门科红外光幕电梯门保护系统主要优点

红外线光幕

红外光幕电梯门保护系统主要优点

据统计，电梯对乘客的伤害事故，80%以上是由电梯门造成的。很大部分电梯故障也是由电梯门系统故障造成的。从垂直升降电梯诞生之时起，避免电梯门对乘客的潜在威胁，保护电梯门系统自身的安全运作，一直时电梯制造、保养的重要课题。各国电梯标准，都对电梯门安全保护有强制规定。工程技术人员设计采用了各种形式的电梯门保护系统。自上世纪九十年代，红外光幕电梯门保护系统在电梯工业界逐渐被广泛采用。

红外光幕电梯门保护系统由红外发射器与红外接收器组成，分别装在电梯轿厢门的两侧。红外发射器可依次发射红外探测光束，红外接收器可依次循环探测这些光束，从而在电梯轿厢门平面形成几十至上百束的红外保护光幕。当乘客或物体进出电梯轿厢门平面，阻挡了红外光幕扫描过程中的任何一束，光幕控制系统就会探知，并输出信号给电梯轿厢门系统，使正在关闭的电梯门反转打开，从而起到保护乘客的目的。

- 红外光幕电梯门保护系统是一种非接触式保护，对进出电梯的乘客或物体无撞击，既使用户电梯对乘客更友善，又保护了电梯门不会因为长期冲撞被损坏。

- 红外光幕电梯门保护系统是一种闭环保护形式，从控制系统到红外发射器到红外接收器，再将探测信号返回控制器，形成一个保护回路。该回路本身如果出现中断，比如红外发射管或接收管损坏，红外光幕也能发出报警。因而红外光幕电梯门保护系统是一种失效安全的保护装置。

传统的电梯门保护装置使用机械触板，即在电梯轿门两侧安装活动金属条。当机械触板被撞击向两侧移动时，会触发活动金属条后面的微动开关，输出开门信号。

机械触板是一种开环保护系统，对本系统内的故障，比如微动开关失效，系统不能做出反应；机械触板依靠撞击做出反应，既对乘客或物体造成损害，本身也应长期使用，容易损坏；在货物电梯上，物体对机械触板的撞击，不可避免地也会对电梯门造成损坏。

光电开关(光电眼)是常见的单独或与机械触板配合使用的电梯门保护装置。其通过一束或几束可见光线照射电梯门另一侧的探测器保护电梯门平面的进出乘客或物体。但是，光电开关的保护区域仅限于有光束的几点位置，不能对电梯门高度全范围提供保护。

电容或电感感应板也是一种单独或与机械触板配合使用的电梯门保护装置，比较少见。其通过感应人体接近感应板引起的电容或电感变化，探测并保护进出电梯的乘客。但是，感应保护的作用距离非常有限，通常仅当靠近至10 - 20毫米时才起作用。另外，电容或电感值本身受环境影响很大，故很不可靠。

超声装置通过探测向电梯门区域发射的超声波的回波确定进出电梯门的人员与物体。但是，超声装置的价格很高，同时该装置也属于开环保护，因而并无广泛应用。

力矩装置连接于电梯门机马达，通过探测电梯门挤压物体时马达转动力矩的增加控制电梯门的闭合。这是一种对极限情况的保护方式，仅作为电梯门保护的最后时刻使用，除某些经济型、迷你型电梯以外，很少单独使用。

称重装置连接于电梯轿厢，一般是作为电梯超重的报警保护装置，也有少量电梯用类似装置探测人员或物体进出电梯时的重量变化情况，控制电梯门的闭合，很少单独使用。

红外光幕电梯门保护系统基本性能

红外光幕电梯门保护系统的发射器和接收器

红外线光幕

红外光幕电梯门保护系统的电源盒或控制器 红外光幕电梯门保护系统的连接 平行探测光束与交叉探测光束

红外光幕电梯门保护系统的探测部分由红外发射器及红外接收器组成。红外发射器、红外接收器内分别直线排列有若干对红外发射管、红外接收管。

红外光幕的发射器在程序控制下由某个发射管发射单束红外线，同时检测对应的一个接收管的接收信号，就形成了一个探测回路。

如果该束红外线顺利到达一个接收管，作为红外光敏元件的该接收管会产生特定强度的信号输出，控制系统即判断为正常情况；如果该束红外线被物体阻挡，对应的接收管无信号输出，或虽有输出，但未达到应有的强度，则控制系统判断为非正常情况，控制系统会向电梯门系统发出信号，使正在关闭的电梯门反转打开。

光幕控制系统控制所有的红外发射管按顺序依次发射红外光束，同时按顺序依次判断相应的一个红外接收管的接收信号输出强度，循环扫描，就形成了一道隐形的红外保护光幕。红外发射管的发射及相应红外接收管的接收由控制程序进行同步。 红外发射器与红外接收器分别装在电梯轿厢门的两侧，当乘客或物体进出电梯轿厢门平面，阻挡了红外光幕扫描过程中的任何一束，光幕控制系统就会探知，并输出信号给电梯轿厢门系统，使正在关闭的电梯门反转打开，从而起到保护乘客的目的。

红外线光幕

常见的光幕产品，程序控制芯片及外围电路集成在红外发射器和红外接收器内，能完成光幕发射/接收，信号判断等基本功能，能通过光幕发射器/接收器上发光二极管，给出提示信息，提供简单的安装/故障显示。光幕发射器与接收器分别进行发射/接收的同步。

此类光幕的工作电源由电源盒提供。电源盒将交流电源转换为直流电供光幕，并将光幕输出通过继电器等形式输出到电梯门机系统。

英国门科公司益利系列光幕即采用经济型的电源盒配置。若电梯门机提供稳定可靠的直流电源，益利系列光幕还可以直接采用 12 – 24伏直流输入，并提供晶体管输出，以控制门机动作。

英国门科公司百能系列光幕采用更高级的配置，带有独立控制器，不仅能起电源盒的作用，还能完成红外光幕门保护系统综合性的高级功能。这些高级功能包括更多层次的光幕发射/接收增益调整，更全面的用户安装/故障显示，由控制器提供更可靠的红外发射/接收同步。

红外光幕电梯门保护系统的发射器/接收器通过信号电缆与电源盒或控制器连接。信号电缆随电梯轿厢门移动，需要可靠连接，超强韧性。

英国门科公司采用世界一流的工业机械手专用五芯电缆，测试抗弯次数达 5,000万次以上。

单束红外线发射时，控制系统只接收与该红外发射管相对应一个红外接收管的信号，然后再进行下面一对红外发射管和红外接收管的发射与接收，就形成了一道道平行的红外光束组成的红外保护光幕。有多少对红外发射管和红外接收管，就形成多少线平行光束。平行光束之间，为“观察”盲区。

红外线光幕

红外线光幕

单束红外发射与可见光相似，不是相激光一样的直线，而是圆锥形发散的，因而可以“照耀”一排接收管中上下相邻的几个接收管。控制系统在指令某一个红外发射管发射时，除了接收正对发射管的那个接收管的信号，也可以依次一一接收上下相邻的接收管的信号。每接收一个接收管的信号，就如同在观察那一条“线”上的情况。把所有这些“观察线”扫描一遍，就形成了交叉光束。有了交叉光束，就可以用较少的红外发射管和红外接收管，形成较密集的红外保护光幕，几乎没有“观察”盲区。

英国门科红外光幕的光幕保护密度可以达到81线 (益利618系列) 及194线 (百能系列)。

红外光幕电梯门保护系统高级性能

平面保护光幕、三维保护光幕及保护范围 红外光幕的保护灵敏度 红外光幕光强自适应检测 红外光幕抗杂光干扰 红外光幕抗其它干扰 红红外光幕延时复位功能 红外光幕睡眠待机功能 系统自检 失效安全

红外光幕电梯门保护系统的保护范围，一般为从发射器到接收器，即电梯轿厢门的平面内，为平面保护光幕。可以保护穿越电梯轿厢门平面的乘客或物体。

英国门科公司专利设计的百能三维保护光幕，在发射器内增加一列45度方向发射的红外发射管，在接收器内增加一列45度方向接收的红外接收管，从而可以保护接近电梯楼层门区域的乘客或物体，扩大了红外光幕的保护区域。

红外光幕电梯门保护系统的保护范围，一般为红外发射管/接收管排列高度 (一般为1.6米到1.8米) 与红外发射器/接收器最大工作距离 (一般为3米到4米) 组成的平面。

英国门科公司益利系列光幕最大工作距离为 4米， 百能系列光幕最大工作距离为 6米。百能三维保护光幕额外的电梯楼层门保护区域，可达电梯门间距的一半。

光幕额定最大工作距离，会影响光幕保护灵敏度及光幕长期使用可靠性。当红外发射强度因外界因素 (如积尘)，或内部因素 (如老化) 而降低时，具备较高额定工作距离的光幕产品，能克服这些变化的影响，确保光幕使用。 这犹如视力良好达 2.0以上者，即使由于环境引起近视或由于年老引起老化，其受损视力仍可优于普通视力低于 1.0者。

红外光幕除了红外探测线数密度，其探测灵敏度也是光幕安全性的重要保证。每束红外探测线在每个扫描探测距离上应该足够“弱” (仅以相应的接收管刚好收到为下限)，以便探测微小物体。如果在某个扫描探测距离上红外探测线太强，微小物体就不足以阻挡它，不能起到保护的作用；如果太“弱”，接收器不能收到，或即使收到，也低于控制程序要求的“阈值”，则光幕会认为未收到而产生“误动作”。

红外线光幕

光幕处于额定最大工作距离时，红外发射强度为最大。随着光幕发射器与接收器在电梯轿门关闭过程中不断靠近，红外发射强度应不断调整、减弱，从而确保在各个距离上都有恰当的保护灵敏度。

英国门科公司益利系列红外光幕，具有2级红外发射强度水平调整，及16级红外增益水平调整。

英国门科公司百能系列红外光幕，具有8级红外发射强度水平调整，及32级红外增益水平调整。

微小物体阻挡红外光束时，红外接收器仍能收到微弱的红外光束。因而，红外光幕控制系统一般设定触发阈值，当接收信号低于该阈值时，红外光幕控制系统均判断为有物体阻挡，进而给出触发信号。

每个红外发射管的红外发射强度略有不同，一般系统都以所有红外光束的强度的平均值来设定光幕系统触发阈值。但相同微小物体阻挡红外光束的程度不同，到达红外接收管的接收信号强弱也不一样。如果采用平均阈值，红外光幕系统对相同的微小物体，有时能触发，有时不能触发，系统灵敏度低。

英国门科公司红外光幕电梯门保护系统对红外发射器每个红外发射管的红外发射强度自动进行检测、标定，根据每个红外发射管的初始红外发射光强值设定并调整红外光幕系统的触发阈值，从而进一步提高了红外光幕系统的灵敏度。

红外光幕发射管发射具有特定波长的红外线光束，接收管仅响应并检测该波长范围的红外线。但是，电梯使用环境中的其它光源，如日光、照明/电弧，会存在相似波长的红外线，当照射到接收器时，接收管也会有输出信号。这类杂光干扰信号造就成红外光幕不灵敏，甚至在探测红外线束被阻挡也不动作。

英国门科公司红外光幕对发射的具有特定波长的红外光束，再进行光强度的调制，调制频率特定。红外光幕接收管的信号输出也因而含有该特定调制频率的交流成分。光幕控制系统只检测该特定频率交流信号，从而可以排除日光或其它杂光造成的接收信号输出，因为此类信号的频率一般为直流 (比如日光) 或交流50赫兹。

由于采用具有特定调制频率的红外发射光束，光幕接收管元件必须具有较高的光饱和度，可以响应强度经过特定频率调制的红外光束，并保证在阳光或较强的背景杂光下，仍对具有特征调制频率的红外光束保持高灵敏度。

英国门科公司百能系列红外光幕以 10,000赫兹频率对发射的红外光束进行强度调制，益利系列红外光幕以 32,000赫兹频率对发射的红外光束进行强度调制。采用的红外接收管光饱和度达 100,000流明 (LUX)。

英国门科光幕在具有较强杂光干扰的应用场合，如观光电梯等，有较强的抗杂光干扰性能，并保持探测灵敏度。而很多其它红外光幕产品无法达到较高的饱和光强，因而抗杂光干扰差，在强烈阳光或背景杂光下，灵敏度低。

英国门科公司红外光幕电梯门保护系统在接收到触发信号后，会在3毫秒内对受到触发的红外光束位置，重复进行三次扫描，以判别是光路受阻还是电路干扰，若三次均未测到红外光束，系统才触发报警，从而确保排除其它可能的光路/电路干扰。

红外光幕电梯门保护系统采用闭环保护原理，只要有一束光路/电路本身因外界或内部原因被阻挡时，系统即动作，电梯门会打开，不能关闭，因而，红外光幕电梯门保护系统相比其它保护装置，更为安全、可靠。

红外线光幕

光幕光路上的人为粘污、积尘，红外发射管强度减弱、损坏等，均会引起光幕持续非正常触发。英国门科公司光幕内置延时复位功能，可以在设定时间后，自动将一束或几束被阻挡红外光束予以旁路，使循环扫描继续进行，光幕恢复工作状态。但光幕显示潜在故障状态，以提示技术人员予以检修。红外光幕延时复位功能可以在保证安全的前提下，提高光幕使用效率。

英国门科公司益利系列光幕可以在光幕持续触发 10秒后，启动延时复位功能，将一束或不相邻的三束受阻红外光束予以旁路。光幕恢复循环扫描，光幕指示潜在故障。

英国门科公司百能系列光幕可以在光幕持续触发 10至 70秒 (可调) 后，启动延时复位功能，将一束或不相邻的五束受阻红外光束予以旁路。光幕恢复循环扫描，光幕控制器指示潜在故障。

红外光幕电梯门保护系统24小时处于对电梯监测状态，红外发射管不间断地进行循环扫描。英国门科公司专利设计的红外光幕睡眠功能，可以在电梯门闭合状态保持10秒后，使红外扫描周期从 200毫秒左右，延长至 2秒左右，从而大大延长了红外发

射管工作寿命。当电梯门开启时，红外光幕迅速恢复正常扫描。

英国门科840

型红外光幕控制器在使用中能不断进行系统自检。当检测到红外发射器或接收器断路或系统断电情况，控制器的输出信号为使电梯门保持开启的状态。

英国门科840型红外光幕控制器电路设计为失效安全状态。在系统故障或断电情况下，控制器的输出信号为使电梯门保持开启的状态。

红外光幕电梯门保护系统常见故障

红外光幕连接电缆内芯断裂或时断时续 红外光幕关门时误动作 (不关门) 红外光幕关门中误动作 (关门中断) 红外光幕不动作

电缆质量

由于电梯门的往复运动，光幕连接电缆会不断受到弯折和拉伸。选用红外光幕电梯

门保护系统时，应杜绝采用普通电线电缆、普通信号电缆 (如电脑连接电缆)，应采

用带有足够电缆长度的光幕产品。

英国门科公司红外光幕产品均采用 (单边) 长度 4米五芯工业机械手专用电缆。测

试中，往复弯曲 5,000万次以上未见电缆破断。

安装方式

红外线光幕

为保护光幕连接电缆，安装时应尽量采用与电缆随行链，勿使用细金属线结扎固定

电缆。

门科光幕提供塑料 P型夹便于结扎固定电缆，而不损伤电缆。

红外光幕电梯门保护系统是一种闭环保护系统。当红外光束探测回路中断时，电梯门即不会关闭。红外光束探测回路的非正常中断，可能由于下列硬件故障：

光点被异物阻挡 – 应检查并清除光幕红外光路上的异物 (如行李标签、油漆沾污、口香糖等)。光幕长期使用，或在扬尘、潮湿环境中使用 (特别是建筑内部装修期间)，红外发射/接收光管上会有积尘 (特别是最下部的几个光点)。

对于红外光点被阻挡造成的不关门故障，门科光幕内置延时复位功能可使光幕对受阻挡光路进行旁路，恢复其它光点的正常扫描，使电梯门恢复正常开闭。

对于红外光幕内部积尘等造成的红外光路故障，门科百能系列光幕的系统诊断功能可进一步显示可能故障部位，便于检修，排除故障。

光点损坏 – 红外光幕由于不断扫描，其红外发射光管反复经受电流激励，是较易损坏的器件。红外发射光管损坏，应予更换。 英国门科公司采用专利技术内置睡眠待机功能，能在占使用时间90%的电梯门关闭期间，将红外光幕的扫描周期延长10倍以上，可大大降低红外发射光管的电流激励频率，延长使用寿命。

门科光幕内置延时复位功能可使光幕对损坏光路进行旁路，恢复其它光点的正常扫描，使电梯门恢复正常开闭。

电梯门关闭过程中，红外光幕某一束扫描未被接收，或接收强度未达到设定值，系统均会触发，并使电梯门反转开启。如果这并非由物体阻挡引起，即为红外光幕的误动作。

红外线光幕

电缆内芯损伤，会在一定位置造成系统误动作。

红外光幕发射/接收条件，是红外光幕关门过程误动作的主要原因。某个红外发光管强度偏低，或质量不稳定强度降低，或由于积尘等，均会导致在关门过程中的误动作。

门科红外光幕内置红外发射强度检测校验程序，会标定每个红外发光管的实际发射强度，并相应调整该对红外发射/接收光束的触发阈值。

门科红外光幕红外发射强度允许范围高 (百能系列有效探测距离为 6米，益利系列为 4米)，并能自动调整。在电梯常规开门距离 (1.8 – 3米)上，即使红外发射管发射强度因长期使用或因积尘造成衰减，系统也会通过提高红外发射强度的方法，加以弥补，从而降低红外光幕误动作的几率。

红外光幕在电梯关门过程中，虽有阻挡，但不触发，造成危险。这通常由下列原因引起。

红外光幕扫描线束密度不够，或扫描模式造成扫描盲区 红外灵敏度不够。红外光幕在电梯门全开时，发射强度应为最大。随着电梯门闭合，

红外发射强度应逐级降低 (每级降低至刚好被接收器收到，不引起红外光幕误动作

为下限)，到门全部关闭时为最低。否则，在相距较近位置，红外强度过大，微小物

体无法阻挡，就会发生虽有阻挡，但不动作。

日光或电梯背景杂光中相似波长的红外光照射到红外接收器，造成虽有物体阻挡，

红外光幕仍发出正常接收信号。这在观光电梯，户外电梯应用场合尤为常见。

英国门科红外光幕采用81或194束交叉光束扫描模式，在不同距离自动多级调整

红外发射强度及红外接收增益，并采用经特征频率调制的红外发射光束及具有

100,000lux 光饱和度的红外接收管，从而能大大增强红外光幕的灵敏度，降低

红外光幕不动作的可能性。

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