Kapı Tekrar Açma Cihazları — Bir Saha Perspektifi

Işık perdeleri ve bunların kör noktaları, bu Kapılara ve Sensörlere Odaklanma makalesinde açıklanmaktadır.

tarafından Lakshmanan Raja

Elektrikli olmayan kapılara sahip asansörlerin (döner ve manuel kayar kapılar gibi) uçağa binen ve inen bir yolcu için kapanma riski çok azdır. Ancak bu tür risklerin otomatik kapı sistemi ile kontrol altına alınmasına ihtiyaç vardır. Bu, girişte (veya daha yakın) bir yolcunun varlığını algılamak ve yeniden açmayı başlatmak için algılama cihazlarının ihtiyacını gerektirir. Bunu yöneten kod gereksinimleri vardır (Tablo 1). Bu algılama cihazları/kenarları, EN 81-20 Madde 5.3.6.2.2.1 (b)'de “Otomatik Güçle Çalışan Kapılar” altında “koruyucu cihazlar” ve ASME A17.1 Kural 2.13.5'te “yeniden açma cihazları” olarak adlandırılır.

Kod bir tasarım el kitabı değildir, bu nedenle gereksinimlerini karşılayacak cihaz türünü belirtmez. Ancak, çeşitli cihazlar yapar. Koruma sağlamanın geleneksel yöntemi, geri çekilebilir mekanik güvenlik kenarları kullanmaktı. Bu, koruyucu kenar ile algılanan kişi veya nesne arasında fiziksel temas gerektirir. Mekanik olarak etkinleştirilirler - kapı hareketinin tersi yönde itilen koruyucu kenarlar, anahtarların kontaklarını açmasına neden olur, bu da kapı hareketini durdurmak, tersine çevirmek için kapı denetleyicisini başlatır.

Öğrenme hedefleri

Bu makaleyi okuduktan sonra şunları öğrenmiş olmalısınız:

• Işık perdesi ve kapı yeniden açma cihazlarının kod gereksinimleri
• Yatay ve çapraz kiriş düzenlemeleri kullanılarak mekanik güvenlik kenarları ve ışık perdelerinin çalıştırılması
• Yatay kirişe karşı çapraz düzenlemelerin çözünürlüğü
• Çapraz kiriş düzenlemelerini kullanmanın zorlukları ve bunların üstesinden nasıl gelineceği
• Doğru durum için doğru ışık perdesi modeli nasıl seçilir ve gerekli kod çözünürlüğü nasıl elde edilir

Geri çekilebilir mekanik güvenlik kenarlarının çalışması doğası gereği mekanik olduğundan, cihazlar aşınma ve yıpranmadan muzdariptir, bu nedenle bakım ve periyodik muayene ve ayarlama, düzgün çalışmasını sağlamak için kritik bir rol oynar. Aynı zamanda erişilebilirlik gereksinimini karşılamak için mekanik güvenlik kenarına ek olarak tek ışınlı kızılötesi sensörler kullanılmaya başlandı. İki çift verici (Tx) ve alıcı (Rx) ünitesi, kontrol kutusu genellikle arabanın üst kısmında yer alacak şekilde kapı girişine kurulur. Kızılötesi (IR) ışınları vericiden ilgili alıcıya iletilir. Kirişler kesildiğinde kapı durur ve yeniden açılır. Böyle bir ışık huzmesi kullanmanın ana avantajı, temassız algılamasıdır.

Geliştirme devam ederken, “ışık perdesi” adı verilen çoklu bir IR ışın düzenlemesi tanıtıldı. Bu, mekanik güvenlik kenarının yerini aldı ancak yine de kodun gerektirdiği korumayı sağladı. Işık perdesi düzenlemesinde, iki sivri kiriş yerine, daha fazla IR kirişi, araba eşiği seviyesinin 25 mm yukarısından 1,600 mm yüksekliğe kadar uzanır. Bu, Tx ünitesinde bir dizi çoklu emitöre ve Rx ünitesinde dedektörlere sahip olarak elde edilir. Her emitör/dedektör çifti, ışın yolunun sağlam olup olmadığını kontrol etmek için sırayla çalışır. Kapıların yeniden açılması için kontrolöre bir tetik sinyali gönderilmesi için yalnızca bir ışının bloke edilmesi gerekir. Böylece, algılanabilecek minimum nesne boyutu, kirişlerin merkezi ile bir kirişin boyutu arasındaki boşluğa eşittir. Bu tür bir cihazın zorluğu, mekanik güvenlik kenarı (kör noktası olmayan) ile karşılaştırıldığında, kirişler arasındaki boşluğa bağlı olarak kör noktaların bulunabilmesidir.

Kiriş Düzenlemeleri

Piyasada yaygın olarak bulunan ışık perdeleri iki tip ışın düzenlemesi kullanır: yatay ve çapraz.

Yatay

Bu tür bir ışık perdesi, basit bir dizi paralel yatay ışın tarama düzenlemesi kullanır. Işın sayısı emitör/dedektör çifti sayısına eşittir (Şekil 1). Tarama alanı, kabin kapısı eşiğinin en az 25 mm ve 1,600 mm üzerindeki açıklık mesafesini kapsar. Çözünürlük, kod gereksinimine göre 50 mm çapındadır.

Örneğin, 17 yatay kirişli bir ışık perdesi sistemi düşünün (Şekil 1). En alttaki kiriş, eşikten olan mesafesi artı kiriş çapı 25 mm'ye eşit veya daha az olacak şekilde yerleştirilir. Bu, koruma bölgesini eşik seviyesinden en az 25 mm dikey mesafede başlatmaya ilişkin kod gereksinimini karşılamak için yapılır. Kalan 16 kiriş, 1,600 mm – 25 mm = 1,575 mm mesafeyi kapatmak için kullanılacaktır. Kiriş merkezi ile çapı arasındaki boşluk 1,575 mm/16 = 98.44 mm'dir. Bu, 98.44 mm'den küçük bir nesne boyutunun algılanmayacağı anlamına gelir. Bu nedenle, bu düzenlemenin çözünürlüğü 98.44 mm'dir ve bu, kod için gerekli olan 50 mm çözünürlüğü karşılamamaktadır. Bu gereksinimi karşılamak için aşağıdakiler gereklidir: 1,575 mm/50 mm = 31.5: 32 kiriş artı bir en alttaki kiriş. Yatay ışın düzenlemeleri için toplamda en az 33 emitör/dedektör çiftine ihtiyacımız var.

Şekil 1'de, bu tür bir yatay kiriş düzenlemesinin çözünürlüğünün, en az 25 mm olduğu eşik ile birinci kiriş arasındaki alan dışında, kapsama alanı boyunca sabit olduğuna dikkat etmek önemlidir.

çapraz

Işık perdesinin çözünürlüğü ışın aralığına ve ışın çapına bağlı olduğundan, çapraz ışın düzenlemesindeki her dedektör birden fazla emitörü taramak üzere programlanmıştır. Böylece, kiriş sayısı artar ve bu da her biri arasındaki boşlukta azalmaya neden olur. Her dedektör üç emitörü tararsa düzenlemeye “üç yollu”, her dedektör beş emitörü tararsa “beş yönlü” olarak adlandırılır (sırasıyla Şekil 2b ve 2c). Üç yönlü tarama düzeninde, her dedektör bir yatay tarama, bir aşağı açılı tarama ve bir yukarı açılı tarama yapacaktır. Beş yönlü bir düzenleme, bir yatay, iki açılı ve iki açılı taramaya sahip olacaktır.

Tarama düzenlemeleri, sensör kontrol algoritmasında programlanır ve dedektör/verici optiğinin kapasitesi ile sınırlandırılır. Şekil 1 ve 2a'dan, yatay ışınlar kullanan 17 emitör/dedektör çiftine sahip bir ışık perdesinin kod gereksinimlerini karşılayamadığını biliyoruz. Ancak, aynı 17 emitör/dedektör çiftini çapraz bir düzende kullanarak ve bir açılı yukarı ve açılı tarama ekleyerek (Şekil 2b), belirli alanlarda (yeşil ile gösterilen) kod gerektiren çözünürlüğü karşılayabiliyoruz. Beş yönlü tarama düzenlemesi bu alanı daha da artırır (Şekil 2c). Özetlemek:

• Şekil 2a, gerekli kod çözünürlüğünü karşılayamayan yatay bir tarama düzenlemesi kullanan 17 emitör/dedektör çiftini göstermektedir.
• Şekil 2b, 17 dedektörün her biri üç emitörü taradığı üç yönlü çapraz düzenlemeler kullanan 15 emitör/dedektör çiftini göstermektedir. En üstteki ve en alttaki dedektörler, her biri iki emitörü tarar. Toplam kirişler: 49
• Şekil 2c, 17 dedektörün her birinin beş emitörü taradığı beş yönlü çapraz düzenlemeler kullanan 13 emitör/dedektör çiftini göstermektedir. Rx16 ve Rx2, her biri yalnızca dört emitörü tarar. Rx17 ve Rx1, her biri yalnızca üç emitörü tarar. Toplam ışınlar: 79 Şekil 2, yatay taramanın aksine, çapraz tarama düzenlemesinin daha az optik elemanla kod çözünürlüğünü karşılayabildiğini göstermiştir. Bununla birlikte, bazı zorluklar vardır: çözünürlük kapsama alanı boyunca sabit değildir ve sensör kenarlarının yakınında ve sensör kenarları arasında zayıf çözünürlükler görülür (Şekil 1'de sırasıyla 2. ve 2. bölgeler).

Genel çözünürlük aşağıdaki gibi faktörlere bağlıdır:

• Ardışık emitörler veya dedektörler arasındaki dikey boşluk
• Her dedektör tarafından taranan ışın sayısı
• Tx/Rx kenarı (dizi) arasındaki yatay mesafe. Sensör kenarlarına daha yakın olan bölge 1'deki zayıf çözünürlük göz önüne alındığında, ışının kesişen konumu, genişliğini sensör kenarının yüzeyinden belirler. Yalnızca açılı tarama ışınları birbiriyle kesişir. Kesişen nokta, emitör E3 için dört açılı tarama ve emitör E1 için dört açılı tarama ile bulunabilir (Şekil 2'e atıfta bulunur). Yayıcı/dedektör konumu, orijin olarak E2 konumu ile x ve y eksenlerine eşlenmiştir. E1'den aşağı açılı tarama, E2'den yukarı açılı tarama ile kesişecektir. Her kiriş için doğru denkleminden kesişen noktaları elde ederiz (Tablo 2).

Genel çözünürlük aşağıdaki gibi faktörlere bağlıdır:

• Ardışık emitörler veya dedektörler arasındaki dikey boşluk
• Her dedektör tarafından taranan ışın sayısı
• Tx/Rx kenarı (dizi) arasındaki yatay mesafe. Sensör kenarlarına daha yakın olan bölge 1'deki zayıf çözünürlük göz önüne alındığında, ışının kesişen konumu, genişliğini sensör kenarının yüzeyinden belirler. Yalnızca açılı tarama ışınları birbiriyle kesişir. Kesişen nokta, emitör E3 için dört açılı tarama ve emitör E1 için dört açılı tarama ile bulunabilir (Şekil 2'e atıfta bulunur). Yayıcı/dedektör konumu, orijin olarak E2 konumu ile x ve y eksenlerine eşlenmiştir. E1'den aşağı açılı tarama, E2'den yukarı açılı tarama ile kesişecektir. Her kiriş için doğru denkleminden kesişen noktaları elde ederiz (Tablo 2).

Çözünürlük kesişen noktada 0 mm'dir. Ancak, kod 50 mm'ye kadar çözünürlüğe izin verir. O halde bulunması gereken, 50 mm çözünürlüğün elde edildiği sensör yüzeyinden olan uzaklıktır. Benzer üçgen kavramı kullanılarak ve sinyalin emitör E1, E2'ye oluşturduğu üçgen ve Şekil 4'te gösterildiği gibi kesişen nokta dikkate alınarak, sensör kenarından x mesafesi, zayıf çözünürlüklü alanın genişliği hesaplanabilir.

Şekil 4'teki hesaplamadan, sensör yüzeyinin kenarına yakın zayıf çözünürlüklü alanın genişliği olan x mesafesi şu şekilde verilir:

Denklem'den (1), sensör kenarlarına yakın zayıf çözünürlüklü alanın genişliği x şöyle olacaktır:

• Ardışık emitör/dedektör elemanı (d) arasındaki dikey boşluk 50 mm ise sıfır.
• Sensör kenarları arasındaki mesafeyle doğru orantılı (D)
• Açılı yukarı veya aşağı taramaların sayısıyla ters orantılı (n)

Sensör kenarlarının ortasında ve eşkenar dörtgen şeklinde olan 2. bölgedeki zayıf çözünürlüğü düşünün (Şekil 5). Açılı taramaların sayısı artırılarak eşkenar dörtgen genişliği orta alanda azaltılır. Bununla birlikte, eşkenar dörtgen yüksekliği, dedektörler (d) arasındaki mesafenin yarısına eşit olan açılı tarama sayısından bağımsız olarak sabit tutulur.
17 çift optik elemanlı ışık perdesi için, d = 98.44 mm, yani eşkenar dörtgen yüksekliği 49.22 mm'dir. Işık perdesi 16 çift optik eleman kullanıyorsa, sensör yüzeyine yakın en kötü dikey çözünürlük d = 105 mm'dir ve boşluğun yüksekliği 52.5 mm'dir, bu da kodun çözünürlük gereksinimini karşılamaz. Bu nedenle, çoğu ışık perdesi üreticisi çapraz düzenleme için 16'dan fazla emitör/dedektör çifti kullanmayı tercih eder.

Çözünürlük Açılı Tarama Sayısından Nasıl Etkilenir?

Denklemden türetilebilir. (1) zayıf çözünürlüklü bölge genişliği, açılı tarama sayısı n ile ters orantılıdır:

Tx ve Rx'in asansör kabininin giriş çarpma direğine monte edildiği hassas kenarların sabit montajı için, aralarındaki D mesafesi sabit olacaktır. Ardışık emitör veya dedektör arasındaki boşluk sabit tutulursa, böyle bir düzenlemenin çözünürlüğü açılı taramaların sayısına bağlıdır. Bu, Şekil 2b ve 2c'den görülebilir.

Beş yönlü tarama düzenlemelerine sahip 17 emitör/dedektör çiftine sahip ışık perdesi için her dedektör beş emitörü tarar. Örneğin, dedektör Rx3, Tx1, Tx2, Tx3, Tx4 ve Tx5 yayıcıları tarayacaktır. Şekil 6, açılı yukarı ve aşağı taramayı artırarak, korunan alan genişliğinin (yeşille çevrelenmiştir) arttığını ve sensör yüzey alanına yakın kör nokta alanı boyutunun azaldığını göstermektedir. Kabin açılış genişliğini kod-çözünürlük bölgesi genişliğine hizalamak için hassas kenarların kabin açılış kenarından belli bir mesafede sabitlenmesi gerekir. Bu, kabin açılış genişliğinin gerekli çözünürlükle tamamen korunmasını sağlar. Bununla birlikte, bu başka endişeleri de beraberinde getirir: açılı taramaların sayısı birin üzerine çıktıkça, dizinin üst/alt ucundaki dedektörler tam beş emitörlü bir tarama gerçekleştiremez hale gelir. Rx16 ve Rx2 dedektörleri sadece dört emitörü tarar, bu nedenle Rx16 ve Rx17 ve Rx1 ve Rx2 arasındaki alandaki çözünürlükler tehlikeye girer. Ancak bu, Rx17'ye başka bir aşağı açılı tarama ve Rx1'e bir başka açılı yukarı tarama eklenerek dengelenebilir. Yine de, bunların hepsi sensör kontrol algoritmasına bağlıdır.

Çözünürlük, Tx ve Rx Dizisi Arasındaki Mesafeden Nasıl Etkilenir?

Tx ve Rx arasındaki mesafe değiştiğinde (yani, hareketli kapı paneli üzerine en az bir ışık perdesine duyarlı kenar monte edilmişse), kod uyumlu bölgenin genişliği de sabit bir oranda değişir. Denklemden görülebilir. (2) ve Şekil 7'de gösterilmiştir.

Ancak, Tx ve Rx yakınlaştığında, dedektörün açılı yukarı ve aşağı taramalar yapma yeteneği azalacaktır. Sonunda, iki kenar arasında yalnızca yatay kiriş bulunur. O zaman, çözünürlük optik elemanlar arasındaki dikey boşluğa eşittir. Bununla birlikte, yukarıdakiler emitör ve dedektörün optik tasarımına, lenslerine ve ışın yayılımına bağlıdır. EN 81-20 uyarınca, kapı kapama aralığının son 20 mm'sinde koruyucu cihazların çalışmaz hale gelebileceğini unutmayın.

Kendi Kendine Teşhis ve Arıza Modu

Çözünürlüğün yanı sıra, kendi kendini kontrol etme (tanılama) gibi diğer faktörler, özellikle de emitör/dedektör çiftlerinin sayısı daha düşük olduğunda, kod çözünürlüğünü karşılamak için önemlidir. 33 emitör/dedektör çifti ile yatay ışın düzenlemelerini göz önünde bulundurun: ışın aralığı 49.2 mm'dir. Bir emitör veya dedektör arızasının tespit edilememesi ve ışık perdesinin çalışmasına izin verilmesi, bu arıza alanı çevresinde 2 X 49.2 = 98.43 mm'lik bir kör nokta ile sonuçlanır (Şekil 8). Çapraz düzenlemelerin çoğu, daha az emitör/dedektör çifti ile ancak daha fazla ışın ile kod çözünürlüğüne ulaşır. Bu nedenle, bir emitör arızası, ilgili tüm ışınlarını koruma alanından kaldıracak ve kör nokta kritik derecede büyük olacaktır (Şekil 8). Böyle bir durum, kod gereksinimine göre kapının azaltılmış kinetik enerjiyle ve akustik bir sinyalle kapanmasına izin vererek arıza emniyetli çalışmayı tetiklemelidir.

Öğrenme-Takviye Soruları

www.elevatorbooks.com veya sf.118'de çevrimiçi olarak bulunan Sürekli Eğitim Değerlendirme Sınavına çalışmak için aşağıdaki öğrenme-pekiştirme sorularını kullanın. Bu konunun XNUMX.

• Yatay ışın düzenlemeli bir ışık perdesinin avantajları nelerdir?
• Bir ışık perdesinde çapraz ışın düzenlemesi kullanmanın zorlukları ve faydaları nelerdir?
• Kapı kapanış ucunda çarpma direğinin arkasında girinti olmayan yandan açılan bir kapıya sahip bir asansör için hangi tip ışık perdesi düzeni tercih edilir? Neden?
• Bir ışık perdesinin kendi kendini kontrol etme işlevi neden önemlidir?
• Teknisyen onarım işi yaparken arızalı bir ışık perdesini yenisiyle değiştirmeyi planlıyor. Hangi faktörlerin dikkate alınması gerekiyor?

Sonuç

Halk, uzun süredir mekanik kenarlı kapılara alışmıştır ve birçok yolcunun (bu güvensiz bir davranış olmasına rağmen) mekanik kenarlara basarak kapıları açık tutma alışkanlığı vardır. Bazı sürücüler, mekanik kenarların kademeli olarak ışık perdeleriyle değiştirilmesine rağmen bunu yapmaya devam edecek. Örneğin eller bir ışık perdesinin kör noktasına yerleştirilirse, kapı açık tutulmayacaktır. Bu nedenle, kenarlardaki bir ışık perdesinin kör noktasını anlamak, asansör profesyonelleri için önemlidir.

Yatay kiriş düzenlemeleri, kirişler tarafından korunan alan boyunca sabit bir çözünürlük sağlar. Korunan alan, yalnızca ardışık emitör veya dedektör arasındaki dikey boşluğa bağlıdır. Bununla birlikte, bunun yerine çapraz ışın yöntemi kullanılırsa, çözünürlük daha fazla değişkene bağlıdır: ardışık emitör veya dedektör arasındaki dikey boşluk, kullanılan tarama modeli ve Tx ve Rx dizileri arasındaki yatay mesafe.

Bu makalede aşağıdaki önemli noktalar gözlemlenmiştir. Yazarınız, ışık perdesi seçimi için temel bir kural olarak hizmet edebileceğini düşünüyor:

• Işın düzenlemesi ve sabitleme konumundan bağımsız olarak 33'ten fazla emitör/dedektör çiftine sahip bir ışık perdesi, gerekli kod çözünürlüğünü karşılayacaktır.
• 33'ten az emitör/dedektör çiftine sahip bir ışık perdesi, gerekli çözünürlüğü karşılamak için çapraz bir düzenleme kullanmalıdır. Koruduğu açıklıktan biraz uzakta sabitlenmelidir.
• 17'den az yayıcı/dedektör çiftine sahip bir ışık perdesi, gerekli kod çözünürlüğünü karşılayamayabilir ve bundan kaçınılmalıdır.

Kapı koruyucu cihazlarını modernize eden veya değiştiren asansör profesyonelleri, kurulumun engellerin algılanmasıyla ilgili kod gereksinimlerine uyması için bu noktaları dikkate almalıdır.