軌道交通安全門控制系統及其控制方法
2023-09-18 02:43:50 3
專利名稱：軌道交通安全門控制系統及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種門控系統，特別涉及一種軌道交通安全門控制系統及其控制方法。
背景技術：
20世紀90年代以來我國城市化進程明顯加快，城市規模不斷擴張，帶來了交通需求的迅速增長和空間布局的重新調整，常規公交已經不能適應一些特大城市的發展，這就需要選擇適合我國高強度土地開發模式的大運量公共運輸。研究普遍認為，軌道交通是改善城市交通狀況的根本途徑，是未來城市交通的發展方向，也是可持續發展的必然選擇。據有關統計，第一輪建設軌道交通的15座城市，遠景年軌道交通網絡總裡程達6000km，若加上第二輪城市，以及目前進入研究準備的10多座城市軌道交通遠景規劃，總裡程將接近9000km，相當於目前世界各國軌道交通已開通運營裡程的總和。隨著我國國民經濟的快速發展，城市化的進程進一步加快，城市交通的供需矛盾將明顯加大。可以預見在未來的全面建設小康社會進程中，我國城市將同時面對人口、土地和機動化三方面的沉重壓力。中國特大城市應該發展大容量的、舒適的快速軌道交通系統，與地面公共電汽車交通共同構築高效率、多層次的公共運輸系統，滿足人們對交通出行需求的日益增長。隨著軌道交通在各個城市的運行，乘坐地鐵和輕軌出行的人員增多，在出行高峰期易出現推擠現象，發生事故，為保證乘客的安全，在靠近軌道的站臺旁均會安裝安全門，將站臺與軌道隔開，防止乘客誤入軌道周圍的危險區域。當車輛到站停穩後，安全門自動打開，以便乘客上下，乘客上下車完成後，安全門自動關閉。目前，安全門系統已廣泛應用於地鐵、輕軌等軌道交通中的高架和地面站臺上，有半高式安全門系統和全高式安全門系統兩種，它是沿站臺邊緣設置，將列車與站臺候車區隔離。安裝安全門系統，不僅可以防止乘客跌落或跳下軌道而發生危險，還可以讓乘客安全、舒適地乘坐地鐵或輕軌。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種軌道兩側分成兩個控制迴路，任一側安全門的故障不影響另一側安全門的正常運行，具有性能先進、工藝成熟、結構簡單、維修方便、質量穩定、運行可靠、外形美觀的軌道交通安全門控制系統及其控制方法。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的軌道交通安全門控制系統，包括中央接口盤PSC、就地控制盤PSL、緊急控制盤PEC、門控單元D⑶和信號系統接口 SIG，所述的中央接口盤PSC包括工業控制計算機、邏輯控制部件PEDC和繼電氣組；
工業控制計算機通過乙太網交換機與邏輯控制部件PEDC相連，邏輯控制部件PEDC通過總線與門控單元DCU連接，繼電氣組分別與門控單元DCU、緊急控制盤PEC、就地控制盤PSL和信號系統接口 SIG連接。邏輯控制部件PEDC分成上行邏輯控制部件PEDC和下行邏輯控制部件PEDC，繼電氣組分成上行繼電氣組和下行繼電器組，信號系統SIG分成上行信號系統SIG和下行信號系統SIG,就地操作盤PSL分成上行就地操作盤PSL和下行就地操作盤PSL,緊急控制盤PEC分成上行緊急控制盤PEC和下行緊急控制盤PEC，上行部件與軌道一側的安全門控單元DCU連接，下行部件與軌道另一側的安全門控單元DCU連接。邏輯控制部件PEDC與門控單元D⑶之間的連接總線為PROFIBUS DP現場總線。它還包括車站綜合監控系統，車站綜合監控系統與工業控制計算機之間通過Modbus TCP通訊協議進行通訊。它還包括遠程監控系統PSA，遠程監控系統PSA通過總線與工業控制計算機連接。軌道交通安全門控制方法，它包括一個開門控制步驟和一個關門控制步驟，所述的開門控制步驟包括以下子步驟
Sll:列車進站並停靠在站臺正確位置後，駕駛員通過無線遙控裝置對安全門發出開門信號;
S12:安全門接收到開門信 號後打開列車門，車廂指示燈閃爍，車廂門打開，車廂門內指示燈閃爍，乘客上下車；同時將開門信號傳送到控制系統，判斷開門信號是否有效；
513:如果開門信號有效，進行以下操作
5131:打開滑動門；
5132:滑動門進行防夾檢測；
5133:報警燈閃爍；
若開門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的操作允許鑰匙開關並按下就地控制盤PSL上的開門按鈕，進行上述操作；
514:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則滑動門告警燈常亮，同時，中央接口盤PSCj^地控制盤PSL上全開指示燈亮；若滑動門被夾，則停止打開滑動門，延遲5秒，清除障礙物後再重新打開滑動門，並檢測重新開門次數是否超過三次；
515:若重新開門次數達到三次或三次以上，則滑動門自動打開並產生開門報警，對故障門進行事故處理中央接口盤PSC像個顯示點發送開門故障信號，在中央接口盤PSC上顯示故障位置，將該檔門隔離、維修保養；若重新開門次數低於三次，則按步驟S13中開門信號有效處理；
所述的關門控制步驟包括以下子步驟
521:乘客上下車完畢後，駕駛員操作遙控器發出關門信號，關閉列車門，車廂門指示燈閃爍並發出告警信號，待列車門關閉且鎖定後，車廂指示燈滅，同時，將關門信號出送到控制系統檢測是否有效；
522:若關門信號有效，則進行以下操作
5221:關閉滑動門；
5222:滑動門進行防夾檢測；
5223:告警燈光閃爍；
5224:蜂鳴器報警；
若關門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的允許鑰匙開關，並按下就地控制盤PSL上的關門按鈕，進行上述操作；
523:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門被夾，則停止關閉滑動門，延遲5秒，清除障礙區後再重新關閉滑動門，並檢測滑動門重新打開的次數是否超過二次；
S24:若重新開門次數低於三次，則按S22中開門信號有效處理；若達到三次或三次以上，則滑動門自動打開至全開，清除障礙物後再手動關閉該檔門並進行隔離或維修該檔門檢測，若不需維修，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測；若需維修，則對故障門進行事故處理中央接口盤PSC向個顯示點發送關門故障信號，並在中央接口盤PSC上顯示故障的位置，將該檔門隔離、維修保養；
S25:進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門已關閉且鎖緊，則滑動門關閉且鎖緊指示燈亮，同時告警燈滅、告警聲停，中央接口盤PSC和就地控制盤PSL上的全開指示燈亮，向信號系統發出關閉且鎖緊信號，信號系統SIG允許列車離站；
S26:若滑動門未關閉或鎖緊，則在人工保障安全的前提下，駕駛員操作就地控制盤PSL向信號系統發送互鎖解除信號，信號系統SIG發送信號，允許列車離站，並向個顯示點發送故障信息。 滑動門被夾停止關閉滑動門的延遲時間可根據需要進行調節。本發明的優點在於1.每個車站的每側安全門控制系統由一套獨立的迴路控制，確保任一側的安全門的故障不影響另一側安全門的正常運行，某一道門的故障不影響同側其它安全門的正常運行。2.控制子系統的設計充分考慮了安全性、可靠性、可維護性、可用性和可擴展性，遵循模塊化的設計原則，結構簡單、安裝和維修方便。3.控制系統的硬體均採用性能先進、工藝成熟的生產工藝，保障安全門在使用過程中的質量穩定、運行可靠且外形美觀。
圖1為本發明的系統結構示意 圖2為本發明的電路連接示意 圖3為本發明的開門控制流程 圖4為本發明的關門控制流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案，但本發明所保護的內容不局限於以下所述。如圖1所示，軌道交通安全門控制系統，包括中央接口盤PSC、就地控制盤PSL、緊急控制盤PEC、門控單元D⑶和信號系統接口 SIG，所述的中央接口盤PSC包括工業控制計算機、邏輯控制部件PEDC和繼電氣組；
工業控制計算機通過乙太網交換機與邏輯控制部件PEDC相連，邏輯控制部件PEDC通過總線與門控單元DCU連接，繼電氣組分別與門控單元DCU、緊急控制盤PEC、就地控制盤PSL和信號系統接口 SIG連接。如圖2所示，邏輯控制部件PEDC分成上行邏輯控制部件PEDC和下行邏輯控制部件PEDC，繼電氣組分成上行繼電氣組和下行繼電器組，信號系統SIG分成上行信號系統SIG和下行信號系統SIG,就地操作盤PSL分成上行就地操作盤PSL和下行就地操作盤PSL,緊急控制盤PEC分成上行緊急控制盤PEC和下行緊急控制盤PEC，上行部件與軌道一側的安全門控單元D⑶連接，下行部件與軌道另一側的安全門控單元D⑶連接。邏輯控制部件PEDC與門控單元D⑶之間的連接總線為PROFIBUS DP現場總線。它還包括車站綜合監控系統，車站綜合監控系統與工業控制計算機之間通過Modbus TCP通訊協議進行通訊。它還包括遠程監控系統PSA，遠程監控系統PSA通過總線與工業控制計算機連接。軌道交通安全門控制方法，它包括一個開門控制步驟和一個關門控制步驟，所述的開門控制步驟包括以下子步驟
Sll:列車進站並停靠在站臺正確位置後，駕駛員通過無線遙控裝置對安全門發出開門信號;
S12:安全門接收到開門信號後打開列車門，車廂指示燈閃爍，車廂門打開，車廂門內指示燈閃爍，乘客上下車；同時將開門信號傳送到控制系統，判斷開門信號是否有效；
513:如果開門信號有效，進行以下操作
5131:打開滑動門；
5132:滑動門進行防夾檢測；
5133:報警燈閃爍；
若開門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的操作允許鑰匙開關並按下就地控制盤PSL上的開門按鈕，進 行上述操作；
514:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則滑動門告警燈常亮，同時，中央接口盤PSCj^地控制盤PSL上全開指示燈亮；若滑動門被夾，則停止打開滑動門，延遲5秒，清除障礙物後再重新打開滑動門，並檢測重新開門次數是否超過三次；
515:若重新開門次數達到三次或三次以上，則滑動門自動打開並產生開門報警，對故障門進行事故處理中央接口盤PSC像個顯示點發送開門故障信號，在中央接口盤PSC上顯示故障位置，將該檔門隔離、維修保養；若重新開門次數低於三次，則按步驟S13中開門信號有效處理；
所述的關門控制步驟包括以下子步驟
521:乘客上下車完畢後，駕駛員操作遙控器發出關門信號，關閉列車門，車廂門指示燈閃爍並發出告警信號，待列車門關閉且鎖定後，車廂指示燈滅，同時，將關門信號出送到控制系統檢測是否有效；
522:若關門信號有效，則進行以下操作
5221:關閉滑動門；
5222:滑動門進行防夾檢測；
5223:告警燈光閃爍；
5224:蜂鳴器報警；
若關門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的允許鑰匙開關，並按下就地控制盤PSL上的關門按鈕，進行上述操作；
523:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門被夾，則停止關閉滑動門，延遲5秒，清除障礙區後再重新關閉滑動門，並檢測滑動門重新打開的次數是否超過三次； S24:若重新開門次數低於三次，則按S22中開門信號有效處理；若達到三次或三次以上，則滑動門自動打開至全開，清除障礙物後再手動關閉該檔門並進行隔離或維修該檔門檢測，若不需維修，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測；若需維修，則對故障門進行事故處理中央接口盤PSC向個顯示點發送關門故障信號，並在中央接口盤PSC上顯示故障的位置，將該檔門隔離、維修保養；
S25:進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門已關閉且鎖緊，則滑動門關閉且鎖緊指示燈亮，同時告警燈滅、告警聲停，中央接口盤PSC和就地控制盤PSL上的全開指示燈亮，向信號系統發出關閉且鎖緊信號，信號系統SIG允許列車離站；
S26:若滑動門未關閉或鎖緊，則在人工保障安全的前提下，駕駛員操作就地控制盤PSL向信號系統發送互鎖解除信號，信號系統SIG發送信號，允許列車離站，並向個顯示點發送故障信息。滑動門被夾停止關閉滑動門的延遲時間可根據需要進行調節。信號系統和站臺安全門之間的接口符合「故障安全」原則。除了響應有效的「開門」命令外，由任何部件損壞引起的故障都不會導致開門。當解鎖後，任何部件的故障都不會妨礙用手動打開任何一個門。系統級控制正常情況下，安全門系統級控制暫按通過無線遙控控制方式進行站臺滑動門的開/關門遙控操作，接收信號系統提供的停穩、停準信息，作為安全門的開啟或關閉條件。我司預留信號系統聯動控制的相關接口，待條件成熟時接入。站臺級控制(就地控制盤PSL控制):當系統級控制不能正常運行時，如信號系統故障、信號系統與安全門系統通信中斷、安全門系統局部故障等非正常情況下，站務人員可通過PSL進行安全門的開/關門操作，實現安全門的站臺級操作。緊急控制盤PEC控制當系統級控制和站臺級控制發生故障，不能正常運行時，則可以由車站工作人員操作車控室內設置的緊急控制盤PEC進行站臺滑動門的開/關門操作。單扇門就地操作在維修測試情況下，單扇門就地操作是由維保人員對單道安全門進行操作。當就地控制盒通過專用鑰匙從自動控制檔轉向手動或者隔離時，該道門脫離安全迴路，維護維保人員可通過就地控制盒上設置的開關門按鈕對單道門進行操作。手動解鎖手動解鎖是站臺工作人員或乘客對滑動門進行的緊急操作。當系統電源或個別安全門操作機構發生故障時，站臺工作人員可在站臺側用鑰匙解鎖打開滑動門，或者司機通過車內廣播通知乘客使用安全門上的手動解鎖裝置開啟滑動門。上述五種運行模式下的控制，具有優先級處理功能，即手動解鎖操作具有最高優先級，系統級控制優先級最低。
權利要求
1.軌道交通安全門控制系統，其特徵在於它包括中央接口盤PSC、就地控制盤PSL、緊急控制盤PEC、門控單元D⑶和信號系統接口 SIG，所述的中央接口盤PSC包括工業控制計算機、邏輯控制部件PEDC和繼電氣組； 工業控制計算機通過乙太網交換機與邏輯控制部件PEDC相連，邏輯控制部件PEDC通過總線與門控單元DCU連接，繼電氣組分別與門控單元DCU、緊急控制盤PEC、就地控制盤PSL和信號系統接口 SIG連接。
2.根據權利要求1所述的軌道交通安全門控制系統，其特徵在於所述的邏輯控制部件PEDC分成上行邏輯控制部件PEDC和下行邏輯控制部件PEDC，繼電氣組分成上行繼電氣組和下行繼電器組，信號系統SIG分成上行信號系統SIG和下行信號系統SIG，就地操作盤PSL分成上行就地操作盤PSL和下行就地操作盤PSL，緊急控制盤PEC分成上行緊急控制盤PEC和下行緊急控制盤PEC，上行部件與軌道一側的安全門控單元D⑶連接，下行部件與軌道另一側的安全門控單元DCU連接。
3.根據權利要求1所述的軌道交通安全門控制系統，其特徵在於所述的邏輯控制部件PEDC與門控單元D⑶之間的連接總線為PROFIBUS DP現場總線。
4.根據權利要求1所述的軌道交通安全門控制系統，其特徵在於它還包括車站綜合監控系統，車站綜合監控系統與工業控制計算機之間通過Modbus TCP通訊協議進行通訊。
5.根據權利要求1所述的軌道交通安全門控制系統，其特徵在於它還包括遠程監控系統PSA，遠程監控系統PSA通過總線與工業控制計算機連接。
6.軌道交通安全門控制方法，其特徵在於它包括一個開門控制步驟和一個關門控制步驟，所述的開門控制步驟包括以下子步驟 Sll:列車進站並停靠在站臺正確位置後，駕駛員通過無線遙控裝置對安全門發出開門信號; S12:安全門接收到開門信號後打開列車門，車廂指示燈閃爍，車廂門打開，車廂門內指示燈閃爍，乘客上下車；同時將開門信號傳送到控制系統，判斷開門信號是否有效； S13:如果開門信號有效，進行以下操作 S131:打開滑動門； S132:滑動門進行防夾檢測； S133:報警燈閃爍； 若開門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的操作允許鑰匙開關並按下就地控制盤PSL上的開門按鈕，進行上述操作； S14:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則滑動門告警燈常亮，同時，中央接口盤PSCj^地控制盤PSL上全開指示燈亮；若滑動門被夾，則停止打開滑動門，延遲5秒，清除障礙物後再重新打開滑動門，並檢測重新開門次數是否超過三次； S15:若重新開門次數達到三次或三次以上，則滑動門自動打開並產生開門報警，對故障門進行事故處理中央接口盤PSC像個顯示點發送開門故障信號，在中央接口盤PSC上顯示故障位置，將該檔門隔離、維修保養；若重新開門次數低於三次，則按步驟S13中開門信號有效處理； 所述的關門控制步驟包括以下子步驟 S21:乘客上下車完畢後，駕駛員操作遙控器發出關門信號，關閉列車門，車廂門指示燈閃爍並發出告警信號，待列車門關閉且鎖定後，車廂指示燈滅，同時，將關門信號出送到控制系統檢測是否有效； S22:若關門信號有效，則進行以下操作 5221:關閉滑動門； 5222:滑動門進行防夾檢測； 5223:告警燈光閃爍； 5224:蜂鳴器報警； 若關門信號無效，則駕駛員操作就地控制盤PSL上的允許鑰匙開關，並按下就地控制盤PSL上的關門按鈕，進行上述操作； S23:滑動門進行被夾檢測，若未被夾，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門被夾，則停止關閉滑動門，延遲5秒，清除障礙區後再重新關閉滑動門，並檢測滑動門重新打開的次數是否超過二次； 524:若重新開門次數低於三次，則按S22中開門信號有效處理；若達到三次或三次以上，則滑動門自動打開至全開，清除障礙物後再手動關閉該檔門並進行隔離或維修該檔門檢測，若不需維修，則進行滑動門關閉且鎖緊檢測；若需維修，則對故障門進行事故處理中央接口盤PSC向個顯示點發送關門故障信號，並在中央接口盤PSC上顯示故障的位置，將該檔門隔離、維修保養； 525:進行滑動門關閉且鎖緊檢測，若滑動門已關閉且鎖緊，則滑動門關閉且鎖緊指示燈亮，同時告警燈滅、告警聲停，中央接口盤PSC和就地控制盤PSL上的全開指示燈亮，向信號系統發出關閉且鎖緊信號，信號系統SIG允許列車離站； S26:若滑動門未關閉或鎖緊，則在人工保障安全的前提下，駕駛員操作就地控制盤PSL向信號系統發送互鎖解除信號，信號系統SIG發送信號，允許列車離站，並向個顯示點發送故障信息。
7.根據權利要求6所述的軌道交通安全門控制方法，其特徵在於所述的滑動門被夾停止關閉滑動門的延遲時間可根據需要進行調節。
全文摘要
本發明公開了一種軌道交通安全門控制系統及其控制方法，系統包括中央接口盤PSC、就地控制盤PSL、緊急控制盤PEC、門控單元DCU和信號系統SIG，中央接口盤PSC包括工業控制計算機、邏輯控制部件PEDC和繼電氣組；工業控制計算機通過總線與邏輯控制部件PEDC相連，邏輯控制部件PEDC通過總線與門控單元DCU連接，繼電氣組分別與門控單元DCU、緊急控制盤PEC、就地控制盤PSL和信號系統SIG連接；控制方法將分為一個開門控制和一個關門控制。本發明軌道兩側分成兩個控制迴路，任一側安全門的故障不影響另一側安全門的正常運行，具有性能先進、工藝成熟、結構簡單、維修方便、質量穩定、運行可靠、外形美觀的特點。
文檔編號E05F15/20GK103046829SQ20121054299
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月16日 優先權日2012年12月16日
發明者向生建, 廖俊, 蔣蓉穗, 陳小平, 薛剛, 李銀龍 申請人:四川久遠新方向智能科技有限公司