CN107521524A - 一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器及监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器及监测方法。其中传感器包括门扇开闭角度计算监测模块、门板平整度监测分析模块、贴合度监测模块、数据收发分析模块及组网断点检测模块；可记录地铁区间防护密闭隔断门门扇实时启闭角度、启闭时间、门扇转动时间、转动加速度、门扇轴向偏移角度及径向偏移角度。通过预设在数据分析与处理模块中的规范(标准)的要求，在线的对地铁区间防护密闭隔断门的位置、门扇变形等性能进行快速精确的检测，并将监测获取参数上传至地铁BAS系统或防护设备专用检测系统，系统通过传感器获取数据对防护设备进行全面的运行管理与控制，确保地铁运行的安全及保证战时设备防护性能的良好。
Description
技术领域
本发明涉及地铁区间防护密闭隔断门状态、门扇开启角度、门扇与门框贴合度、门扇间贴合度监测、门板平整度判断及设备健康性能检测等监测与维护管理领域。
背景技术
地铁作为一个城市的地下交通大动脉，地铁项目不仅仅是一个规模浩大的城市交通基础建设工程，同时更是一项重大的城市人防工程。一旦战争来临，它将和城市其他人防设施一起构筑整个城市的人民防空体系，地铁人防工程一般由若干个防护单元组成，通常一站一区间作为一个防护单元，地铁区间防护密闭隔断门是划分防护单元的一种重要防护设备，主要包括：立转式扇门、带插板门以及带防护密闭封堵板等结构形式，立转式门扇启闭方便，平战转换快捷，而且节省空间，在各地地铁线路建设中被广泛采用。区间防护密闭隔断门一般情况下设置在车站小里程段隧道正线上的区间隔断防护段，可以承受双向荷载且具有密闭门功能，使一个地下车站加上与其相邻的区间隧道段成为一个独立的防护单元。平时，地铁区间防护密闭隔断门靠隧道侧壁开启并锁定，不影响列车运营，门槛顶面与轨道标高齐平，道床排水沟防护密闭闸板和活门槛妥善放置于门后，战时，道床排水沟防护密闭闸板和和活门槛按设计要求安装到位，门扇关闭并闭锁到位，形成人员临时避难和物资存放的场所。但在平时的地铁运行过程中，为确保地铁运行安全，需保证门扇靠侧壁开启并保证锁定。门扇插销一旦脱开，门扇偏离侧壁，会造成极大的安全隐患，极有可能影响地铁的正常通行，若一旦地铁在运行中碰及门扇，至造成车毁人亡的事故。在实际使用过程中为保证这一情况不发生，通常采用闭锁装置闭锁，并且对闭锁装置的闭锁接触点进行监测，实时将采集信号送至地铁BAS系统。目前监测装置一般采用接触式光电开关，由于装置功能的限制，一般只能够采集到开关量，而且是非开即关，在实际使用中经常因为地铁运行的震动导致接触点的松动脱开、长期使用造成灰尘堆积等影响数据的采集的正确性，会出现误报、漏报、掉线等情况，同时BAS系统接到设备异常报警后会引发地铁的停运检测，排除误报等，这样会对地铁的运行带来严重影响。因此，急需一种能够实时监测地铁区间防护密闭隔断门状态、门扇开启角度、门扇与门框、门扇间贴合度的监测、门板平整度判断等多维参数状态监测方法及感应传感器。
发明内容
发明目的：本发明提供一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器及监测方法，能够实时监测并判断密闭隔断门的状态和健康性能。
技术方案：为达到上述目的，本发明地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器可采用如下技术方案：
一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器，包括门扇开闭角度计算监测模块、门板平整度监测分析模块、贴合度监测模块、数据收发分析模块及组网断点检测模块；
其中，门扇开闭角度计算监测模块用以获得地铁区间防护密闭隔断门门扇开闭转动角度，实时获取地铁区间防护密闭隔断门门扇启闭时间、门扇转动开始到结束的用时、启闭角度、转动角加速度；
门扇轴向监测模块用于监测门扇轴向的偏移角度；
门扇径向监测模块用于监测垂直门轴方向门扇变形的状态参数，获取门扇径向偏移角度；
贴合度监测模块用于监测门扇与门框之间的贴合度，或者门扇与门扇之间的贴合度；
数据收发分析模块用于所获取数据的收发，分析、处理数据；
组网断点检测模块用于检测传感器和BAS系统或防护设备专用系统间的通信可靠性。
进一步的，监测门扇的多维数据，用于分析判断地铁区间防护密闭隔断门在平时使用时门扇位置的分析，判断门扇是否可靠处在地铁隧道侧壁；以及判断由于长期开启造成局部变形而引起战时不能很好密闭的问题，超限告警。
进一步的，包括微控制器，该控制器用以获得地铁区间防护密闭隔断门门扇的转动角度数据的测量计算。
进一步的，包括计时器，该计时器用以获得门扇转动的初始时间和转动终止时间的数据。
有益效果：相对于现有技术，本发明通过地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器监测区间隔断门门扇转动的运动，实时获取地铁区间防护密闭隔断门门扇启闭时间、门扇转动用时、启闭角度、转动角加速度等数据；门扇轴向监测模块用于监测门扇轴向的门扇偏移角度；门扇径向监测模块用于监测垂直门扇方向门板变形的状态参数，获取门扇径向偏移角度。数据收发分析模块用于所获取数据的收发，分析、处理，据此判断门扇平整度、门板门框贴合度及启闭角度与预设值的报警等功能；组网断点报警模块用于监测传感器和地铁BAS系统或防护设备监测系统间的通信可靠性，确保BAS或防护设备监测系统实时、可靠的收到地铁区间防护密闭隔断门传感器获取的数据，避免误报、漏报等情况的发生，保证地铁运行安全可靠。达到在线监测的目的。从而可以自动化的、在线的对隔断门的防护性能进行快速精确的检测。有利于平时对地铁隔断门进行定期维护保养，确保隔断门的运动部件及门扇、门轴保持良好运行状态，确保战时工程防护效果。
本发明还提供了上述地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器的检测方法的技术方案：
在数据分析与处理模块中设置技术规范的数据，包括地铁区间防护密闭隔断门转角规范数据、轴向偏移规范数据以及径向偏移规范数据；通过门扇开闭角度计算监测模块获取门扇实时转角，并记录其初始与终止的转动时间；门板平整度监测分析模块记录门扇轴向实时偏移，分析门扇与地面的垂直度，进而判断双开门门扇闭合时，两扇门扇间的闭合程度；径向偏移传感器记录门扇径向实时偏移，判断门扇与门框间的贴合度，与规范数据比对，得出隔断门的密闭性能。综上所述可以分析判断地铁区间防护密闭隔断门战时封堵效果。
进一步的，初始地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器在隔断门初次安装、调试合格后完全闭合时的转角实测值为初始值，轴向和径向偏移角度监测值均为0°。
进一步的，地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器通过双网冗余组网方式，采用特殊的数据收发模式，检测传感器模块与BAS系统或防护设备专用监测系统的通信。
附图说明
图1为本发明地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器示意图。
图2为本发明中的地铁区间防护密闭隔断门正常闭合示意图，并展示了门扇启闭位置的状态。
图3为本发明中的地铁区间防护密闭隔断门启闭角度示意图，并展示了门扇停止状态时的状态。
图4为本发明中的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器监测门扇轴向偏移原理示意图。
图5为本发明中的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器监测门扇径向偏移原理示意图。
具体实施方式
请参阅图1、2所示，本发明公开了一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器1，包括：隔断门门扇启闭监测模块、门扇轴向监测模块、门扇径向监测模块、数据收发分析模块、组网断点报警模块等。其中，感应式多维传感器启闭监测模块用以实时获取地铁区间防护密闭隔断门2的门扇启闭时间、门扇转动用时、启闭角度、转动角加速度等数据；其中，图示中给出门轴3的位置，门扇轴向监测模块用于监测门扇轴向的门扇偏移角度；门扇径向监测模块用于监测垂直门扇方向门板变形的状态参数，获取门扇径向偏移角度。数据收发分析模块用于所获取数据的收发，分析、处理，据此判断门扇平整度、门板门框贴合度及启闭角度与预设值的比对，超限报警等功能；组网断点报警模块用于监测传感器和地铁BAS系统或防护设备监测系统间的通信可靠性，确保BAS或防护设备监测系统实时、可靠的收到地铁区间防护密闭隔断门传感器获取的数据，避免误报、漏报等情况的发生，保证地铁运行安全可靠。其中所述隔断门感应式多维传感器中包括微控制器、寄存器、CPU、时钟等，其中微控制器用以获得隔断门门扇的运动参数、转动角度、启闭的初始与终止角度、转动角加速度等数据；计时器用以获得门扇启闭时间、门扇转动用时、设备发生异常的时间等数据；寄存器用于寄存门扇安装调试完毕后符合验收规范要求的初始数据、近期监测数据等；CPU用于处理监测数据、计算门扇径向与轴向变形量及与初始寄存数据的比对、判断门扇平整度等功能。数据收发分析模块依据地铁对设备监测的可靠性要求，采用有线传输，近距采用485总线，超过1公里采用光纤传输与485结合的方式传输，确保数据收发的实时与可靠，并采用环路组网，从而实现检测数据、组网与传输的稳定、可靠与高效。
而如图3及图4所示，本发明的实施方式中还公开了使用上述感应式多维传感器监测门扇轴向与径向变形的方法，传感器监测到门扇与初始调试位置的相对偏移角，若定义门扇门轴末端为门扇监测偏移坐标原点，门扇转动角度为α、相对坐标轴向偏移角为β、径向偏移角为γ，则监测点A点门板变形量可定义为：TA径向＝BAsinβ、TA轴向＝HAsinγ；同理B点门板变形量可定义为：TB径向＝BB sinβ、TB轴向＝HBsinγ，则A、B点的相对偏移量为：ΔT径向＝|TA径向-TB径向|、ΔT轴向＝|TA轴向-TB轴向|。通过传感器CPU分析、比对门扇变形技术规范要求，得出门扇战时防护性能与健康状况。
通过上述检测方法，能够自动的对门扇的防护性能与健康状况进行判断并可以将数据上传，达到在线实时监测之目的。从而可以自动化的、在线的对地铁区间防护密闭隔断门的性能进行快速精确的检测与状态定位。有利于后续对隔断门进行定期维护保养，确保隔断门平时的安全和战时的防护性能，确保战时工程防护效果。
另外，本发明的具体实现方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (7)
1.一种地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器，其特征在于：包括门扇开闭角度计算监测模块、门板平整度监测分析模块、贴合度监测模块、数据收发分析模块及组网断点检测模块；
其中，门扇开闭角度计算监测模块用以获得地铁区间防护密闭隔断门门扇开闭转动角度，实时获取地铁区间防护密闭隔断门门扇启闭时间、门扇转动开始到结束的用时、启闭角度、转动角加速度；
门扇轴向监测模块用于监测门扇轴向的偏移角度；
门扇径向监测模块用于监测垂直门轴方向门扇变形的状态参数，获取门扇径向偏移角度；
贴合度监测模块用于监测门扇与门框之间的贴合度，或者门扇与门扇之间的贴合度；
数据收发分析模块用于所获取数据的收发，分析、处理数据；
组网断点检测模块用于检测传感器和BAS系统或防护设备专用系统间的通信可靠性。
2.根据权利要求1所述的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器，其特征在于：监测门扇的多维数据，用于分析判断地铁区间防护密闭隔断门在平时使用时门扇位置的分析，判断门扇是否可靠处在地铁隧道侧壁；以及判断由于长期开启造成局部变形而引起战时不能很好密闭的问题，超限告警。
3.根据权利要求1所述的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器，其特征在于：包括微控制器，该控制器用以获得地铁区间防护密闭隔断门门扇的转动角度数据的测量计算。
4.根据权利要求1所述的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器，其特征在于：包括计时器，该计时器用以获得门扇转动的初始时间和转动终止时间的数据。
5.一种使用根据权利要求1至4中任一项所述的地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器的检测方法，其特征在于：在数据分析与处理模块中设置技术规范的数据，包括地铁区间防护密闭隔断门转角规范数据、轴向偏移规范数据以及径向偏移规范数据；通过门扇开闭角度计算监测模块获取门扇实时转角，并记录其初始与终止的转动时间；门板平整度监测分析模块记录门扇轴向实时偏移，分析门扇与地面的垂直度，进而判断双开门门扇闭合时，两扇门扇间的闭合程度；径向偏移传感器记录门扇径向实时偏移，判断门扇与门框间的贴合度，与规范数据比对，得出隔断门的密闭性能。
6.根据权利要求5所述的性能检测方法，其特征在于：初始地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器在隔断门初次安装、调试合格后完全闭合时的转角实测值为初始值，轴向和径向偏移角度监测值均为0°。
7.根据权利要求6所述的性能检测方法，其特征在于：地铁区间防护密闭隔断门感应式多维传感器通过双网冗余组网方式，检测传感器模块与BAS系统或防护设备专用监测系统的通信。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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