扶梯传感器 自动扶梯的载人变速原理是什么呢？

自动扶梯的载人变速原理是什么呢？

今天我带小表弟去城里的商场买好吃的。在入口处，一帘自动扶梯映入我们的眼中。小表弟对此不屑一顾，说了一句"这城里的自动扶梯真烂，速度这么慢，不像俺们镇里的自动扶梯，速度杠杠的。

"我不想回答他，因为我知道，三秒钟之后，他将会感受到科技的力量。就在我们踏上自动扶梯的那一刻，扶梯就像被激活一般，从原本几乎静止的状态，转变为了奔跑的小野马。小表弟："大表哥，这也太神奇了，为什么刚刚这个自动扶梯转动得很缓慢，但是我们踏上它的一刹那，速度就恢复了呢？"

对呀，为什么呢？因为，这样的自动扶梯，能够"感觉"到是否有人踏入它的躯体。城市里有很多楼层较高的商场，它们大多数都会使用自动扶梯来减轻顾客逛街时的疲劳感。由于一直处于运行状态的自动扶梯数量较多，导致了商场用电成本的激增。为了解决这一问题，自动扶梯的厂家研发出了一种，当无人搭乘自动扶梯时，自动扶梯处于转动缓慢的待机状态。当有人踏入自动扶梯的一瞬间，自动扶梯便会被激活，进而转变成正常运行状态。而这一切，便归功于隐藏在自动扶梯下的重量检测传感器。 当无人使用自动扶梯时 ，重量检测传感器给控制终端发送休息信号，控制终端得到信号后，便会控制自动扶梯进入待机状态。

当有人使用自动扶梯时 ，重量检测传感器给控制终端发送激活信号，控制终端得到信号后，便会控制自动扶梯进入正常运行状态。

小表弟： "哦～原来如此，那就相当于自动扶梯检测到重量时，进入运行状态；检测不到重量时，进入待机状态"我： "没错，就是这个简单的原理啦"

地铁扶梯专家李成洋：拼一股钻劲，解一道道难题

9月8日21时30分，中铁第四勘察设计院集团有限公司（以下简称“铁四院”）办公大楼内，李成洋办公室的灯还亮着。作为高铁、城轨交通工程设计建造运维领域的高级工程师，他此刻正端坐在办公桌前用现场监测数据分析和修正诊断系统的算法模型。

从外表看，李成洋和普通工程师一样低调安静，可只要置身数据的海洋，他就有幻化出无限可能的魔力。因为总有一股钻劲破解难题，入职9年的李成洋已获得主持科研、软件、专利产品研发项目9项，授权专利40余项，计算机软件著作权6项等众多成果。

李成洋在地铁站自动扶梯扶处实地考察。长江日报记者 刘斌 摄

为驱动电脑自动绘图

他“钻”出百万行代码

2013年夏天，还是武汉大学机械工程专业研究生一年级学生的李成洋到铁四院实习。原设备处主管创新的副总工程师张琨把现实摊开在年轻人面前：“我们的出图工作十分艰巨，人均一年要出上千张图。”

略略一算，平均一天要出3张图。李成洋说干就干，可效率并不那么高。手绘图太慢，计算机软件也不怎么顺手，部分参数无法转化成图形，软件开发和技术设计之间好像脱了节。跑去请教资历老一点的工程师，大家也都挺无奈，“做软件的不懂技术，搞技术的不会软件开发”。

“我好像都懂一点，能不能设计一款实用的画图软件？”几乎是一瞬，李成洋就有了方向：把图形参数化，然后输入数据驱动电脑自动绘图。这样一来，画图的效率就会大大提高。

灵感一旦迸发便如泉涌，接下来的一段时间，李成洋的思维变得异常活跃，他决定试一试，申请了课题“自动扶梯施工图绘制软件”。老师巫世晶教授看到他的雀跃，笑着说“不懂的来找我”。

实习期结束后，李成洋如书虫般钻进了图书馆，看标准、读规范。为解决编程难题，他自费买了书籍，申请进入了网上的专业论坛。他还成了师兄杨亢亢寝室的常客，因为对方是名软件高手。就这样，一条一条代码编写，一个一个参数研究。铁四院的前辈们没少接待他，“我们都等着他把这事办成”。

不断地纠偏试错，直到临近毕业的那一年，百万行代码终于完成。新开发的“扶梯参数化成图软件”操作简便，只需输入扶梯的梯身高度、倾斜角度、宽度等关键参数，等待2分钟，一册施工图纸便绘制完成。2014年，李成洋带着这一软件入职铁四院。

当年11月11日，铁四院首次为一名刚刚入职新员工的课题“自动扶梯施工图绘制软件”进行现场展演和论证，新老员工分别以传统CAD绘图手段和李成洋的“一键成图”绘图进行效率和质量的对比。最终，“一键成图”将过去3小时的绘图时间颠覆性地压缩至2分钟，且图纸更加规范。李成洋一鸣惊人。

李成洋与同事在交流。长江日报记者 刘斌 摄

跟踪100台设备安装

他“钻”出地铁扶梯健康传感器

李成洋打小就对机械兴趣浓厚，特别是自动扶梯，让他觉得神奇。为了了解自动扶梯，李成洋当初的一招就是去工地蹲着盯安装。特别是2015年至2016年，李成洋被派遣至郑州项目部，先后参与了郑州1号线二期、3号线二期、5号线的扶梯设计，其间，李成洋跟踪电梯安装多达100多台。还不够，他又跑去考察了通力、迅达、三菱等5家扶梯制造基地，了解扶梯生产过程，深究其十几个关键部件的运用原理和故障失效机理。

问题钻深了钻透了，创新成果更多了。

2018年，他主导开发的“自动扶梯全过程智能辅助设计系统”迎来了强阵容审查，两位院士、多名教授组成的评审小组对其成果进行了鉴定指导。成果最终被鉴定为“国际领先水平”，并获得了“湖北省优秀软件设计一等奖”。这一系统让地铁扶梯设计效率提升10倍以上，成果被广泛运用到全国30个轨道交通项目中的2000余台自动扶梯设计中，成为专业工程师的神兵利器。

同一年，他又着手开展“自动扶梯故障预测与健康管理系统研究”，通过在扶梯关键部位加装传感器，实时采集扶梯振动、噪声、位移等多维度数据，从而精准把脉扶梯的“健康”状态，对机械故障进行有效预警和干预。该系统实现故障预警，多参量互校互补，预警可靠度达99.7%，形成自主可控的专利产品。经过实践评估，该成果有效节省20%至30%的地铁运营成本，让地铁扶梯设备寿命提高了3%至5%。

李成洋在地铁站自动扶梯扶处实地考察。长江日报记者 刘斌 摄

下隧道巡检下决心研发机器人

他“钻”出地下交通“血管显像仪”解难题

凭借着对自动扶梯的这股钻劲，李成洋又打开了地下空间这扇大门。同事们评价：他是高铁、城市轨道交通工程数字化设计、建造、运维领域的高手，也是给城市地下空间把脉问诊的“医生”。

2019年7月，铁四院首次主持国家重点研发计划《城市地下基础设施运行综合监测关键技术研究与示范》启动。李成洋担任项目技术助理，兼两个课题的执行。

“现场”是最好的老师。曾有半个月，李成洋为了解复杂的隧道工作环境，和地铁维保人员一起下到隧道巡检。时间是地铁停运后的凌晨，每次大约步行8公里。

“地铁钢轨长时间经过列车碾压，有的地方会有一些微小的变化，这就需要巡线人员逐一确认区间内钢轨的几何尺寸、内部伤损、外部病害等，防止钢轨过多磨损，甚至出现断裂的情况。”李成洋回忆道，那时巡检，工人们全副武装，背着检测尺、验电器和各种型号的扳手，算下来，每个人平均要背十公斤的装备。

体会过巡检工人的艰辛，李成洋也下定决心：参与研发新的机器人设备，让工人从巡检中解放出来。1000多个日夜的专心致志，李成洋说到了，也做到了。他依托国家重点研发计划，参与研发的我国完全自主知识产权的基础设施“监检融合”感知装备，成功实现高精度、长距离的实时监测和自主一体化巡检，解决我国铁路、城轨复杂环境“测全难、测准难、测快难”的行业难题。这个被誉为我国交通设施“血管显像仪”的成果，为地下空间的安全提供了全时全域保障，巡检人力被大大解放。今年2月23日，该项目以90.2的高分顺利通过由工信部产业发展促进中心组织展开的绩效评价。

目前，铁四院累计在全国30余个城市承担了100余条城市轨道交通总体总包设计项目，占全国已运营轨道交通线路20%以上。面对挑战巨大的地下空间，李成洋坦言：“难题还有不少，想钻研得更深一点。”

（长江日报记者汪文汉 通讯员张启山）

【编辑：王戎飞】

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