CN108181844B - 地铁屏蔽门故障检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地铁屏蔽门故障检测方法，第二摄像头（5）用于检测地铁屏蔽门继电器动作，继电器用于控制地铁屏蔽门开关，电流传感器（4）用于检测继电器动作信号，电压传感器（3）用于检测继电器工作电压；电源（6）供电；当微控制器（1）经第一摄像头（2）接收到列车到达站点信号时，微控制器对通过电压传感器接收到的继电器励磁电压、电流传感器接收到的继电器励磁线圈电流、以及经过第二摄像头摄取后输入的继电器工作状况进行实时分析，并按照地铁屏蔽门开启和关闭时的信号逻辑和电压、电流值判断地铁屏蔽门运行是否正常，并将接收到的数据和判断结果传送给上位机（7），上位机在屏幕上显示地铁屏蔽门工作状态并能保存信息。

Description

地铁屏蔽门故障检测方法
技术领域
本发明涉及一种轨道交通屏蔽门检测方法，尤其涉及一种地铁屏蔽门故障检测方法。
背景技术
安全型继电器多用于工业控制、轨道交通等领域，下面以安全型继电器在轨道交通屏蔽门中的应用为例加以说明。城市的快速发展，不断对地铁的载客能力提出新的要求，特别是早晚高峰时段，大量的客流导致旅客上下车的时间延长。屏蔽门的开关时间也应根据客流的变化做相应的调整，因此屏蔽门系统的运行质量将直接影响到地铁整体运营质量。随着列车运行信号与屏蔽门联动功能投用，地铁屏蔽门故障率比例较高。例如：列车车门和屏蔽门开关不联动，或出现屏蔽门非预期开关，交错开门、非预期再次打开等现象，造成多次轻微伤人等事故。目前，对于屏蔽门控制系统中复杂状态下的实时数据采集、智能化故障报警的研究还不成熟，监测装置种类较少，易受环境干扰，检测准确度还不够高，实时性较差。现有的控制地铁屏蔽门的继电器安装在信号机房内，由系统根据列车到达和离开的要求对继电器发出一系列控制信号，这些继电器与站台的执行机构连接在一起达到对屏蔽门的开关控制。当列车到达和离开时安装在机房里的WTC（车地通信）设备会接收到相应的信号，其卡板上对应的指示灯会有指示。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地铁屏蔽门故障检测方法，该方法检测精度高，实时性好，能够实时监测并上传数据，对地铁既有信号不会产生干扰，从而影响列车运行。
为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种地铁屏蔽门故障检测方法，基于地铁屏蔽门故障检测装置，该检测装置主要包括检测部分，检测部分包括电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头用于检测地铁列车到达站点，第二摄像头用于检测地铁屏蔽门继电器动作，继电器用于控制地铁屏蔽门开关，电流传感器用于检测继电器动作信号，电压传感器用于检测继电器工作电压；所述电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头的输出信号接微控制器输入端，微控制器连接上位机；
当微控制器经第一摄像头接收到列车到达站点信号时，微控制器对通过电压传感器接收到的继电器励磁电压、电流传感器接收到的继电器励磁线圈电流、以及经过第二摄像头摄取后输入的继电器工作状况进行实时分析，并按照地铁屏蔽门开启和关闭时的信号逻辑和电压、电流值判断地铁屏蔽门运行是否正常，并将接收到的数据和判断结果传送给上位机，上位机在屏幕上显示地铁屏蔽门工作状态并能保存信息。
所述电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头按一定的时间间隔检测，并将检测结果数据传送给微控制器。
进一步，在若干连续周期内，微控制器接收到的继电器动作数据与控制信号不一致，或者和预定的信号逻辑不符合，则进行声光报警，并在实时上传的数据帧中，写入相应的故障标号，上位机能显示相应的故障内容。
所述电流传感器为环形穿孔式，继电器励磁线圈穿过环形电流传感器。
所述电压传感器接在继电器励磁线圈两端。
所述第二摄像头安装在继电器正面，正对继电器的触点，当继电器吸合和断开时摄像头能够检测到其实时工作状况。
所述第一摄像头安装在车地通信卡板前的架子上，聚焦对准表示列车到达的发光二极管。
本发明地铁屏蔽门故障检测方法采用摄像头和电流传感器对地铁屏蔽门继电器动作进行非接触式检测，有效隔离了地铁屏蔽门故障检测装置与被测试安全型继电器，也不会对地铁既有信号产生干扰，影响列车运行。采用摄像头、电流传感器和电压传感器对继电器控制信号和继电器动作两项指标进行实时监测，能够判断继电器动作与控制信号不一致的故障、控制信号幅度不足引起的故障等，并能实时监测并上传数据，数据采集、上传周期远小于安全型继电器衔铁动作时间。
本发明地铁屏蔽门故障检测方法检测精度高，实时性好，能够实时监测并上传数据，对地铁既有信号不会产生干扰，从而影响列车运行。
附图说明
图1为本发明地铁屏蔽门故障检测装置电气原理示意图；
图2为本发明地铁屏蔽门故障检测方法流程图。
图中：1微控制器，2第一摄像头，3电压传感器，4电流传感器，5第二摄像头，6电源，7上位机。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1和图2，一种地铁屏蔽门故障检测方法，基于地铁屏蔽门故障检测装置。该检测装置主要包括检测部分，检测部分包括电流传感器4、电压传感器3、第一摄像头2和第二摄像头5。
所述第一摄像头2用于检测地铁列车到达站点，第一摄像头2安装在车地通信（TWC）卡板前的架子上，聚焦对准表示列车到达的发光二极管。摄像头距离卡板大约40-60mm。当地铁列车到达时该二极管会连续闪烁，第一摄像头将该状态传送给微控制器1。
所述第二摄像头5用于检测地铁屏蔽门继电器动作，第二摄像头5安装在继电器正面，正对继电器的触点，当继电器吸合和断开时摄像头能够检测到其实时工作状况。
所述继电器用于控制地铁屏蔽门开关，电流传感器4用于检测继电器动作信号，电流传感器4为环形穿孔式，继电器励磁线圈穿过环形电流传感器。电流传感器4的电源线不能穿过检测环，以免对控制信号的检测产生干扰。当电流传感器4检测到电流时，输出模拟信号，送入微控制器1带A/D功能的引脚。电压传感器3用于检测继电器工作电压，电压传感器3接在继电器励磁线圈两端，将检测结果传送给微控制器1。
所述电流传感器4、电压传感器3、第一摄像头2和第二摄像头5的输出信号接微控制器1输入端，微控制器1连接上位机7。微控制器1采用意法半导体的STM32系列单片机，运行主频72MHz，带有12位A/D、UART接口、外部中断等功能外设。微控制器1根据上述输入的信号，按照地铁屏蔽门开启和关闭时的信号逻辑和电压、电流值判断地铁屏蔽门故障是否正常，把所有信号和判断结果按一定格式传送给上位机7。上位机7在屏幕上显示地铁屏蔽门工作状况并将信息保存为今后发生问题时追溯提供依据。
所述电源6给各部件供电，即电源6提供给电流传感器4、电压传感器3、第一摄像头2、第二摄像头5和微控制器1电源。具体来说，外部输入电源为交流220V，通过电源6的电源模块将其转化为三路电源，±12V和+5V。其中±12V直流电源用于给电流传感器4供电，+5V电压经过buck降压电路后的3.3V给微控制器1和第一摄像头2和第二摄像头5供电。
一种地铁屏蔽门故障检测方法，当微控制器1经第一摄像头2接收到列车到达站点信号时，微控制器1对通过电压传感器3接收到的继电器励磁电压、电流传感器4接收到的继电器励磁线圈电流、以及经过第二摄像头5摄取后输入的继电器工作状况进行实时分析，并按照地铁屏蔽门开启和关闭时的信号逻辑和电压、电流值判断地铁屏蔽门运行是否正常，信号逻辑包括了预定时序。电流传感器4、电压传感器3、第一摄像头2和第二摄像头5按一定的时间间隔检测，并将检测结果数据传送给微控制器1。微控制器1将接收到的数据和判断结果传送给上位机7，上位机7在屏幕上显示地铁屏蔽门工作状态并能保存信息，同时在分屏幕上显示接收到的各项数据。
上位机7能把数据保存在硬盘中，使得上位机具有历史数据回放功能和报警及预警功能，可以将保存在上位机中的数据以图形的方式显示。根据地铁车站各参数的具体情况，用户可以设定一个阈值区间用于判断各项参数是否正常。
故障报警：若在若干连续周期内，微控制器1接收到的继电器动作数据与控制信号不一致，或者和预定的信号逻辑不符合，则进行声光报警，并在实时上传的数据帧中，写入相应的故障标号，以便上位机7能够显示相应的故障内容。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种地铁屏蔽门故障检测方法，其特征是：
基于地铁屏蔽门故障检测装置，该检测装置主要包括检测部分，检测部分包括电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头，第一摄像头用于检测地铁列车到达站点，第二摄像头用于检测地铁屏蔽门继电器动作，继电器用于控制地铁屏蔽门开关，电流传感器用于检测继电器动作信号，电压传感器用于检测继电器工作电压；所述电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头的输出信号接微控制器输入端，微控制器连接上位机；
所述第一摄像头安装在车地通信卡板前的架子上，聚焦对准表示列车到达的发光二极管；所述第二摄像头安装在继电器正面，正对继电器的触点，当继电器吸合和断开时摄像头能够检测到其实时工作状况；
当微控制器经第一摄像头接收到列车到达站点信号时，微控制器对通过电压传感器接收到的继电器励磁电压、电流传感器接收到的继电器励磁线圈电流、以及经过第二摄像头摄取后输入的继电器工作状况进行实时分析，并按照地铁屏蔽门开启和关闭时的信号逻辑和电压、电流值判断地铁屏蔽门运行是否正常，并将接收到的数据和判断结果传送给上位机，上位机在屏幕上显示地铁屏蔽门工作状态并能保存信息；
所述电流传感器、电压传感器、第一摄像头和第二摄像头按一定的时间间隔检测，并将检测结果数据传送给微控制器。
2.根据权利要求1所述的地铁屏蔽门故障检测方法，其特征是：在若干连续周期内，微控制器接收到的继电器动作数据与控制信号不一致，或者和预定的信号逻辑不符合，则进行声光报警，并在实时上传的数据帧中，写入相应的故障标号，上位机能显示相应的故障内容。
3.根据权利要求1所述的地铁屏蔽门故障检测方法，其特征是：所述电流传感器为环形穿孔式，继电器励磁线圈穿过环形电流传感器。
4.根据权利要求1所述的地铁屏蔽门故障检测方法，其特征是：所述电压传感器接在继电器励磁线圈两端。
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