CN109624995A - 具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统及方法 - Google Patents

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刘国英
齐凤芸
程许平
王欣依
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    • B61B1/02—General arrangement of stations and platforms including protection devices for the passengers
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Abstract

本发明公开了具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统及方法。系统包括地铁站台控制端和维保人员终端，所述地铁站台控制端包括通信模块，所述地铁站台控制端通过通信模块与维保人员终端通信连接，使得所述地铁站台控制端在发生故障时上报维保人员终端。方法包括步骤：实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通过GPRS数据和/或手机短信和/或3G数据和/或4G数据通知预设的维保人员终端。本发明可有效提高整个屏蔽门控制系统维护的及时性，在系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种列车屏蔽门控制系统。

Description

具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统及方法
技术领域
本发明涉及自动控制系统，尤其涉及具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统及方法。
背景技术
PEDC：站台屏蔽门控制系统。
ATC：列车控制中心。
PSL：屏蔽门操作盘。
PSCC柜：屏蔽门系统控制柜。
PLC：Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器。
ARM：Acorn RISC Machine，是第一款RISC微处理器。当站台屏蔽门控制系统(PEDC)出现故障时，列车控制中心(ATC)发出的屏蔽门开、关门指令将无法执行，此时自动运行模式改为手动，车站工作人员或列车司机通过手动操作站台侧的屏蔽门操作盘(PSL)，来完成开/关闭屏蔽门的功能。
现有技术中，存在以下问题：
a、当站台屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，不能自动及时通知维保人员。
b、当站台屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，屏蔽门控制需手动操作，极易造成站台屏蔽门不能及时开、关门，导致列车延误、晚点。
c、当站台屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，PEDC不能在线更换，导致列车不能正常进站或发车，对正常运营造成了一定的影响。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门自动冗余控制系统及方法。
本发明所采用的技术方案是：
第一方面，本发明提供一种具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其包括地铁站台控制端和维保人员终端，所述地铁站台控制端包括通信模块，所述地铁站台控制端通过通信模块与维保人员终端通信连接，使得所述地铁站台控制端在发生故障时上报维保人员终端。
进一步的，所述地铁站台控制端包括：
ATC，用于输出开/关门控制指令；
PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制指令，并输出开/关门控制信号控制屏蔽门开关；
屏蔽门；
屏蔽门冗余控制器，用于监视来自ATC的开/关门控制指令和来自PEDC的开/关门控制信号，当检测到ATC的开/关门控制信号与开/关门控制信号不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关；
所述屏蔽门冗余控制器通过安全继电器控制屏蔽门开关；
所述通信模块与屏蔽门冗余控制器连接。
进一步的，所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自ATC的开/关门控制指令；所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自PEDC的开/关门控制信号。
进一步的，还包括屏蔽门状态监控单元，所述屏蔽门状态监控单元用于监控屏蔽门的关门锁紧状态，并将关门锁紧状态信号分别输出到ATC和屏蔽门冗余控制器。
进一步的，还包括PSCC柜，所述PEDC和屏蔽门状态监控单元均设置在PSCC柜中。
进一步的，所述屏蔽门冗余控制器采用PLC芯片或ARM芯片实现；所述通信模块为GPRS模块或3G通信模块或4G通信模块。
进一步的，其还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。
进一步的，还包括后台监控单元，所述后台监控单元与屏蔽门冗余控制器连接。
进一步的，还包括报警单元，所述报警单元的输入端与屏蔽门冗余控制器的输出端连接。
第二方面，本发明提供了一种具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制方法，包括步骤：实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通过GPRS数据和/或手机短信和/或3G数据和/或4G数据通知预设的维保人员终端。
本发明的有益效果是：
本发明通过实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通知预设的维保服务人员，克服了现有技术PEDC中存在的不能自动及时维保人员的技术问题，提高整个屏蔽门控制系统维护的及时性，在系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。
此外，屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自ATC的开/关门控制指令，屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自PEDC的开/关门控制信号，有效实现了信号隔离，确保了信号单向传输，避免了屏蔽门冗余控制器对ATC和PEDC的反向影响。
本发明可广泛应用于各种列车屏蔽门控制系统。
附图说明
图1是本发明系统一种实施例的电路结构示意图；
图2是本发明系统中地铁站台控制端一种实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
如图1所示，一种基于冗余控制器的列车站台屏蔽门控制系统，其包括地铁站台控制端和维保人员终端，所述地铁站台控制端包括通信模块，所述地铁站台控制端通过通信模块与维保人员终端通信连接，使得所述地铁站台控制端在发生故障时上报维保人员终端。
本实施例中，通信模块采用GPRS模块，通过实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通过手机短信通知预设的维保服务人员；以提高整个屏蔽门控制系统维护的及时性。
地铁站台控制端包括：ATC，用于输出开/关门控制指令；PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制指令，并输出开/关门控制信号控制屏蔽门开关；屏蔽门；屏蔽门冗余控制器，用于监视来自ATC的开/关门控制指令和来自PEDC的开/关门控制信号，当检测到ATC的开/关门控制信号与开/关门控制信号不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关；所述屏蔽门冗余控制器通过安全继电器控制屏蔽门开关。其中，屏蔽门可以是一扇也可以是多扇。利用屏蔽门状态监控单元(ATC从属单元)监控屏蔽门的关门锁紧状态，并将关门锁紧状态信号分别输出到ATC和屏蔽门冗余控制器；所述通信模块与屏蔽门冗余控制器连接，如发生故障，自动通过通信模块通知预设的维保人员终端。所述PEDC和屏蔽门状态监控单元均设置在PSCC柜中，方便统一管理和线路搭建。系统还包括后台监控单元，后台监控单元与屏蔽门冗余控制器通过RS485通信方式连接。可将事件记录实时传送至后台监控单元，后台监控单元对事件记录进行分类并存储。
本实施例的基本工作过程如下：
所述屏蔽门冗余控制器接收来自ATC的开门控制指令，并在一时间段内检测PEDC输出的开门控制信号，如果该时间段内PEDC未输出开门控制信号，则判定ATC的开/关门控制指令与PEDC的开/关门控制信号不相符；所述屏蔽门冗余控制器接收来自ATC的关门控制指令，并在一时间段(一时间段可根据实际需要设置，该实施例中设置为1S、3S或5S)内检测PEDC输出的关门控制信号，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制指令与PEDC输出的关门控制信号不相符。此时屏蔽门冗余控制器自动投入运行(PEDC从系统中退出运行)，通过安全继电器向屏蔽门发出使能信号、开/关门控制信号，并发出声光报警。当屏蔽门冗余控制器投入运行，屏蔽门冗余控制器发出的关门命令后，长时间(20～120秒可调)未收到关门锁紧状态信号，应发出声光报警。声光报警通过报警单元实现，报警单元可以是警铃、警笛、LED灯等，报警单元的输入端与屏蔽门冗余控制器的输出端连接。屏蔽门冗余控制器可采用PLC芯片或ARM芯片等微处理器实现。可实时检测列车ATC发出的开关门信号、PEDC发出的使能及开门信号、屏蔽门关门锁紧信号，并产生事件记录，本地装置能存储30000条记录(掉电不丢失)，并通过通信将事件记录实时转送至后台系统存储，以用于PEDC故障分析。以提高整个屏蔽门控制系统维护的可追溯性。
本实施例中，所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自ATC的开/关门控制指令；所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自PEDC的开/关门控制信号。利用光电隔离器有效实现了信号隔离，确保了信号单向传输，避免了屏蔽门冗余控制器对ATC和PEDC的反向影响。系统还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。PSL的输出端与屏蔽门的输入端连接。
下面以开门故障和关门故障为例详述本发明的工作过程：
开门故障处理流程：
此时屏蔽门处于关闭状态，ATC输出的开门控制指令，PEDC和屏蔽门冗余控制器同时接受到开门控制指令，PEDC由于故障不执行，未输出开门驱动信号(开门控制信号)，屏蔽门冗余控制器通过屏蔽门状态监控单元检测到屏蔽门在3S内仍处于关闭状态，判定开/关门控制指令与屏蔽门开关状态不相符，屏蔽门冗余控制器的切换信号输出端输出切换信号切断PEDC电源，并输出开门驱动信号(开门控制信号)控制屏蔽门开启。所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要开门时，先发出开门允许信号，再发出开门信号，两个信号同时具备时屏蔽门打开。
关门故障处理流程：
此时屏蔽门处于开启状态，ATC输出的关门控制指令，PEDC和屏蔽门冗余控制器同时接受到关门控制指令，PEDC由于故障不执行，未输出关门驱动信号(关门控制信号)，屏蔽门冗余控制器通过屏蔽门状态监控单元检测到屏蔽门在3S内仍处于开启状态，判定开/关门控制指令与屏蔽门开关状态不相符，屏蔽门冗余控制器的切换信号输出端输出切换信号切断PEDC电源，并输出驱动信号控制屏蔽门关闭。所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要关门时，先撤销开门信号，使屏蔽门关闭，再撤销开门允许信号。
该实施例中，屏蔽门冗余控制器在切断PEDC电源后，就直接接管PEDC的工作，并发出告警信号的列车控制中心。直到PEDC修复后，可恢复PEDC控制。当PEDC接收到ATC开/关门信号后，若冗余控制器监测到PEDC在未发出的使能开/关门信号，则判断PEDC故障，此时冗余控制自动投入运行(PEDC从系统中退出运行)，通过安全继电器向DCU发出使能信号、开门信号，并发出声光报警，同时通过GPRS模块上报给维保人员。当PEDC故障恢复后，需通过手动退出冗余控制。
第二方面，本发明还提供了一种具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制方法，包括步骤：实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通过GPRS数据和/或手机短信和/或3G数据和/或4G数据通知预设的维保人员终端。
本发明包括但不限于以下优点：
1、能大幅减少因屏蔽门控制系统(PEDC)故障时而影响列车延迟、晚点的机率。
2、屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，能在线更换，不影响列车的正常运行；
3、后台监控单元可实时定点检测屏蔽门控制系统(PEDC)控制信号，并分类保存，提高了系统故障分析效率。
4、具有可推广性，在现有屏蔽门控制系统基础上仅需低成本改造即可实现此自动冗余控制系统功能；
5、屏蔽门冗余控制器投入时具有自动无线上报功能。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于，其包括地铁站台控制端和维保人员终端，所述地铁站台控制端包括通信模块，所述地铁站台控制端通过通信模块与维保人员终端通信连接，使得所述地铁站台控制端在发生故障时上报维保人员终端。
2.根据权利要求1所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于，所述地铁站台控制端包括：
ATC，用于输出开/关门控制指令；
PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制指令，并输出开/关门控制信号控制屏蔽门开关；
屏蔽门；
屏蔽门冗余控制器，用于监视来自ATC的开/关门控制指令和来自PEDC的开/关门控制信号，当检测到ATC的开/关门控制信号与开/关门控制信号不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关；
所述屏蔽门冗余控制器通过安全继电器控制屏蔽门开关；
所述通信模块与屏蔽门冗余控制器连接。
3.根据权利要求2所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自ATC的开/关门控制指令；所述屏蔽门冗余控制器通过光电隔离器接收来自PEDC的开/关门控制信号。
4.根据权利要求3所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：还包括屏蔽门状态监控单元，所述屏蔽门状态监控单元用于监控屏蔽门的关门锁紧状态，并将关门锁紧状态信号分别输出到ATC和屏蔽门冗余控制器。
5.根据权利要求4所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：还包括PSCC柜，所述PEDC和屏蔽门状态监控单元均设置在PSCC柜中。
6.根据权利要求1-5任一项所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：所述屏蔽门冗余控制器采用PLC芯片或ARM芯片实现；所述通信模块为GPRS模块或3G通信模块或4G通信模块。
7.根据权利要求6所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：其还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或7所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：还包括后台监控单元，所述后台监控单元与屏蔽门冗余控制器连接。
9.根据权利要求1、2、3、4、5或7所述的具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制系统，其特征在于：还包括报警单元，所述报警单元的输入端与屏蔽门冗余控制器的输出端连接。
10.具有主动通知功能的地铁站台屏蔽门控制方法，其特征在于，包括步骤：实时检测PEDC是否存在故障，如发生故障，自动通过GPRS数据和/或手机短信和/或3G数据和/或4G数据通知预设的维保人员终端。
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