CN105715139B - 一种全冗余控制的站台门控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全冗余控制的站台门控制器，包括：相互连接的第一、第二控制单元；当第一控制单元输出开、关信号时，第二控制单元对第一控制单元的信号处理模块及输出端进行监测，当第一控制单元的信号处理模块或输出端出现异常时，第二控制单元替换第一控制单元，发出开、关信号和报警信号；当第二控制单元输出开、关信号时，第一控制单元对第二控制单元的信号处理模块及输出端进行监测。本发明通过第一控制单元和第二控制单元相互检测输出点接口状态，并监控CPU的运行状态，以此实现整个系统检测，避免单个电子器件损坏对整个屏蔽门控制系统的影响；同时在检测到故障后及时切换控制单元，从而大大提高产品的可靠性，确保屏蔽门的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及屏蔽门自动控制领域，特别是涉及一种全冗余控制的站台门控制器。
背景技术
屏蔽门又称月台幕门或安全门(Platform screen doors或Platform-edgedoors)，安装于城市轨道交通沿线车站站台边缘，将站台候车区与轨道行驶区隔离，与列车门对应，是一种机电设备系统。屏蔽门的应用将乘客与轨道和列车进行了隔离，提高了运营安全系数，改善了乘客候车的站台环境，也利于节约运营成本和建设成本。屏蔽门的开启和关闭一般是在列车到站时配合列车门的动作进行的，为乘客提供上下列车的通道。因此屏蔽门的正常运作对于轨道交通十分重要。
DCU(Door Control Unit，单元门控制器，只控制一个门)是屏蔽门或安全门的电气控制装置，负责开或关滑动门，每侧站台共有24个门，每个门由一个DCU控制。
PEDC(Platform Electrical Door Controller，站台门控制器)包含两个CPU单元，分别称为主CPU单元和冗余CPU单元，两个单元包含的硬件电路完全一致，每个单元由CPU、保护模块、I/O模块及继电器组成。所述PEDC给24个DCU发送开、关门命令，同时接收各DCU传送的“门关闭且锁紧”和“门已开”信号，这四个信号都与所述PEDC的主CPU单元和冗余CPU单元连接。所述PEDC给各DCU一组干接点(此时继电器动作)，触发开、关门信号。
现在所有的厂家都采用的是通讯冗余，即所述PEDC中的主CPU单元和冗余CPU单元采用以太网传输方式连接，所述冗余CPU单元中的CPU通过软件判断所述主CPU单元中的CPU是否有故障，以此确保所述主CPU单元正常工作。若所述冗余CPU单元中的CPU监控到所述主CPU单元中的CPU正常工作，则不采取措施；若所述冗余CPU单元中的CPU监控到所述主CPU单元中的CPU异常，则所述冗余CPU单元中的CPU发出报警信号，以通知工作人员及时维修。但是，电子器件是具有一定寿命的，而且相同工作环境下的不同电子器件的工作寿命也是不同的，如果所述PEDC的主CPU单元中的CPU正常运行，而后续的电子器件(包括光耦、继电器或逻辑器件)中只要有一个损坏，此时所述DCU将无法收到所述PEDC发送的开关门指令，导致屏蔽门不能做出相应的动作，而所述冗余CPU单元监测到所述主CPU单元中的CPU运行正常，也不会发出警报，因此屏蔽门将一直处于打开状态或关闭状态，严重影响屏蔽门的正常运作。
因此，如何在主CPU单元中的任意电子器件发生故障时，均可检测到异常的发生，并主动切换到冗余CPU单元以确保屏蔽门的正常工作已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全冗余控制的站台门控制器，用于解决现有技术中PEDC的冗余CPU单元无法全面监测主CPU单元中所有电子器件，造成屏蔽门无法正常工作等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种全冗余控制的站台门控制器，所述站台门控制器至少包括：
第一控制单元和第二控制单元；其中，
所述第一控制单元与所述第二控制单元相连，当所述第一控制单元输出屏蔽门的开、关信号时，所述第二控制单元对所述第一控制单元的信号处理模块及输出端进行监测，当所述第一控制单元的信号处理模块或输出端出现异常时，所述第二控制单元替换所述第一控制单元，发出所述屏蔽门的开、关信号，并发出报警信号；当所述第二控制单元输出所述屏蔽门的开、关信号时，所述第一控制单元对所述第二控制单元的信号处理模块及输出端进行监测。
优选地，所述第一控制单元及所述第二控制单元与单元门控制器相连，所述单元门控制器安装于各屏蔽门上，负责开启或关闭所述屏蔽门，一扇屏蔽门由一个单元门控制器控制；同时，在所述屏蔽门开启或关闭后，所述单元门控制器向所述第一控制单元和所述第二控制单元反馈所述屏蔽门的状态信号。
更优选地，所述第一控制单元的信号处理模块为第一CPU、输出端为第一继电器，所述第二控制单元的信号处理模块为第二CPU、输出端为第二继电器；
所述第一处理器与所述第一继电器、所述第二处理器及所述第二继电器相连，当所述第一处理器发出开关命令时触发所述第一继电器，所述第一继电器发出驱动信号控制站台上的屏蔽门开启或关闭；
所述第二处理器与所述第二继电器、所述第一处理器及所述第一继电器相连，对所述第一处理器及所述第一继电器进行监测，当所述第一处理器或所述第一继电器发生异常时，所述第二处理器发出报警信号，并由所述第二处理器发出开关命令，所述第二处理器触发所述第二继电器发出驱动信号，控制站台上的屏蔽门开启或关闭，此时所述第一处理器对所述第二处理器及所述第二继电器进行监测。
更优选地，所述第一CPU与所述第二CPU通过以太网连接实现相互监测。
更优选地，所述第一控制单元还包括第一保护模块和第一I/O模块，所述第二控制单元还包括第二保护模块和第二I/O模块。
如上所述，本发明的全冗余控制的站台门控制器，具有以下有益效果：
本发明的全冗余控制的站台门控制器通过第一控制单元和第二控制单元相互检测输出点接口状态，并监控CPU的运行状态，以此实现整个系统检测，避免单个电子器件损坏对整个屏蔽门控制系统的影响；同时在检测到故障后及时切换控制单元，从而大大提高产品的可靠性，确保屏蔽门的正常工作。
附图说明
图1显示为本发明的全冗余控制的站台门控制器的工作原理示意图。
元件标号说明
11 站台门控制器
111 第一控制单元
1111 第一CPU
1112 第一继电器
112 第二控制单元
1121 第二CPU
1122 第二继电器
12 单元门控制器
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本发明提供一种全冗余控制的站台门控制器，所述站台门控制器11至少包括：第一控制单元111和第二控制单元112和单元门控制器12。
所述第一控制单元111与所述第二控制单元112相连，当所述第一控制单元111输出屏蔽门的开、关信号时，所述第二控制单元112对所述第一控制单元111的信号处理模块及输出端进行监测，当所述第一控制单元111的信号处理模块或输出端出现异常时，所述第二控制单元112替换所述第一控制单元112，发出所述屏蔽门的开、关信号，并发出报警信号；当所述第二控制单元112输出所述屏蔽门的开、关信号时，所述第一控制单元111对所述第二控制单元112的信号处理模块及输出端进行监测。
如图1所示，在本实施例中，所述第一控制单元111包括第一CPU1111(作为所述第一控制单元111的信号处理模块)、第一继电器1112(位于所述第一控制单元111的输出端)、第一保护模块(图中未显示)以及第一I/O模块(图中未显示)。所述第一控制单元111与所述第一继电器1112、所述第二处理器及所述第二继电器1122相连。当所述第一控制单元111用于控制所述屏蔽门的开启和关闭时，所述第一CPU1111发出开关命令，并触发所述第一继电器1112，所述第一继电器1112发出驱动信号，所述单元门控制器12在驱动信号的控制下对站台上的屏蔽门进行开启或关闭的操作；当所述第一控制单元111用于监测所述第二控制单元112时，所述第一CPU1111监控所述第二控制单元112中的第二CPU1121，并采集所述第二控制单元112中的第二继电器1122的输出信号，当所述第二CPU1121运行不正常，或在所述第二CPU1121发出开关命令后所述第二控制单元112未输出相应的驱动信号，则切换到所述第一控制单元111，由所述第一控制单元111控制所述屏蔽门的开启和关闭，并由所述第一CPU1111发出报警信号。
如图1所示，在本实施例中，所述第二控制单元112包括第二CPU1121(作为所述第二控制单元112的信号处理模块)、第二继电器1122(位于所述第二控制单元112的输出端)、第二保护模块(图中未显示)以及第二I/O模块(图中未显示)。所述第二控制单元112与所述第二继电器1122、所述第一处理器及所述第一继电器1112相连。当所述第二控制单元112用于监测所述第一控制单元111时，所述第二CPU1121监控所述第一CPU1111，并采集所述第一继电器1112的输出信号，当所述第一CPU1111运行不正常，或在所述第一CPU1111发出开关命令后所述第一控制单元111未输出相应的驱动信号时，所述第二CPU1121发出报警信号，及时通知工作人员进行故障排查，同时发出所述屏蔽门的开、关信号的单元切换到所述第二控制单元112；此时所述第二控制单元112用于控制所述屏蔽门的开启和关闭时，所述第二CPU1121发出开关命令，并触发所述第二继电器1122，所述第二继电器1122发出驱动信号，所述单元门控制器12在驱动信号的控制下对站台上的屏蔽门进行开启或关闭的操作。
具体地，在本实施例中，所述第一CPU1111与所述第二CPU1121通过以太网连接实现相互监测，以此进行所述第一控制单元111与所述第二控制单元112的相互备份工作，确保屏蔽门正常工作。
如图1所示，所述单元门控制器12与所述第一控制单元111及所述第二控制单元112相连，根据所述站台门控制器11输出信号控制屏蔽门的开启或关闭，同时，在所述屏蔽门开启或关闭后将所述屏蔽门的状态信号反馈到所述站台门控制器11。所述单元门控制器12安装于各屏蔽门上的，一扇屏蔽门由一个单元门控制器12控制，同一侧屏蔽门上的各单元门控制器12由所述站台门控制器11输出的同一控制信号控制，以实现同侧屏蔽门开启或关闭的同步。
如上所述，本发明的全冗余控制的站台门控制器，具有以下有益效果：
本发明的全冗余控制的站台门控制器通过第一控制单元和第二控制单元相互检测输出点接口状态，并监控CPU的运行状态，以此实现整个系统检测，避免单个电子器件损坏对整个屏蔽门控制系统的影响；同时在检测到故障后及时切换控制单元，从而大大提高产品的可靠性，确保屏蔽门的正常工作。
综上所述，本发明提供一种全冗余控制的站台门控制器，所述站台门控制器至少包括：第一控制单元和第二控制单元；其中，所述第一控制单元与所述第二控制单元相连，当所述第一控制单元输出屏蔽门的开、关信号时，所述第二控制单元对所述第一控制单元的信号处理模块及输出端进行监测，当所述第一控制单元的信号处理模块或输出端出现异常时，所述第二控制单元替换所述第一控制单元，发出所述屏蔽门的开、关信号，并发出报警信号；当所述第二控制单元输出所述屏蔽门的开、关信号时，所述第一控制单元对所述第二控制单元的信号处理模块及输出端进行监测。本发明的全冗余控制的站台门控制器通过第一控制单元和第二控制单元相互检测输出点接口状态，并监控CPU的运行状态，以此实现整个系统检测，避免单个电子器件损坏对整个屏蔽门控制系统的影响；同时在检测到故障后及时切换控制单元，从而大大提高产品的可靠性，确保屏蔽门的正常工作。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种全冗余控制的站台门控制器，其特征在于，所述站台门控制器至少包括：
第一控制单元和第二控制单元；其中，
所述第一控制单元与所述第二控制单元相连，当所述第一控制单元输出屏蔽门的开、关信号时，所述第二控制单元对所述第一控制单元的信号处理模块及输出端进行监测，当所述第一控制单元的信号处理模块或输出端出现异常时，所述第二控制单元替换所述第一控制单元，发出所述屏蔽门的开、关信号，并发出报警信号；当所述第二控制单元输出所述屏蔽门的开、关信号时，所述第一控制单元对所述第二控制单元的信号处理模块及输出端进行监测。
2.根据权利要求1所述的全冗余控制的站台门控制器，其特征在于：所述第一控制单元及所述第二控制单元与单元门控制器相连，所述单元门控制器安装于各屏蔽门上，负责开启或关闭所述屏蔽门，一扇屏蔽门由一个单元门控制器控制；同时，在所述屏蔽门开启或关闭后，所述单元门控制器向所述第一控制单元和所述第二控制单元反馈所述屏蔽门的状态信号。
3.根据权利要求1或2所述的全冗余控制的站台门控制器，其特征在于：所述第一控制单元的信号处理模块为第一CPU、输出端为第一继电器，所述第二控制单元的信号处理模块为第二CPU、输出端为第二继电器；
所述第一处理器与所述第一继电器、所述第二处理器及所述第二继电器相连，当所述第一处理器发出开关命令时触发所述第一继电器，所述第一继电器发出驱动信号控制站台上的屏蔽门开启或关闭；
所述第二处理器与所述第二继电器、所述第一处理器及所述第一继电器相连，对所述第一处理器及所述第一继电器进行监测，当所述第一处理器或所述第一继电器发生异常时，所述第二处理器发出报警信号，并由所述第二处理器发出开关命令，所述第二处理器触发所述第二继电器发出驱动信号，控制站台上的屏蔽门开启或关闭，此时所述第一处理器对所述第二处理器及所述第二继电器进行监测。
4.根据权利要求3所述的全冗余控制的站台门控制器，其特征在于：所述第一CPU与所述第二CPU通过以太网连接实现相互监测。
5.根据权利要求3所述的全冗余控制的站台门控制器，其特征在于：所述第一控制单元还包括第一保护模块和第一I/O模块，所述第二控制单元还包括第二保护模块和第二I/O模块。
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