni dal disco. Questo può essere fatto utilizzando una valvola proporzionale lineare o usando la modulazione on/off variando il rapporto di lavoro (cioè, il rapporto on/off). I sistemi di frenatura intelligente a base idraulica sono discussi più dettagliatamente in Riferimento [16].

Sistemi elettrici: I moderni sistemi di controllo delle scale mobili sono dotati di azionamenti a velocità variabile utilizzati per avviare la scala mobile e farla funzionare a velocità diverse durante il giorno. Questo azionamento può essere utilizzato anche per implementare la funzione di frenata intelligente. I sistemi elettrici utilizzano l'azionamento a velocità variabile (di solito un azionamento VF) per fermare la scala mobile e quindi applicare i freni meccanici come dispositivi di tenuta. In questo caso, i freni meccanici utilizzati per la frenata convenzionale diventano semplicemente freni di stazionamento azionati una volta che la scala mobile si è fermata. L'inverter utilizzato su questo sistema non utilizza la retroazione ad anello chiuso e si basa sul fatto che il motore seguirà la velocità impostata dalla frequenza inviata dall'azionamento.

Un esempio delle prestazioni di un sistema di frenatura intelligente elettrico è mostrato nella Figura 4. Dalla figura è chiaro come il sistema di frenatura ottenga la stessa decelerazione indipendentemente dal carico sulla scala mobile.[5]

In generale, il sistema di frenatura intelligente a base elettrica sta diventando sempre più diffuso rispetto ai sistemi a base idraulica. Un confronto è mostrato di seguito:

• Il sistema di frenatura elettrico è generalmente ritenuto più veloce nel rispondere alle variazioni di velocità della scala mobile, ottenendo così un controllo molto più stretto sul profilo di velocità.

• In generale, il costo dell'impianto frenante elettrico è inferiore a quello dell'impianto frenante idraulico, poiché molte delle moderne scale mobili contengono già un azionamento a velocità variabile. Per implementare un sistema di frenatura intelligente basato sull'impianto idraulico, è necessario un controller speciale e una funzione di modulazione della larghezza di impulso (PWM), per controllare la valvola del freno operativa.

• L'implementazione del sistema di frenatura elettrica era in contrasto con la versione precedente della EN 115, ma questo problema è stato ora affrontato nell'ultima revisione della EN 115-1:2008.

9. conclusioni

Esistono due modalità di guasto dei sistemi di frenatura delle scale mobili. La prima modalità di guasto è quando il sistema di frenatura della scala mobile è mal regolato o usurato in modo che non rallenti e non arresti una scala mobile a pieno carico. Ciò può causare gravi lesioni ai passeggeri (ad es. soffocamento) se la velocità di discesa della scala mobile supera significativamente la velocità nominale della scala mobile. Questo rischio di guasto è principalmente prevenuto da ispezioni e manutenzioni regolari. Per evitare la necessità di testare il peso sulle scale mobili del servizio pubblico, è possibile utilizzare moderne tecniche di modellazione per prevedere le prestazioni di una scala mobile a pieno carico dalle misurazioni della decelerazione su scale mobili scariche.

La seconda modalità di guasto è quando l'impianto frenante provoca un arresto brusco per la scala mobile leggermente carica, in modo tale da causare la caduta del passeggero. Le cadute dei passeggeri possono causare una serie di lesioni, come tagli, lividi e persino intrappolamenti delle dita tra il lato del gradino e il battiscopa.

Vale la pena notare che la prima modalità di guasto è facilmente reversibile se rilevata in tempo utile. Vale anche la pena notare che ci sono altre modalità di guasto nella scala mobile che sono irreversibili.

Le situazioni di fuga sono una delle principali fonti di gravi lesioni dei passeggeri sulle scale mobili.

Sono state condotte ricerche sulla relazione tra rischio di caduta dei passeggeri e cinematica della fermata. È stato riscontrato che esiste una forte correlazione tra la decelerazione della scala mobile in arresto e il rischio di caduta dei passeggeri. La modellazione cinematica ha anche riscontrato che è necessario porre una limitazione di 1 m/s2 sul valore della decelerazione di una scala mobile in arresto per evitare che i passeggeri cadano su una scala mobile in arresto. Questo valore di decelerazione può essere utilizzato nei sistemi di frenatura intelligenti.

I sistemi di frenatura intelligenti possono essere utilizzati sulle scale mobili per controllare la distanza di arresto e la velocità di una scala mobile, indipendentemente dalle fluttuazioni del carico sulla scala mobile e dalla direzione di marcia. Possono essere utilizzati due tipi di tali sistemi: a base elettrica e a base idraulica. Il sistema elettrico utilizza l'azionamento a velocità variabile che fa parte del sistema di controllo elettrico della scala mobile. Il sistema a base idraulica utilizza un sistema idraulico del freno operativo con una valvola modulata a larghezza di impulso. Il sistema elettrico è stato utilizzato con buoni risultati e mostra un controllo accurato del profilo della velocità di arresto indipendentemente dal carico.

Referenze

[1] Al-Sharif L. Arresto delle scale mobili, frenate e cadute dei passeggeri. Lift Report, 1996. Novembre/Dicembre 1996.

[2] Ferrario M e Hubbard A. Indagine sulle cause degli incidenti dei passeggeri sulle scale mobili: rapporto di gestione. Human Reliability Associates, riferimento R93/06, maggio 1993.

[3] Ferrario M e Hubbard A. Indagine sulle cause degli incidenti dei passeggeri sulle scale mobili: relazione tecnica 3: analisi comportamentale. Human Reliability Associates, riferimento R93/06, maggio 1993.

[4] Stein We et al. Freni per scale mobili e marciapiedi mobili. Rapporto sull'ascensore 2003; 29(1).

[5] Al-Sharif L, Seaborne K, Austin D. Sistemi di frenatura per scale mobili intelligenti a base elettrica. Atti di Elevcon 2010, il 18° Congresso Internazionale sulle Tecnologie di Trasporto Verticale, Lucerna, Svizzera, dal 2 al 4 giugno 2010.

[6] Al-Sharif L. Indagine sperimentale sull'effetto della progettazione meccanica di una scala mobile e del carico dei passeggeri sul suo consumo di energia. The World Congress on Engineering, Londra, Regno Unito 2008; 2: 1542-1547.

[7] Al-Sharif L. Prova dei freni delle scale mobili senza l'uso di pesi. Rapporto sull'aumento, 2017; 43(4): 38-44.

[8] Cooper DA. Scalini mobili.

[9] Al-Sharif L. Fattori umani delle scale mobili: comportamento dei passeggeri, incidenti e progettazione. Rapporto sull'ascensore, 2006; 32(6):1-10.

[10] Ise Y, Sakaue M, Fukuda T. Scale mobili rispettose dell'uomo e dell'ambiente. Atti di Elevcon 2010, il 18° Congresso Internazionale sulle Tecnologie di Trasporto Verticale, Lucerna, Svizzera, dal 2 al 4 giugno 2010.

[11] Al-Sharif L. Indagine sperimentale sulla relazione tra il comfort dei passeggeri su una scala mobile di arresto e la cinematica della fermata. Atti del 6th Jordanian International Mechanical Engineering Conference (JIMEC'6), 22-24 ottobre 2007, Amman – Giordania.

[12] Pittard V. Ricerca sul comportamento umano sulle scale mobili negli impianti di trasporto ferroviario: indagine sui fattori umani. IR/L/EWP/95/8, Laboratorio di salute e sicurezza, 1995.

[13] Swift e Brenan. Ricerca sul comportamento umano sulle scale mobili negli impianti di trasporto ferroviario: misure di accelerazione. IR/L/ME/95/3, Laboratorio di Salute e Sicurezza, 1995.

[14] Dorn M R. Modellazione dinamica della sicurezza delle scale mobili: rapporto finale, FNC5094/9630R. Frazer-Nash Consultancy Ltd., 1995.

[15] Al-Sharif L, Dado MH, Habash N, El Rawashdeh Z e Al-Shubbak A. Modellazione e verifica della cinematica delle cadute dei passeggeri sulle scale mobili. SIMULAZIONE: Transazioni della Society for Modeling and Simulation International, 2012; 88(8): 988–998. doi:10.1177/0037549712436433.

[16] Al-Sharif L. Sistemi di frenatura intelligente per scale mobili di servizio pubblico. Atti della 1a conferenza internazionale Building Electrical Technology Professional Network (BETNET) Conference, BETNET 2004, ottobre 2004, Hong Kong, Cina.

NB Si è fatto riferimento alla vecchia norma EN 115 2008, piuttosto che all'ultima norma 2017.