自动门的"安全底线"——防夹保护系统。欧洲EN 16005标准和中国GB/T 34616-2017都明确规定:自动门的最大夹持力≤10N。 一个设计不当的防夹系统,轻则夹痛人,重则夹伤人。本文详解安全光幕、安全触边(压敏条)、力矩监测三种防夹技术,以及四种安装方式。
一、三种防夹技术对比
| 技术 | 原理 | 响应速度 | 检测精度 | 价格 | 国际标准 |
|---|---|---|---|---|---|
| 安全光幕(红外对射) | 门两侧装一排红外发射+接收器,任何物体遮挡→立即停止关门+反向开门 | 5-20ms | 高(检测任何物体) | ¥200-500 | EN ISO 13849-1 PLc(Cat2) |
| 安全触边(压敏条) | 门扇闭合边缘装橡胶条内含导电体;被压→电阻变化→触发停止 | 10-50ms | 中(需实际接触才能触发) | ¥80-200 | EN 12978 |
| 力矩监测(电流闭环) | FOC控制器实时检测电机电流→超过阈值(即门撞到物体)→反向 | 2-5ms(电子级,极快) | 高(可区分:正常负载vs碰撞) | ¥0(利用已有FOC驱动) | IEC 61800-5-2(STO安全转矩关断) |
二、防夹力≤10N的实现策略(EN 16005要求)
EN 16005 规定的测试方法:在门扇闭合时,用弹簧力计在门扇中心、上1/3、下1/3三点测夹持力,均≤10N。对于50mm间隙测试,≤150N(骨骼保护阈值)。
- 光幕+触边双冗余:光幕负责提前检测(不接触),安全触边作为最后一道防线(接触后触发)。双系统独立工作→任一个触发即可停止→满足EN ISO 13849 PLc/Cat2双通道要求。
- FOC力矩监测作为第三道防护:光幕+触边+电流监测——三防系统同时工作。光幕检测到物体→电流升高前就反转;光幕失效→触边检测到接触→反转;光幕+触边都失效→电流异常→反转(安全冗余度最高)。
- 门速与防夹力的反比关系:门速0.6m/s→防夹力约8-12N(边缘);降速至0.3m/s→防夹力降至4-6N(EN 16005的10N阈值在降速下更容易达标)。医院/养老机构建议关门速度≤0.2m/s。
三、四种防夹系统的安装方式
| 安装方式 | 检测区域 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|
| 门扇前沿光幕(leading edge) | 门扇闭合边缘(垂直方向0.1-2.0m) | 全覆盖边缘→人/物到边缘即停 | 门扇运行时才能检测 |
| 门洞侧光幕(side screen) | 门扇侧面(光束帘横向) | 可提前检测(门还没关闭就发现物体) | 门扇静止时不能检测(需在移动时才形成光束帘) |
| 底部安全触边 | 门扇底部(距地面0-0.1m) | 防儿童(小孩0.5-0.8m高→普通光幕在1.0m以上→触边保护底部) | 仅底部→上部不受保护 |
| 360°激光扫描 | 门洞前3m×3m区域 | 3D立体防护→任何物体进入区域即停 | 昂贵(¥2000-5000),需精确安装校准 |
四、防夹系统的日常维护与测试
| 项目 | 频率 | 方法 |
|---|---|---|
| 光幕清洁 | 每月 | 干微纤维布擦拭发射和接收器表面(禁用含溶剂清洁剂) |
| 光幕功能测试 | 每季度 | 用不透明物体(如A4纸卷)遮挡光幕各光束位置(上中下)→门立即反向(延时<200ms) |
| 安全触边功能测试 | 每季度 | 用手按压触边(约5-8N力)→门立即反向 |
| 力矩监测测试 | 每半年 | 在门扇闭合时用手阻挡(力≤10N)→门反向。需要专业人员执行 |
| 光幕对齐检查 | 每年 | 检查发射器+接收器是否对齐→用激光笔照射→光斑是否落在接收器中心 |
自动门的防夹系统不是"装了就完事"——光幕脏了、触边老化了、电流阈值设错了,都可能在关键时刻失效。定期测试+三防系统冗余+≤10N的国际底线,一条都不能省。
