CN109677421A - 一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，包括安全通信及逻辑处理模块、驱动采集模块和维护模块，所述的安全通信及逻辑处理模块分别与驱动采集模块和维护模块连接，所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均为采用了二乘二取二架构的设备。与现有技术相比，本发明有效提高信号系统与站台门系统的联动效率等优点。

Description

一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置
技术领域
本发明涉及一种站台门控制装置，尤其是涉及一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置。
背景技术
现有的站台门系统由中央控制盘(PSC)、综合后背控制盘(IBP)、就地控制盘(PSL)、门控单元(DCU)等子系统构成。站台门系统可以从外部信号系统(SIG)或者内部接收信号命令，执行对应命令的动作，并向信号系统反馈最终执行的结果。
现有的站台门系统与信号系统之间主要采用安全继电器接口。信号系统主要包括车载系统和计算机联锁系统，车载系统通过控制开门继电器向站台门系统发送开门命令，通过控制关门继电器向站台门系统发送关门命令。站台门系统通过控制关闭锁紧继电器来向车载系统和计算机联锁系统发送所有站台门的状态。在异常情况下，站台门系统办理互锁解除后，站台门系统通过控制互锁解除继电器将互锁解除信号传送给计算机联锁系统。
现有站台门系统主要存在以下不足：
(1)从车载发出命令到站台门，需要经过联锁计算机、继电器电路、中央控制盘、再到门控单元、最终驱动屏蔽门，动作环节过多，占用了较长的延时；
(2)信号系统和站台门系统之间的接口数量多，故障查询与处理不便利，后续站点升级不方便。
(3)继电电路中没有冗余设计，当发生单点故障时，会影响整个系统的运行，可靠性不高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，包括安全通信及逻辑处理模块、驱动采集模块和维护模块，所述的安全通信及逻辑处理模块分别与驱动采集模块和维护模块连接，所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均为采用了二乘二取二架构的设备。
优选地，所述的安全通信及逻辑处理模块设有红蓝网冗余网络，通过红蓝网冗余网络直接与连锁系统和车载系统进行通信连接。
优选地，所述的安全通信及逻辑处理模块包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA和第二FPGA，所述的第一CPU与第一FPGA连接，所述的第二CPU与第二FPGA连接，所述的第一CPU和第二CPU连接，构成二乘二取二架构；
所述的安全通信及逻辑处理模块进行安全逻辑运算，有效管理车载命令、综合后背控制盘、就地控制盘之间的逻辑关系。
优选地，所述的驱动采集模块与门控单元直接连接，向门控单元发送开关门命令，并能够采集站台门状态。
优选地，所述的驱动采集模块包括二乘二取二处理器模块、CAN通信模块、采集模块、驱动模块、隔离模块和熔丝模块，所述的二乘二取二处理器模块分别与CAN通信模块、采集模块、驱动模块、隔离模块和熔丝模块连接，所述的隔离模块分别与驱动模块和熔丝模块连接。
优选地，所述的二乘二取二处理器模块包括第三CPU、第四CPU、第三FPGA、第四FPGA，所述的第三CPU与第三FPGA连接，所述的第四CPU和第四FPGA连接，所述的第三CPU和第四CPU连接，构成二乘二取二架构。
优选地，所述的驱动采集模块分别与综合后背控制盘和就地控制盘连接，能够直接采集到综合后背控制盘和就地控制盘发出的控制命令。
优选地，当所述的驱动模块发生故障时，所述的隔离模块断开驱动模块供电，当所述的隔离模块故障时，所述的熔丝模块会烧断熔丝，导向安全状态。
优选地，所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均采用了BIT技术，能够对对自身模块上的安全器件进行周期性检测的自检模块。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)与站台门系统深度集成，有效提高信号系统与站台门系统的联动效率，加快站台门的反应速度，可进一步缩短行车间隔。
(2)减少了站台门系统与信号系统的接口，降低维护管理成本，后续升级方便。
(3)采用了基于二取二架构及BIT技术的驱动采集、通讯和逻辑处理模块，确保系统运行的安全稳定。
(4)采用了二乘二的冗余设计，单个模块故障时不影响站台门系统的运行，提高系统运行的可用性。
(5)延伸了信号控制屏蔽门的安全范围，将站台级屏蔽门控制部分纳入安全产品管理范围，提升了站台门控制器的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为采用了本发明后的站台门系统和信号系统连接图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，包括安全通信及逻辑处理模块1、驱动采集模块2和维护模块3，所述的安全通信及逻辑处理模块1分别与驱动采集模块2和维护模块3连接，所述的安全通信及逻辑处理模块1和驱动采集模块2均为采用了二乘二取二架构的设备。
所述的安全通信及逻辑处理模块设有红蓝网冗余网络，通过红蓝网冗余网络直接与连锁系统和车载系统进行通信连接。
所述的安全通信及逻辑处理模块1包括第一CPU11、第二CPU12、第一FPGA13和第二FPGA14，所述的第一CPU11与第一FPGA13连接，所述的第二CPU12与第二FPGA14连接，所述的第一CPU11和第二CPU12连接，构成二乘二取二架构；所述的安全通信及逻辑处理模块进行安全逻辑运算，有效管理车载命令、综合后背控制盘、就地控制盘之间的逻辑关系。
所述的驱动采集模块与门控单元直接连接，向门控单元发送开关门命令，并能够采集站台门状态。
所述的驱动采集模块包括二乘二取二处理器模块21、CAN通信模块22、采集模块23、驱动模块24、隔离模块25和熔丝模块26，所述的二乘二取二处理器模块21分别与、CAN通信模块22、采集模块23、驱动模块24、隔离模块25和熔丝模块26连接，所述的隔离模块25分别与驱动模块24和熔丝模块26连接。所述的二乘二取二处理器模块21包括第三CPU211、第四CPU212、第三FPGA213、第四FPGA214，所述的第三CPU211与第三FPGA213连接，所述的第四CPU212和第四FPGA214连接，所述的第三CPU211和第四CPU212连接，构成二乘二取二架构。CPU根据接收来自于安全通信及逻辑处理模块传送的开关门命令，通过FPGA来控制继电器控制单元来驱动继电器的吸起和落下。CPU通过FPGA来控制采集模块继电器，采集站台门状态信息以及PSL和IBP发出的控制信息，并将该信息通过FPGA发送给CPU。
所述的驱动采集模块分别与综合后背控制盘和就地控制盘连接，能够直接采集到综合后背控制盘和就地控制盘发出的控制命令。
当所述的驱动模块发生故障时，所述的隔离模块断开驱动模块供电，当所述的隔离模块故障时，所述的熔丝模块会烧断熔丝，导向安全状态。
所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均采用了BIT技术，能够对对自身模块上的安全器件进行周期性检测的自检模块。
安全通信及逻辑处理模块与驱动采集模块之间通过CAN总线连接，安全通信及逻辑处理模块从驱动采集模块接收站台门状态信息以及PSL和IBP发出的控制信息，对开关门命令进行有效管理。
安全通信及逻辑处理模块与维护模块之间通过网线连接，维护模块收集来自于安全通信及逻辑处理模块的维护和报警信息。
图2为采用了本发明后的站台门系统和信号系统连接图。站台门控制器与车载和联锁系统直接通信，并与门口单元通过硬线直接连接。
正常运行时，列车到站后，车载信号发出开/关门指令，站台门控制器接收到控制命令后通过硬线直接将命令传送至门控单元，从而实现对站台门的控制。站台门控制器采集站台门关闭锁紧信号来获取所有站台门的关闭状态，并将该信号发送到车载和联锁。
站台门故障情况下，站台门系统办理互锁解除后，站台门控制器可以从PSL采集到互锁解除信号。并向联锁系统发送互锁解除信号。
紧急情况下，当有人工干预，通过PSL或IBP来进行开关门控制时，站台门控制器能够采集到来自PSL和IBP的控制命令，进行避让，实现优先级控制。
另外，站台门控制器还能够采集来自PSL的联动开关门命令，实现车门与站台门的联动操作。
站台门系统直接将维护与报警信息发送给站台门监视系统。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，包括安全通信及逻辑处理模块、驱动采集模块和维护模块，所述的安全通信及逻辑处理模块分别与驱动采集模块和维护模块连接，所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均为采用了二乘二取二架构的设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的安全通信及逻辑处理模块设有红蓝网冗余网络，通过红蓝网冗余网络直接与连锁系统和车载系统进行通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的安全通信及逻辑处理模块包括第一CPU、第二CPU、第一FPGA和第二FPGA，所述的第一CPU与第一FPGA连接，所述的第二CPU与第二FPGA连接，所述的第一CPU和第二CPU连接，构成二乘二取二架构；
所述的安全通信及逻辑处理模块进行安全逻辑运算，有效管理车载命令、综合后背控制盘、就地控制盘之间的逻辑关系。
4.根据权利要求1所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的驱动采集模块与门控单元直接连接，向门控单元发送开关门命令，并能够采集站台门状态。
5.根据权利要求1所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的驱动采集模块包括二乘二取二处理器模块、CAN通信模块、采集模块、驱动模块、隔离模块和熔丝模块，所述的二乘二取二处理器模块分别与CAN通信模块、采集模块、驱动模块、隔离模块和熔丝模块连接，所述的隔离模块分别与驱动模块和熔丝模块连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的二乘二取二处理器模块包括第三CPU、第四CPU、第三FPGA、第四FPGA，所述的第三CPU与第三FPGA连接，所述的第四CPU和第四FPGA连接，所述的第三CPU和第四CPU连接，构成二乘二取二架构。
7.根据权利要求5所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的驱动采集模块分别与综合后背控制盘和就地控制盘连接，能够直接采集到综合后背控制盘和就地控制盘发出的控制命令。
8.根据权利要求5所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，当所述的驱动模块发生故障时，所述的隔离模块断开驱动模块供电，当所述的隔离模块故障时，所述的熔丝模块会烧断熔丝，导向安全状态。
9.根据权利要求1所述的一种基于二乘二取二架构的站台门控制装置，其特征在于，所述的安全通信及逻辑处理模块和驱动采集模块均采用了BIT技术，能够对对自身模块上的安全器件进行周期性检测的自检模块。
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