CN109779444B - 轨道车辆乘客门自动关闭控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述轨道车辆乘客门自动关闭控制方法，通过区分动、拖车速度传感器信号过滤干扰信号，通过有效动车速度传感器的速度平均值计算建立乘客门自动关闭控制的应激机制，从而提高反映车辆处于何种状态的准确性，实现乘客门自动关闭控制，有效地避免因误动作可能带来的乘客人身安全隐患。包括有以下执行步骤，(1)速度传感器有效性判断；(2)速度传感器过滤；(3)有效动车速度传感器数量总和计算；(4)有效动车速度传感器速度值总和计算；(5)计算所有有效动车速度传感器的速度平均值；(6)控制乘客门状态，设定自动关闭功能触发阈值，若速度平均值高于阈值，则将这一速度平均值通过MVB总线发送给乘客门系统，用于乘客门自动关闭功能控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种动车组乘客门系统的自动关闭控制方法，属于轨道交通与电气控制领域。
背景技术
随着轨道交通技术的快速发展，电气设备的种类和功能越来越多，高压装置在打开与闭合过程中瞬间产生较强的电流和电磁变化，易对与此临近的其他传感器产生短时干扰脉冲信号。
乘客门系统是轨道车辆的重要控制系统，关系到乘客的人身安全和列车安全运行；乘客门系统设计在轨道车辆溜坡产生速度的情况下，需要自动关闭乘客门，保护乘客安全。
通常速度传感器安装在每个转向架（包括动车与拖车）的每个轴上，制动系统控制单元BCU负责采集每个轴的速度传感器脉冲信号，并将此信号转换成模拟量后，通过列车多功能总线MVB发送给列车网络控制系统；由于高压系统主断路器打开和闭合瞬间产生较强的电流和电磁变化，导致临近的速度传感器产生短时干扰速度脉冲信号，乘客门系统收到此干扰速度脉冲信号后，保护性关闭。在有干扰的情况下，并不能准确判断车辆是处于静止还是运动态状态来控制乘客门的关闭。
在现有轨道车辆列车速度设计当中，在轨道车辆制动或者静态时，列车速度取所有速度传感器当中信号值最大的做为列车速度。在车辆处于静态时，速度传感器受到电磁干扰而产生速度脉冲信号，列车网络控制系统将此速度传感器信号做为列车速度信号发送给乘客门系统，从而导致乘客门保护性关闭。
目前轨道车辆速度信号取的是单一速度传感器的值，列车网络控制系统在将列车速度发送给外门时，设置阈值参数，只有当列车速度高于此阈值时，列车速度才会被通过MVB总线发送给乘客门系统；现有应用技术没有对易受电磁干扰的速度传感器进行排除过滤，只是对发送给乘客门系统地列车速度做了阈值和延时技术处理；在电磁信号干扰时间较长强度较高时，现有设计技术方案还会引起乘客门自动关闭，影响列车运行秩序和给乘客人身安全带来隐患。
有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述轨道车辆乘客门自动关闭控制方法，在于解决上述现有技术存在的问题而通过速度传感器有效性选择以及过滤干扰信号，通过有效速度传感器的速度平均值计算建立乘客门自动关闭控制的应激机制，从而提高反映车辆处于何种状态的准确性，实现乘客门自动关闭控制，有效地避免因误动作可能带来的乘客人身安全隐患。
为实现上述发明目的，所述的轨道车辆乘客门自动关闭控制方法，包括有以下执行步骤，
（1）速度传感器有效性判断
设定速度值有效范围，对所有速度传感器进行有效性判断；
超出速度值设定有效范围的，被视为无效速度传感器，不用于后续速度平均值
计算、也参与其它功能控制；
所设定的速度值有效范围，根据现有轨道车辆理论运行速度来设定，如设定为0-400公里/小时。
（2）速度传感器过滤
针对有效的速度传感器，取所有动车转向架的速度传感器信号用于乘客门自动
关闭功能控制；其它的如拖车速度传感器的信号，则被排除、过滤掉；
（3）有效速度传感器数量总和计算
计算出收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的总量；
（4）有效速度传感器速度值总和计算
累计收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的速度值总和；
（5）计算有效速度传感器的速度平均值
速度平均值=速度值总和÷速度传感器的总量；
（6）控制乘客门状态
设定自动关闭功能触发阈值，若速度平均值高于阈值，则将这一速度平均值通过MVB总线发送给乘客门系统，用于乘客门自动关闭功能控制。
所设定的自动关闭功能触发阈值，通常是根据车辆运行速度下可能对乘客造成人身伤害而设定，如运行状态阈值可设定为1公里/小时。
如上述基本设计构思，在应用现有列车网络控制系统TCMS的基础上，将所有速度传感器进行有效性判断，并对动、拖车速度传感器信号进行过筛，对易产生信号干扰的速度传感器进行排除过滤。并将过滤后所有有效的、动车转向架速度传感器的速度值相加，再除以过滤后所有有效的动车转向架速度传感器的总量，以最终算出速度平均值。平均速度计算结构通过MVB总线发送给乘客门系统，速度平均值更能准确地反映轨道车辆是处于动态还是处于静态，从而直接确定是否控制并自动关闭乘客门。
进一步地，在所述步骤（1）中，制动系统控制单元BCU对速度传感器信号进行采集，并通过内置的A/D模数转换器将来自动车转向架的速度传感器信号，由模拟量信号转换为数字量信号并通过MVB总线发送给列车网络控制系统中央控制单元CPU。
在所述步骤（1）中，根据设定的速度值有效范围，速度值不在有效范围内的传感器被视为故障传感器；非有效速度值均被设置为0。
在所述步骤（6）中，由列车网络控制系统的中央控制单元接收速度信号后并进行计算，用于判断轨道车辆处于何种运行状态；
若判断轨道车辆处于运动状态，则通过MVB总线发出控制指令命令乘客门控制单元DCU关闭乘客门。防止乘客门在静态情况下，因速度传感器受电磁干扰产生虚假速度造成乘客门自动关闭。
综上，本申请轨道车辆乘客门自动关闭控制方法具有的优点与有益效果有：
1、对来自制动系统的速度传感器信号进行有效性判断，能够准确、直观地反映出车辆状态而无误地控制乘客门自动关闭功能的实现。
2、对易受电磁干扰（如拖车转向架的速度传感器）的信号不采用，从而排除电磁干扰源对平均速度值的影响，杜绝误操作。
3、为乘客门系统单独采取速度传输信号过筛、有效性计算，计算出所有有效的动车速度传感器信号的平均值，计算后的信号平均值能够更加准确辅助乘客门系统的控制操作。
4、平均速度更能真实反映列车是处于静止状态还是动态状态，不易受个别速度传感器的影响。
附图说明
图1是应用本申请的轨道车辆速度传感器布置示意图；
图2是乘客门系统自动关闭的功能原理图；
图3是速度平均值计算流程图；
图4是速度传感器输出值示意图；
图5是有效速度传感器总量计算示意图；
图6是有效速度传感器速度值总和计算示意图；
图7是平均速度值计算示意图；
具体实施方式
实施例1，下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图1至图7所示，所述轨道车辆乘客门自动关闭控制方法，包括有以下执行步骤：
（1）速度传感器有效性判断
设定速度值有效范围0-400公里/小时，对所有速度传感器进行有效性判断；
超出速度值设定有效范围的，被视为无效速度传感器，不用于后续速度平均值
计算、也参与其它功能控制；
（2）速度传感器过滤
针对有效的速度传感器，取所有动车转向架的速度传感器信号用于乘客门自动
关闭功能控制；其它的如拖车速度传感器的信号，则被排除、过滤掉；
（3）有效速度传感器数量总和计算
计算出收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的总量；
（4）有效速度传感器速度值总和计算
累计收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的速度值总和；
（5）计算有效速度传感器的速度平均值
速度平均值=速度值总和÷速度传感器的总量；
（6）控制乘客门状态
设定车辆运行状态阈值1公里/小时，若速度平均值高于阈值，则将这一速度平均值通过MVB总线发送给乘客门系统，用于乘客门自动关闭功能控制。
具体地，如图1所示，速度传感器安装在轨道车辆的每个转向架的每个轴端上。
每个速度传感器通过信号电缆将测到的速度脉冲信号传递给制动系统控制单元BCU，BCU通过MVB总线将速度传感器信号传递给列车网络控制系统TCMS，用于乘客门自动关闭功能的实现。
其中，拖车速度传感器与高压接地回流装置安装在同一转向架的同一根轴上
（2/3轴）。每个车辆有2个转向架，每个转向架有2根轴。
TCMS CPU，为网络控制系统中央控制单元；BCU-M/T，为动车、拖车制动系统控
制单元；
粗实线，为受电弓、高压系统接地回流装置；点划线，为MVB总线；
虚线，为速度传感器信号电缆；圆黑点，为动车转向架的速度传感器安装位置；
圆圈，为拖车转向架的速度传感器安装位置。
如图2所示，制动系统控制单元BCU对速度传感器信号进行采集，并通过内置
的A/D模数转换器将来自速度传感器的模拟量信号转换为CPU可处理的数字量信号。并通过MVB总线发送给列车网络控制系统中央控制单元，列车网络控制系统的中央控制单元CPU按照图3所示的流程图计算处理之后，通过列车MVB总线发送给乘客门系统，乘客门控制单元DCU收到信号后，发出控制指令关闭乘客门。其中，MVB总线是IEC61375标准总线。
如图3所示，列车网络控制系统的中央控制单元CPU对来自制动系统的动、拖车速度传感器信号进行分类后，对与装有接地回流装置相近的拖车速度传感器信号进行过滤，不用于平均速度的计算；TCMS对动车速度传感器信号进行有效性判断后，用于平均速度的计算，计算完的平均速度通过MVB总线发送给乘客门系统。
如图4所示，列车网络控制系统对来自制动控制系统的动拖车速度信号进行分类，将易受干扰的拖车速度传感器信号不用于乘客门自动关闭功能控制。
在列车网络控制系统与制动控制单元BCU MVB通讯正常的情况下，速度传感器有
效性判断，可根据系统要求设定速度值有效范围，速度传感器速度值有效范围设置在0-300公里/小时之间，不在这个范围的速度值将被视为无效，同时无效速度传感器的默认速度输出值被设置为“0” km/h，不影响平均速度的计算，速度值不在范围内的传感器将被视为故障传感器，已报故障的速度传感器的默认输出速度值也被设置为“0”km/h。
如图5 所示，在有效速度传感器数量统计时，所有有效的速度传感器数量用加法器相加得出总和数量。
如图6所示，计算所有有效速度传感器速度值总和。
如图7所示，平均速度值的计算，将所有有效速度传感器速度值总和除以速度传感器有效数量总和得出平均速度，参数1设置值为“1”，避免不符合除法算术运算规则。
如上所述，结合附图和描述给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明的结构的方案内容，均仍属于本发明技术方案的权利范围。
Claims (1)
1.一种轨道车辆乘客门自动关闭控制方法，其特征在于：包括有以下执行步骤，
（1）速度传感器有效性判断
设定速度值有效范围，对所有速度传感器进行有效性判断；
制动系统控制单元BCU对速度传感器信号进行采集，并通过内置的A/D模数转换器将来自动车转向架的速度传感器信号，由模拟量信号转换为数字量信号并通过MVB总线发送给列车网络控制系统中央控制单元CPU；
根据设定的速度值有效范围，速度值不在有效范围内的传感器被视为故障传感器；非有效速度传感器速度值均被设置为0；
（2）速度传感器过滤
针对有效的速度传感器，取所有动车转向架的速度传感器信号用于乘客门自动
关闭功能控制；
（3）有效速度传感器数量总和计算
计算出收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的总量；
（4）有效速度传感器速度值总和计算
累计收集到的全部有效的动车转向架速度传感器的速度值总和；
（5）计算有效速度传感器的速度平均值
速度平均值=速度值总和÷速度传感器的总量；
（6）控制乘客门状态
设定自动关闭功能触发阈值，若速度平均值高于阈值，则将这一速度平均值通
过MVB总线发送给乘客门系统，用于乘客门自动关闭功能控制；防止乘客门在静态情况下，因速度传感器受电磁干扰产生虚假速度造成乘客门自动关闭。
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