CN108107865B - 一种动车组内端门故障诊断方法及诊断设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种动车组内端门故障诊断方法及诊断设备。其中，该方法包括：采集门控器的供电信号，若供电信号异常，则门控器故障；若供电信号正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若在有人或无人时光电传感器的输出信号与预设的输出信号不一致，则光电传感器的输出信号异常，则光电传感器故障或门控器故障；若光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。本发明实施例通过依次判断门控器的供电信号、光电传感器的输出信号及门状态是否正常，可实现故障的快速定位，提高了动车组内端门故障检修效率。

Description

一种动车组内端门故障诊断方法及诊断设备

技术领域

本发明实施例涉及故障诊断技术领域，具体为一种动车组内端门故障诊断方法及诊断设备。

背景技术

动车组具有高速度、高节能、高舒适、高安全的特点，给人们的出行带来很大方便。门系统是动车组的重要组成部分，按照其分布区域可以分为侧拉门、司机室门、内端门、外端门几种。内端门用于分隔客室与通过台区域，其中电动内端门因其开关门速度快、噪声低、安全可靠等优点，在动车组中大量使用。为了在动车组运行工况下内端门可以正常地打开和关闭，不影响乘客的正常通行，需要及时发现动车组内端门的故障，并进行故障定位及排除。

CRH380型动车组内端门由玻璃门板、门机构滑轨、门控器、光电传感器、直流无刷电机、隔离开关等组成。动车组内端门高级检修过程中故障率较高，故障涉及内端门不动作或异常动作等，故障原因涉及电缆断线、错接、内端门门控器故障、电机故障、感应开关(光电传感器)或隔离开关故障等。在现有的内端门故障检测中，主要采用人工排查的方法来定位故障并进行检修，导致检测及故障诊断时间长，严重影响检修调试周期，因此研究一种可以快速定位故障点的诊断方法具有重要的实际意义。

发明内容

为解决现有动车组内端门故障检测及诊断中效率低下的问题，本发明实施例提供一种动车组内端门故障诊断方法及诊断设备。

第一方面，本发明实施例提供一种动车组内端门故障诊断方法，该方法包括：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

第二方面，本发明实施例提供一种动车组内端门故障诊断设备，该设备包括：供电状态判断模块，具体用于：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；光电传感器的输出信号判断模块，具体用于：若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；门状态判断模块，具体用于：若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下方法：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

本发明实施例通过依次判断门控器的供电信号、光电传感器的输出信号及门状态是否正常，可实现故障的快速定位，提高了动车组内端门故障检修效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断方法流程图；

图2为本发明实施例提供的又一动车组内端门故障诊断方法流程图；

图3为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断设备结构示意图；

图4为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断设备的人机交互模块结构示意图；

图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

CRH380型动车组内端门包括门控器、光电传感器和电机。其中，光电传感器和电机均连向门控器，光电传感器将有人或无人的信号传送给门控器，门控器根据所接收的光电信号控制电机，实现门的开启或关闭。以下以CRH380型动车组为例介绍本发明实施例的详细方案。

图1为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤S1、判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；

实现本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断方法的设备称为动车组内端门故障诊断设备。所述动车组内端门故障诊断设备与内端门的光电传感器、电机及门控器分别相连。即所述动车组内端门故障诊断设备、所述光电传感器、所述门控器“三通”连接，所述动车组内端门故障诊断设备、所述电机、所述门控器“三通”连接。所述“三通”连接是指三个部件之间两两相连。

光电传感器和电机的霍尔传感器均由门控器供电，进行门控器的供电状态判断是指判断门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器的供电状态，具体包括：采集光电传感器的电源信号和电机的霍尔传感器的电源信号，若判断获知光电传感器的电源信号和/或电机的霍尔传感器的电源信号异常，则可获知所述门控器故障；若判断获知光电传感器的电源信号和电机的霍尔传感器的电源信号均正常，则可获知所述门控器的供电状态正常；

动车组内端门故障诊断设备分别采集光电传感器的电源信号和电机的霍尔传感器的电源信号，若所述电源信号均为高电平，说明门控器的供电状态正常；否则，门控器对光电传感器和/或电机的霍尔传感器的供电状态异常，即所述门控器的供电状态异常；若所述门控器的供电状态异常，可获知所述门控器异常；所述门控器异常包括所述门控器对所述光电传感器的供电线路异常和/或所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电线路异常。

步骤S2、若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；

若所述供电状态正常，即若所述门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器的供电正常，则进一步进行光电传感器的输出信号判断。光电传感器向门控器传输信号，比如当光电传感器感应到人经过时会产生高电平，并维持1s。动车组内端门故障诊断设备采集所述光电传感器的输出信号，如果预先设定有人时所述光电传感器的输出信号为高电平，无人时所述光电传感器的输出信号为低电平，若在有人或无人时所述光电传感器的输出与预设的输出一致，则所述光电传感器的输出信号正常；反之，所述光电传感器的输出信号异常。若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；所述门控器故障包括所述门控器与所述光电传感器的输出信号的连线故障。CRH380型动车组内端门包含两个光电传感器，分别位于客室侧和通过台侧，最先接收到触发信号(人经过)的光电传感器动作。

步骤S3、若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步进行门状态判断。获取门的状态，比如门全开、门全关或动作中。结合所述光电传感器的输出信号，由于所述光电传感器的输出信号正常，比如设定为有人时所述光电传感器的输出信号为高电平，无人时所述光电传感器的输出信号为低电平，则根据所述光电传感器的输出信号可获知有人或无人。再结合门的状态，判断门状态是否正常。正常时应该在有人来时门打开，人离开后关闭。如果有人门未开，无人门未关或出现挤压(电机停止，门未全关或全开)，则都属于门状态异常。若获知门状态异常，则可判断获知所述电机故障或所述门控器故障。

本发明实施例通过依次判断门控器的供电信号、光电传感器的输出信号及门状态是否正常，可实现故障的快速定位，提高了动车组内端门故障检修效率。

进一步地，基于上述实施例，所述方法还包括：若所述光电传感器的输出信号异常，则发送光电替换信号给所述门控器，然后判断所述光电替换信号是否正常，若所述光电替换信号正常，则获知所述光电传感器发生故障；否则，所述门控器发生故障。

若所述门控器的供电状态正常，则进一步进行光电传感器的输出信号判断。若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；因此需要进一步判断到底是所述光电传感器发生故障还是所述门控器发生故障。对光电信号的替换，内端门故障诊断设备可采用单片机控制继电器的方式进行。可以引入原光电传感器的电源来模拟光电信号，即当发送光电替换信号模拟有人情况时，发送所述光电替换信号通过将光电传感器信号输出端与门控器的连接断开，并将光电传感器电源引入门控器光电信号输入端，并维持1s来实现；当发送光电替换信号模拟无人情况时，发送所述光电替换信号通过断开光电传感器信号输出端与门控器信号输入端实现。发送光电替换信号给所述门控器后，然后判断所述光电替换信号是否正常，所述光电替换信号正常是指，在发送所述光电替换信号模拟有人时，门应打开；在发送所述光电替换信号模拟无人时，门应关闭；如果判断获知所述光电替换信号正常，则可获知门控器功能正常，所述光电传感器发生故障；否则，所述门控器发生故障。其中，模拟有人或无人可通过人机交互界面进行选择。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过发送光电替换信号给门控器，模拟光电传感器的功能，为进一步确定故障位置提供了可靠依据。

进一步地，基于上述实施例，所述方法还包括：若所述门状态异常，则发送电机替换信号给所述电机，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，则获知所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。

若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步进行门状态判断。若所述门状态异常，可获知所述电机故障或所述门控器故障；因此需要进一步判断到底是所述电机发生故障还是所述门控器发生故障。发送电机替换信号给所述电机，内端门故障诊断设备可以采用单片机控制继电器及电机驱动器的方式进行。发送电机替换信号时，需要将电机与门控器之间的连接断开，并将电机连接到内端门故障诊断设备的电机驱动器上，以判断内端门电机是否发生故障。由于断开电机与门控器之间的连接后，电机会失去电源，因此在发送电机替换信号时需要给所述电机接通备用电源，如利用30V的锂电池，经降压后给电机供电。

当发送电机替换信号模拟门开时，继电器将门控器与电机间的连接断开，接通电机的备用电源，同时接通电机与所述电机驱动器，单片机给所述电机驱动器发送控制信号，驱动电机正转；当发送电机替换信号模拟门关时，继电器将门控器与电机间的连接断开，接通电机的备用电源，同时接通电机与所述电机驱动器，单片机给所述电机驱动器发送控制信号，驱动电机反转。需要注意的是，门开和门关时驱动电机正转还是反转，需要根据实际电路情况设定。

发送电机替换信号给所述电机后，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，即发送电机替换信号模拟门开时，门应打开；发送电机替换信号模拟门关时，门应关闭，则获知所述电机正常，所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。其中，模拟门开或门关可通过人机交互界面进行选择。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过发送电机替换信号给电机，通过电机是否正常工作判断电机故障还是门控器故障，为进一步确定故障位置提供了可靠依据。

进一步地，基于上述实施例，所述方法还包括：设置逻辑功能表，所述逻辑功能表包括门控器供电逻辑表、光电信号逻辑表、电机状态逻辑表和门状态逻辑表；所述门控器供电逻辑表用于判断所述供电状态是否正常；所述光电信号逻辑表用于判断所述光电传感器的输出信号是否正常；所述光电信号逻辑表、所述电机状态逻辑表和所述门状态逻辑表相结合用于判断所述门状态是否正常。

通过详细的分析内端门各组成部件的工作逻辑，编制出内端门工作的功能逻辑表。所述门控器供电逻辑表、所述光电信号逻辑表、所述电机状态逻辑表和所述门状态逻辑表分别如表1～表4所示。

表1门控器供电逻辑表

光电电源	霍尔电源	供电状态
			1	1	门控器供电正常
1	0	门控器供电异常
			0	1	门控器供电异常
0	0	门控器供电异常

表2光电信号逻辑表

光电传感器的输出信号	状态
		1	有人
0	无人

表3电机状态逻辑表

表4门状态逻辑表

由于内端门故障诊断设备、门控器、光电传感器“三通”连接，内端门故障诊断设备、门控器、电机“三通”连接，因此，内端门故障诊断设备可以测量得到门控器与光电传感器、门控器与电机通信时的输入输出信号，进一步根据这些输入输出信号进行故障诊断。其中，表3中，电机由门控器提供驱动电压，内端门故障诊断设备可以测得电机的三相供电电压；表4中，计数标志位是由内端门故障诊断设备单片机中的计数器的所计脉冲数获得。

图2为本发明实施例提供的又一动车组内端门故障诊断方法流程图，结合所述逻辑功能表，对动车组内端门故障诊断的流程如下：

采集门控器的输入输出信号，并执行如下步骤：

(1)门控器供电检查：逻辑功能如表1所示，如果光电电源-霍尔电源的逻辑序列为“11”，则说明门控器供电正常。如果任何一位出现了逻辑“0”，则说明光电开关电源或霍尔电源出现异常，即门控器供电出现异常。

(2)光电信号检测：若光电信号(光电传感器的输出信号)为“1”，则表示光电开关(光电传感器)处“有人”；若光电信号为“0”，则表示光电开关处“无人”。将此理论结果与实际情况进行对比，如果理论结果与实际情况相吻合则说明光电开关工作正常，否则可能是光电开关功能出现异常，此时需要通过操作屏幕来控制继电器，以实现光电信号的替换。如果替换后光电信号恢复正常，则说明光电开关故障，需要更换。

(3)门状态判定：当诊断设备初次上电时，需要在屏幕上选择门的类型(“790mm”,“850mm”)和初始状态(“门全开”，“门全关”)。其中当“门全关”时，计数器赋值为“87”(该数字由电机霍尔信号波形所得，与门的宽度有关，此值对应790mm)；当“门全开”时，计数器赋值为“0”。以初始状态是“门全开”为例，此时计数器为“0”，当电机驱动相电压为6.5，且霍尔相序为“A-B-C”，门处于关门状态。此时当电机霍尔信号每检测到一个上升沿，计数器加1，直到计数器变为“87”，则内端门处于“门全关”状态。如果当计数器未加到“87”且门停止运转，则说明出现“门挤压”情况。随后霍尔相序变为“A-C-B”，此时当电机霍尔信号每检测到一个上升沿，计数器减1，直至计数器重新回到“0”，内端门恢复到“门全开”状态。当初始状态为“门全关”时，原理类似。如果检测到门未按照正常逻辑进行开关，则需发送电机替换信号给电机，如果电机正常运转，则说明门控器出现异常；否则可判断电机出现异常。

(4)典型故障判断：门控器内部存在自动执行的程序：第一，当光电开关触发时，如果满足计数标志位C＝0或霍尔相序标志位L＝1，则门控器运行正常，否则获知发生“有人门没开”故障。第二，当光电信号无触发4s后，即人走4s后，如果满足计数标志位C＝87或相序标志位L＝0，则门控器运行正常，否则获知发生“无人门没关”故障。第三，当挤压发生3s后，如果满足计数标志位C＝0或相序标志位L＝1，则门控器运行正常，否则获知发生“挤压门没开”故障。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过根据内端门控制逻辑编制逻辑功能表，并根据逻辑功能表进行故障诊断，为动车组内端门故障诊断提供了便捷有效的实现方法。

进一步地，基于上述实施例，所述方法还包括：显示所述门控器对所述光电传感器的供电状态、所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电状态、所述光电传感器的信号状态、所述门控器对所述电机的驱动信号状态、所述门状态以及门典型故障状态；所述门典型故障状态包括供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开；设置光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发发送所述光电替换信号；所述电机信号替换按钮用于触发发送所述电机替换信号。

内端门故障诊断设备可设置人机交互面板。所述人机交互面板一方面可用来显示，另一方面可进行预设操作。所述人机交互面板可以显示的内容包括所述门控器对所述光电传感器供电状态、所述门控器对所述电机的霍尔传感器供电状态、所述光电传感器的信号状态、所述门控器对所述电机的的驱动信号状态、所述门状态以及门典型故障状态；其中所述门控器对所述光电传感器供电状态可显示“有电”或“无电”，所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电状态可显示“有电”或“无电”；所述光电传感器的信号状态可显示“有人”或“无人”；所述门控器对所述电机的驱动信号状态可显示当前电机三相电压的实际测量值；所述门状态可显示“开到位”、“关到位”、“挤压”、“开门中”、“关门中”；所述门典型故障状态可对应四个故障显示灯，分别为供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开，正常时和故障时可设定不同的灯的颜色，如正常时显示灰色，故障时显示红色。

在所述人机交互面板还可设置光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发发送所述光电替换信号；所述电机信号替换按钮用于触发发送所述电机替换信号。在按下所述光电信号替换按钮时，会显示二次界面，用于选择发送模拟有人时的光电替换信号还是模拟无人时的光电替换信号；在按下所述电机信号替换按钮时，会显示二次界面，用于选择发送模拟开门时的光电替换信号还是模拟关门时的光电替换信号。在按下相应的按钮后，内端门故障诊断装置发送相应的替换信号，以进一步进行故障诊断，此处不再赘述。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过显示供电状态、光电信号状态、门状态及故障状态，并设置信号替换按钮，有效地增强了人机交互。

图3为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断设备结构示意图。如图3所示，所述设备包括门控器供电状态判断模块10、光电传感器的输出信号判断模块20、门状态判断模块30：

门控器供电状态判断模块10具体用于：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；

所述动车组内端门故障诊断设备与内端门的光电传感器、电机及门控器分别相连。即所述动车组内端门故障诊断设备、所述光电传感器、所述门控器“三通”连接，所述动车组内端门故障诊断设备、所述电机、所述门控器“三通”连接。所述“三通”连接是指三个部件之间两两相连。

所述光电传感器和所述电机的霍尔传感器均由所述门控器供电。门控器供电状态判断模块10采集光电传感器的电源信号和电机的霍尔传感器的电源信号，若光电传感器的电源信号和电机的霍尔传感器的电源信号均为高电平，则门控器供电状态正常；否则，门控器供电状态异常；若门控器供电状态异常，可获知所述门控器异常；所述门控器异常包括所述门控器对所述光电传感器的供电线路异常和/或所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电线路异常。

光电传感器的输出信号判断模块20具体用于：若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；

若所述门控器供电状态正常，则由光电传感器的输出信号判断模块20进一步对光电传感器的输出信号进行判断。光电传感器向门控器传输信号，比如当光电传感器感应到人经过时会产生高电平，并维持1s。光电传感器的输出信号判断模块20采集所述光电传感器的输出信号，如果预设有人时所述光电传感器的输出信号为高电平，无人时所述光电传感器的输出信号为低电平，且在有人或无人时所述光电传感器的输出与预设的输出一致，所述光电传感器的输出信号正常。反之，所述光电传感器的输出信号异常。若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；所述门控器故障包括所述门控器与所述光电传感器的输出信号的连线故障。

门状态判断模块30具体用于：若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

若所述光电传感器的输出信号正常，则由门状态判断模块30进一步进行门状态判断。具体包括：获取门的状态，比如门全开、门全关或动作中。结合所述光电传感器的输出信号，由于所述光电传感器的输出信号正常，比如设定为有人时所述光电信号为高电平，无人时所述光电信号为低电平，则根据所述光电信号可获知有人或无人。再结合门的状态，判断门状态是否正常。正常时应该在有人来时门打开，人离开后关闭。如果有人门未开，无人门未关或出现挤压，则都属于门状态异常。若获知门状态异常，则可判断获知所述电机故障或或所述门控器故障。

本发明实施例通过依次判断门控器的供电信号、光电传感器的输出信号及门状态是否正常，可实现故障的快速定位，提高了动车组内端门故障检修效率。

进一步地，基于上述实施例，所述光电传感器的输出信号判断模块20还用于：若所述光电传感器的输出信号异常，则发送光电替换信号给所述门控器，然后判断所述光电替换信号是否正常，若所述光电替换信号正常，则获知所述光电传感器发生故障；否则，所述门控器发生故障；所述门状态判断模块30还用于：若所述门状态异常，则发送电机替换信号给所述电机，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，则获知所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。

若所述门控器供电状态正常，则光电传感器的输出信号判断模块20进一步对光电传感器的输出信号进行判断。若光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；因此需要进一步判断到底是所述光电传感器发生故障还是所述门控器发生故障。对光电信号的替换，光电信号判断模块20可采用单片机控制继电器的方式进行。可以引入原光电传感器的电源模拟光电信号，即当发送光电替换信号模拟有人情况时，发送所述光电替换信号通过将光电传感器信号输出端与门控器的连接断开，并将光电传感器电源引入门控器光电信号输入端，并维持1s来实现；当发送光电替换信号模拟无人情况时，发送所述光电替换信号通过断开光电传感器信号输出端与门控器信号输入端实现。发送光电替换信号给所述门控器后，然后判断所述光电替换信号是否正常，所述光电替换信号正常是指，在发送所述光电替换信号模拟有人时，门应打开；在发送所述光电替换信号模拟无人时，门应关闭；如果判断获知所述光电替换信号正常，则可获知门控器功能正常，所述光电传感器发生故障；否则，门控器发生故障。其中，模拟有人或无人可通过人机交互界面进行选择。

若所述光电传感器的输出信号正常，则门状态判断模块30进一步进行门状态判断。若所述门状态异常，可获知所述电机故障或所述门控器故障；因此需要进一步判断到底是所述电机发生故障还是所述门控器发生故障。对电机信号的替换，门状态判断模块30可以采用单片机控制继电器及电机驱动器的方式进行。发送电机替换信号时，需要将电机与门控器之间的连接断开，并将电机连接到内端门故障诊断设备的电机驱动器上，以判断电机是否发生故障。由于断开电机与门控器之间的连接后，电机会失去电源，因此在发送电机替换信号时需要给所述电机接通备用电源。

当门状态判断模块30发送电机替换信号模拟门开时，继电器将门控器与电机间的连接断开，接通电机的备用电源，同时接通电机与所述电机驱动器，单片机给所述电机驱动器发送控制信号，驱动电机正转；当门状态判断模块30发送电机替换信号模拟门关时，继电器将门控器与电机间的连接断开，接通电机的备用电源，同时接通电机与所述电机驱动器，单片机给所述电机驱动器发送控制信号，驱动电机反转。

门状态判断模块30发送电机替换信号给所述电机后，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，则获知所述电机正常，所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。其中，模拟门开或门关可通过人机交互界面进行选择。

所述内端门故障诊断设备中采用的单片机可以为STM32系列单片机。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过发送光电替换信号给门控器、发送电机替换信号给电机，为进一步确定故障位置提供了可靠依据。

进一步地，基于上述实施例，所述设备还包括：逻辑功能表设置模块，所述逻辑功能表设置模块用于设置所述逻辑功能表，所述逻辑功能表包括门控器供电逻辑表、光电信号逻辑表、电机状态逻辑表和门状态逻辑表；所述门控器供电逻辑表用于判断所述供电状态是否正常；所述光电信号逻辑表用于判断所述光电传感器的输出信号是否正常；所述光电信号逻辑表、所述电机状态逻辑表和所述门状态逻辑表相结合用于判断所述门状态是否正常。

具体地，所述门控器供电逻辑表、所述光电信号逻辑表、所述电机状态逻辑表和所述门状态逻辑表可以分别如表1～表4所示。

根据所述门控器供电逻辑表可获知门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器的供电是否正常；根据所述光电信号逻辑表可获知有人还是无人；根据所述电机状态逻辑表可获知电机停转、正转还是反转，其中正转和反转分别对应关门状态和开门状态(由实际电路决定)；根据所述电机状态逻辑表还可获知霍尔相序标志位L，结合所述门状态逻辑表和所述光电信号逻辑表可获知是否发生故障及故障状态。

比如，如果门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器供电均正常，即光电电源、霍尔电源均为11；光电信号为1(有人)；由电机状态逻辑表得知霍尔相序标志位L为2(电机停止)；由门状态逻辑表获知计数标志位为0～87，则可判断此时有人，并且门处于未全开或全闭的状态，且电机停转，因此可判定出现挤压门未开故障。

其中，实现光电传感器电源信号、电机的霍尔传感器电源信号、光电传感器的输出信号、电机三相供电电压、电机霍尔相序的检测的核心器件可以是光耦合器。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过根据内端门控制逻辑编制逻辑功能表，并根据逻辑功能表进行故障诊断，为动车组内端门故障诊断提供了便捷有效的实现方法。

进一步地，基于上述实施例，所述设备还包括：人机交互模块，所述人机交互模块的显示内容包括：所述门控器对所述光电传感器的供电状态、所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电状态、所述光电传感器的信号状态、所述门控器对所述电机的驱动信号状态、所述门状态以及门典型故障状态；所述门典型故障状态包括供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开；所述人机交互模块还包括光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发所述光电传感器的输出信号判断模块发送所述光电替换信号给所述门控器；所述电机信号替换按钮用于触发所述门状态判断模块发送所述电机替换信号给所述电机。

所述人机交互模块一方面可用来显示，另一方面可进行预设操作。所述门控器对所述光电传感器供电状态可显示“有电”或“无电”，所述门控器对所述电机的霍尔传感器供电状态可显示“有电”或“无电”；所述光电信号状态可显示“有人”或“无人”；所述门控器对所述电机的驱动信号状态可显示当前电机三相电压的实际测量值；所述门状态可显示“开到位”、“关到位”、“挤压”、“开门中”、“关门中”；所述门典型故障状态可对应四个故障显示灯，分别为供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开，正常时和故障时可设定不同的灯的颜色。如果光电传感器和电机霍尔传感器任一个的供电异常，则供电异常显示灯为故障状态。

在所述人机交互模块还可显示光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发光电传感器的输出信号判断模块20发送所述光电替换信号给所述门控器；所述电机信号替换按钮用于触发门状态判断模块30发送所述电机替换信号给所述电机，所述光电信号替换按钮和电机信号替换按钮可以为触控按钮。在按下所述光电信号替换按钮时，会显示二次界面，用于选择发送模拟有人时的光电替换信号还是模拟无人时的光电替换信号；在按下所述电机信号替换按钮时，会显示二次界面，用于选择发送模拟开门时的光电替换信号还是模拟关门时的光电替换信号。

在上述实施例的基础上，本发明实施例通过显示供电状态、光电信号状态、门状态及故障状态，并设置信号替换按钮，有效地增强了人机交互。

进一步地，基于上述实施例，所述设备还包括电源模块，用于给所述设备供电；所述设备还可包括SD卡存储模块，用于存储所采集的数据；所述设备还可包括远传模块，用于将诊断设备存储的数据通过传输给控制中心，以便进一步分析，所述远传模块可以为WIFI模块；所述设备还可包括寿命模块，用于通过对正常数据和当前数据的分析，对当前内端门寿命进行估计。

图4为本发明实施例提供的动车组内端门故障诊断设备的人机交互模块结构示意图。如图4所示，所述人机交互模块从左至右依次为WIFI模块，电源指示灯，电源总开关，单片机电源开关，7英寸彩色显示屏，接线端子排，电池充电口。

7英寸彩色显示屏从上至下显示内容依次为：当前时间显示；客室侧光电信号(光电传感器的输出信号)与光电供电状态(门控器对光电传感器的供电状态)；客室侧光电信号替换按钮；通过台侧光电信号与光电供电状态；通过台侧光电信号替换按钮；传感器供电状态(门控器对电机的霍尔传感器的供电状态)；电机供电信号(门控器对电机的驱动信号状态)；电机信号替换按钮；内端门状态显示；供电异常故障指示灯；有人门未开故障指示灯；无人门未关故障指示灯；挤压门未开故障指示灯；存储显示界面；远传界面；寿命预测界面。

所述7英寸LCD彩色显示屏，可以为如下的显示屏：分辨率为800*480，其通过STM32的FSMC接口进行驱动，TFTLCD模块采用2*17的排针(2.54mm的间距)以16位的并方式与外部连接，采用电容触摸屏，支持5点同时触摸。

其中时间显示模块显示当前的年月日，星期以及时间；供电状态显示“有电”/“无电”；光电信号为“有人”/“无人”；电机供电显示当前电机三相电压实际测量值；内端门状态分为“开到位”，“关到位”，“挤压”，“开门中”，“关门中”；替换按钮在未替换时为蓝色，替换时需要进过二次界面再次确认，经确认后替换按钮变为绿色。

显示屏中共有四种典型故障显示灯，当没有发生故障时，故障指示灯为灰色，当有故障发生时，故障指示灯变为红色。

存储模块是将当前检测数据存储到SD卡中，点击“存储”按钮，首先会弹出数字键盘输入界面，输入当前内端门编号。在正确输入内端门编号后，进入存储界面，诊断设备将会按照一定格式对检测结果进行存储。在最上方有“查询”，“上翻”，“下翻”，“退出”四个按钮，可以同时对已存储的数据进行上翻下翻查询，点击“退出”按钮可以退出存储模块。

远传模块可以将诊断设备存储的数据通过WIFI模块传输给控制中心，以便进一步分析。寿命模块可以通过对正常数据和当前数据的分析，对当前内端门寿命进行估计。

在上述实施例的基础上，本发明实施例设置功能完善的人机交互模块，为实现有效的人机交互提供了便利。

本发明实施例提供的设备是用于上述方法的，具体功能可参照上述方法流程，此处不再赘述。

本发明实施例提供的方法和设备可适用于所有与动车组内端门具有类似结构的门故障诊断。

图5为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。如图5所示，电子设备1包括处理器501、存储器502和总线503。其中，所述处理器501和所述存储器502通过所述总线503完成相互间的通信；所述处理器501用于调用所述存储器502中的程序指令，以执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法，例如包括：判断门控器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；若所述供电状态正常，则进一步判断光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知电机故障或所述门控器故障。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的电子设备等实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种动车组内端门故障诊断方法，其特征在于，包括：

判断门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；

若所述供电状态正常，则进一步判断所述光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；

若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知所述电机故障或所述门控器故障；

若所述光电传感器的输出信号异常，则发送光电替换信号给所述门控器，然后判断所述光电替换信号是否正常，若所述光电替换信号正常，则获知所述光电传感器发生故障；否则，所述门控器发生故障；所述光电替换信号正常是指，在发送所述光电替换信号模拟有人时，门应打开；在发送所述光电替换信号模拟无人时，门应关闭。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述门状态异常，则发送电机替换信号给所述电机，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，则获知所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置逻辑功能表，所述逻辑功能表包括门控器供电逻辑表、光电信号逻辑表、电机状态逻辑表和门状态逻辑表；

所述门控器供电逻辑表用于判断所述供电状态是否正常；

所述光电信号逻辑表用于判断所述光电传感器的输出信号是否正常；

所述光电信号逻辑表、所述电机状态逻辑表和所述门状态逻辑表相结合用于判断所述门状态是否正常。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

显示所述门控器对所述光电传感器的供电状态、所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电状态、所述光电传感器的信号状态、所述门控器对所述电机的驱动信号状态、所述门状态以及门典型故障状态；所述门典型故障状态包括供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开；

设置光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发发送所述光电替换信号；所述电机信号替换按钮用于触发发送所述电机替换信号。

5.一种动车组内端门故障诊断设备，其特征在于，包括：

门控器供电状态判断模块，具体用于：判断门控器对光电传感器和电机的霍尔传感器的供电状态是否正常，若所述供电状态异常，则可获知所述门控器故障；

光电传感器的输出信号判断模块，具体用于：若所述供电状态正常，则进一步判断所述光电传感器的输出信号是否正常，若判断获知在有人或无人时所述光电传感器的输出信号与预设的输出信号一致，则所述光电传感器的输出信号正常；否则，所述光电传感器的输出信号异常；若所述光电传感器的输出信号异常，可获知所述光电传感器故障或所述门控器故障；

门状态判断模块，具体用于：若所述光电传感器的输出信号正常，则进一步判断门状态是否正常，若判断获知所述门状态与预设的状态不一致，则所述门状态异常，可获知所述电机故障或所述门控器故障；

所述光电传感器的输出信号判断模块还用于：若所述光电传感器的输出信号异常，则发送光电替换信号给所述门控器，然后判断所述光电替换信号是否正常，若所述光电替换信号正常，则获知所述光电传感器发生故障；否则，所述门控器发生故障；所述光电替换信号正常是指，在发送所述光电替换信号模拟有人时，门应打开；在发送所述光电替换信号模拟无人时，门应关闭。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，

所述门状态判断模块还用于：若所述门状态异常，则发送电机替换信号给所述电机，然后判断所述电机是否正常运转，若所述电机正常运转，则获知所述门控器发生故障；否则，所述电机发生故障。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

人机交互模块，所述人机交互模块的显示内容包括：所述门控器对所述光电传感器的供电状态、所述门控器对所述电机的霍尔传感器的供电状态、所述光电传感器的信号状态、所述门控器对所述电机的驱动信号状态、所述门状态以及门典型故障状态；所述门典型故障状态包括供电异常、有人门没开、无人门没关和挤压门没开；

所述人机交互模块还包括光电信号替换按钮和电机信号替换按钮，所述光电信号替换按钮用于触发所述光电传感器的输出信号判断模块发送所述光电替换信号给所述门控器；所述电机信号替换按钮用于触发所述门状态判断模块发送所述电机替换信号给所述电机。

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至4任一所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一所述的方法。

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