CN108715167A - 一种索道保护方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种索道保护方法、装置及系统，涉及索道技术领域。该方法、装置及系统通过获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号，并依据角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，运行状态参数包括索道的运行距离，最后当运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使车厢减速；由于当运行距离等于预设定的第一阈值时，直接切除原生索道控制系统中的高速指令回路，使得车厢减速运行，从而能够避免索道冲站；同时，在保持原生的控制系统的情况下，仅增加本索道保护系统，就能大大提高老旧索道的安全级别，使其具有和新索道一样的安全保护功能和便利的测试手段，满足更高的安全标准，延长老旧索道的服役时间。

Description

一种索道保护方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及索道技术领域，具体而言，涉及一种索道保护方法、装置及系统。

背景技术

索道(Ropeway)，又称吊车、缆车、流笼，是交通工具的一种，通常在崎岖的山坡上运载乘客或货物上下山。索道是利用悬挂在半空中的钢索，承托及牵引客车或货车。

现有技术中，索道有的采用一套控制系统，或者采用两套冗余控制系统，或者两套热备控制系统来保证往复式索道、地面缆车和脉动循环式索道的低速进站。而这些方案均存在以下几个问题：第一是逻辑控制和安全保护在一个控制系统中完成；第二是太过浪费，两套或更多套的中大型可编程序控制器，或者是采用安全型可编程序控制器，成本高昂；第三是多套控制核心的复杂性带来的故障率大幅增加；第四是多套控制核心的设计和调试要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种索道保护方法、装置及系统，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种索道保护方法，所述索道保护方法包括：

获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

进一步地，所述运行状态参数还包括所述索道的运行速度，在所述切除高速指令回路以使所述车厢减速的步骤之后，所述索道保护方法还包括：

依据所述运行速度计算所述车厢的减速度；

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路。

进一步地，所述索道保护方法还包括：

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成制动指令以使得索道制动。

进一步地，所述索道保护方法还包括：

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成报警指令。

第二方面，本发明实施例还提供了一种索道保护装置，所述索道保护装置包括：

信号获取单元，用于获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

运行状态参数确定单元，用于依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

控制单元，用于当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

进一步地，所述运行状态参数还包括所述索道的运行速度，所述索道保护装置还包括：

计算单元，用于依据所述运行速度计算所述车厢的减速度；

所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路。

进一步地，所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成制动指令以使得索道制动。

进一步地，所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成报警指令。

第三方面，本发明实施例还提供了一种索道保护系统，其特征在于，所述索道保护系统包括：

存储器；

处理器；

信号采集模块，所述信号采集模块与所述处理器电连接，所述脉冲编码器用于采集驱动轮的角位移信号；及

索道保护装置，所述索道保护装置安装于所述存储器并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块，所述索道保护装置包括：

信号获取单元，用于获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

运行状态参数确定单元，用于依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

控制单元，用于当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

进一步地，所述索道保护系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述处理器电连接。

本发明实施例提供的索道保护方法、装置及系统，通过获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号，并依据角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，运行状态参数包括索道的运行距离，最后当运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使车厢减速；由于当运行距离等于预设定的第一阈值时，直接切除原生索道控制系统中的高速指令回路，使得车厢减速运行，从而能够避免索道冲站；同时，在保持原生的控制系统的情况下，仅增加本索道保护系统，就能大大提高老旧索道的安全级别，使其具有和新索道一样的安全保护功能和便利的测试手段，满足更高的安全标准，延长老旧索道的服役时间。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的索道保护系统的功能框图。

图2示出了本发明实施例提供的索道保护方法的流程图。

图3示出了本发明实施例提供的索道的运行速度随距离、时间变化的曲线图。

图4示出了本发明实施例提供的索道保护装置的功能模块图。

图标：100-索道保护系统；110-处理器；120-存储器；130-信号采集模块；140-触摸屏；200-索道保护装置；210-信号获取单元；220-运行状态参数确定单元；230-控制单元；240-判断单元；250-计算单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

第一实施例

请参阅图1，为本发明实施例提供的一种索道保护系统100的功能框图。该索道保护系统100包括索道保护装置200、存储器120、处理器110、信号采集模块130以及触摸屏140等。这些组件通过一条或多条通讯总线/信号线相互通讯。所述索道保护装置200包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器120中或固化在所述索道保护系统100的操作系统(operating system，OS)中的软件功能单元。

存储器120可用于存储软件程序以及单元，如本发明实施例中的索道保护装置200及方法所对应的程序指令/单元，处理器110通过运行存储在存储器120内的软件程序以及单元，从而执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的索道保护方法。存储器120可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。

信号采集模块130采集驱动轮的角位移信号，并将该角位移信号传输至处理器110，由处理器110进行处理获得索道的运行状态参数。

在一种优选的实施例中，信号采集模块130包括两个脉冲编码器，且两个脉冲编码器均与处理器110电连接。

触摸屏140在索道保护系统100与用户之间提供一个输出及输入界面，以实现用索道保护系统100与用户的交互。触摸屏140能感应到来自该触摸屏140上的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器110进行处理。

具体地，该触摸屏140可以进行参数显示、信息记录、状态提醒、检验测试及参数调整等操作。

可以理解，图1所示的结构仅为示意，索道保护系统100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

第二实施例

本发明实施例提供了一种索道保护方法，用于实时监测索道的运行速度、运行距离，以防止索道冲站，并在索道出现故障时，控制索道停止运行，以保障安全。请参阅图2，为本发明实施例提供的索道保护方法的流程图。该索道保护方法包括：

步骤S201：获取信号采集模块130采集到的驱动轮的角位移信号。

可以理解地，信号采集模块130包括两个脉冲编码器，两个脉冲编码器均设置于驱动轮的中心轴端部，并随着驱动轮的旋转开始采集驱动轮的角位移信号。

步骤S202：依据角位移信号确定索道的运行状态参数。

其中，运行状态参数包括索道的运行距离及运行速度。

具体地，处理器110可依据两个脉冲编码器采集的角位移信号，分别确定两个脉冲编码器的速度值以及脉冲数，从而分别确定两个脉冲编码器的第一阈值，并在两个脉冲编码器的电脉冲信号均无丢失的情况下，将两个第一阈值的差值作为索道的运行距离。

此外，两个脉冲编码器的速度值应该相等，两个脉冲编码器的速度值为索道的运行速度。

在一种优选的实施例中，处理器110可利用以下代码实现确定第一脉冲编码器的速度及第一阈值的功能。

XIO B3:0/1COP#B10:0#M0:7.0 4

此行代码用于定义第一脉冲编码器。

XIO B3:0/1BST OTL M0:7.1/12NXB OTL M0:8.1/12BND

此行代码用于初始化第一脉冲编码器。

GRT N7:16 0DIV I:7.1N7:16N7:0

此行代码用于读取第一脉冲编码器的脉冲数并确定其系数。

MOV I:7.3N7:135

此行代码用于读取第一脉冲编码器的速度。

BST LEQ N7:135-1NXB XIC B13:0/2XIO B13:0/3NEQ N7:135 0BND OTE B13:0/2

此行代码用于判断第一脉冲编码器是否反向旋转。

BST GEQ N7:135 1NXB XIC B13:0/3XIO B13:0/2NEQ N7:135 0BND OTE B13:0/3

此行代码用于判断第一脉冲编码器是否正向旋转。

GEQ S:13N7:195TON T4:0 0.01 6 0

此行代码用于设置触发脉冲。

XIC T4:0/TT XIC B13:0/3CTU C5:2 0 0

此行代码用于对第一脉冲编码器的脉冲进行加计数。

XIC T4:0/TT XIC B13:0/2CTU C5:3 0 14

此行代码用于对第一脉冲编码器的脉冲进行减计数。

BST SUB C5:2.ACC C5:3.ACC N7:2NXB GEQ N7:2 0MOV N7:2C5:0.ACC NXB LESN7:2 0SUB 0N7:2C5:0.ACC BND

此行代码用于得到第一脉冲编码器的第一阈值。

需要说明的是，实现确定第二脉冲编码器的速度及第一阈值的功能的代码与上述类似，仅需改变第二脉冲编码器的寄存器位置即可，在此不再赘述。

步骤S203：判断运行距离是否大于等于预设定的第一阈值，如果是，则执行步骤S204；如果否，则执行步骤S201。

需要说明的是，在人工调试期间，会由人工确认索道的运行周期，从而获得正常运行情况下，索道的运行速度随距离及时间变化的曲线图(如图3所示)。

可以理解地，图3示出了索道的运行周期。车厢从t0时刻开始匀速运行以出站，运行t1时间后，开始以加速度a1加速运行，直至运行距离达到P2位置点，此时车厢以较高的速度匀速运行至P3位置点，接着以减速度a2做减速运动，直至运行距离达到P4位置点后，以较低的速度匀速运行进站。

而其中，运行距离等于预设定的第一阈值则表明车厢的运行距离为P3。此时车厢应当开始做减速运动，否则会造成冲站的问题发生。

步骤S204：切除高速指令回路以使车厢减速。

当运行距离等于预设定的第一阈值时，表明车厢运行至减速点，此时切除原生索道控制系统中的高速指令回路，可以切除对车厢的高速给定，使车厢开始减速。

步骤S205：依据运行速度计算车厢的减速度。

步骤S206：判断减速度是否小于预设定的第二阈值，如果是，则执行步骤S207；如果否，则重新执行步骤S206。

通过判断减速度是否小于预设定的第二阈值，可以确定车厢的减速情况，由于若减速度太小，则车厢不能在预设定的位置处(如图3中的P4点)达到较低的速度，而导致车厢冲站。

减速度大于或等于预设定的第二阈值均能保证以当前减速度运行，车厢在预设定的位置处达到较低的速度，平稳进站，因此此时重新执行步骤S206，持续判断车厢的减速度。

步骤S207：生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路。

当减速度小于预设定的第二阈值时，表明车厢不能在进站点达到较低的速度，因而此时生成关闭指令，以切除原生索道控制系统中的驱动装置的使能回路，使得车厢失去动力源，以便使车厢停止运行。

步骤S208：生成制动指令以使得索道制动。

同时，当减速度小于预设定的第二阈值时，生成制动指令，使得索道制动停止，避免冲站。

步骤S209：生成报警指令。

同时，当减速度小于预设定的第二阈值时，还会生成报警指令，以提醒工作人员索道出现故障，尽快进行检修。

第三实施例

请参阅图4，图4为本发明较佳实施例提供的一种索道保护装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的索道保护装置200，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该索道保护装置200包括：信号获取单元210、运行状态参数确定单元220、控制单元230、判断单元240以及计算单元250。

其中，信号获取单元210用于获取信号采集模块130采集到的驱动轮的角位移信号。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该信号获取单元210可用于执行步骤S201。

运行状态参数确定单元220用于依据角位移信号确定索道的运行状态参数。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该运行状态参数确定单元220可用于执行步骤S202。

判断单元240用于判断运行距离是否大于等于预设定的第一阈值。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该判断单元240可用于执行步骤S203。

控制单元230用于当运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使车厢减速。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该控制单元230可用于执行步骤S204。

计算单元250用于依据运行速度计算车厢的减速度。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该计算单元250可用于执行步骤S205。

判断单元240还用于判断减速度是否小于预设定的第二阈值。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该判断单元240可用于执行步骤S206。

控制单元230用于当减速度小于预设定的第二阈值时，生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路，生成制动指令以使得索道制动以及生成报警指令。

可以理解地，在一种优选的实施例中，该控制单元230可用于执行步骤S207、步骤S208以及步骤S209。

可以理解地，应用了本发明实施例提供的索道保护装置的索道保护系统100独立于索道原有的主控制系统，具有彻底的独立性，不受原主控系统影响，也不影响原主控系统。从而在原主控系统出现故障时，可利用索道保护系统100控制索道停运，以保证乘客安全。

此外，本发明提供的索道保护系统100的成本低廉、功能单一，可采用小型系统，因此处理器110、触摸屏140及信号采集模块130可以选用高可靠度、性能满足需要、低成本的型号。

本发明提供的索道保护系统100功能较为单一，故障率极低。从信号的采集处理到指令信号的输出一目了然，可以在极短时间内完场故障排查和预防，从而从设计上提供了极低故障率的可能。同时与原主系统其他环节几乎不发生联系，在主系统完成调试后，索道保护系统100通过自学习，在人工的干预下确定好保护阈值，即可迅速投入使用。

综上所述，本发明实施例提供的索道保护方法、装置及系统，通过获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号，并依据角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，运行状态参数包括索道的运行距离，最后当运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使车厢减速；由于当运行距离等于预设定的第一阈值时，直接切除原生索道控制系统中的高速指令回路，使得车厢减速运行，从而能够避免索道冲站；同时，在保持原生的控制系统的情况下，仅增加本索道保护系统，就能大大提高老旧索道的安全级别，使其具有和新索道一样的安全保护功能和便利的测试手段，满足更高的安全标准，延长老旧索道的服役时间。

需要说明的是，在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种索道保护方法，其特征在于，所述索道保护方法包括：

获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

2.根据权利要求1所述的索道保护方法，其特征在于，所述运行状态参数还包括所述索道的运行速度，在所述切除高速指令回路以使所述车厢减速的步骤之后，所述索道保护方法还包括：

依据所述运行速度计算所述车厢的减速度；

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路。

3.根据权利要求2所述的索道保护方法，其特征在于，所述索道保护方法还包括：

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成制动指令以使得索道制动。

4.根据权利要求2所述的索道保护方法，其特征在于，所述索道保护方法还包括：

当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成报警指令。

5.一种索道保护装置，其特征在于，所述索道保护装置包括：

信号获取单元，用于获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

运行状态参数确定单元，用于依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

控制单元，用于当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

6.根据权利要求5所述的索道保护装置，其特征在于，所述运行状态参数还包括所述索道的运行速度，所述索道保护装置还包括：

计算单元，用于依据所述运行速度计算所述车厢的减速度；

所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成关闭指令以切除驱动装置的使能回路。

7.根据权利要求6所述的索道保护装置，其特征在于，所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成制动指令以使得索道制动。

8.根据权利要求6所述的索道保护装置，其特征在于，所述控制单元还用于当所述减速度小于预设定的第二阈值时，生成报警指令。

9.一种索道保护系统，其特征在于，所述索道保护系统包括：

存储器；

处理器；

信号采集模块，所述信号采集模块与所述处理器电连接，所述脉冲编码器用于采集驱动轮的角位移信号；及

索道保护装置，所述索道保护装置安装于所述存储器并包括一个或多个由所述处理器执行的软件功能模块，所述索道保护装置包括：

信号获取单元，用于获取一信号采集模块采集到的驱动轮的角位移信号；

运行状态参数确定单元，用于依据所述角位移信号确定索道的运行状态参数，其中，所述运行状态参数包括所述索道的运行距离；

控制单元，用于当所述运行距离等于预设定的第一阈值时，切除高速指令回路以使所述车厢减速。

10.如权利要求9所述的索道保护系统，其特征在于，所述索道保护系统还包括触摸屏，所述触摸屏与所述处理器电连接。