CN110230455A - 升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及站台安全防护设备技术领域，公开了一种升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法，其中升降安全门包括门体以及相对地设于门体的两侧的支撑架，每个支撑架内均设有升降驱动机构；升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，导轨沿支撑架的长度方向固定连接于支撑架；动子组件包括多个磁体滑块，磁体滑块的一侧滑动连接于导轨的一端，磁体滑块的另一侧连接于门体；定子组件包括沿导轨的长度方向设置于导轨的另一端的定子铁芯和绕设于定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动动子组件升降。该升降安全门通过电磁驱动的升降驱动机构实现门体的开启和关闭，运行过程平稳、快速、安静且安全。

Description

升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及站台安全防护设备技术领域，尤其涉及一种升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法。

背景技术

由于我国车型众多，且分为短编、长编、重联，以及正向、反向等方式运行；各线路应用的车体不同，各铁路集团公司配属车辆的占比不同，且现有安全门结构型式安全门不能适应铁路的多车型混合运营。此外，基于时代的需求，运营成本的考虑，安全运营的要求，智能车站的建设已被提上日程，但这些技术的首要任务是安全出行。因此，急需结合铁路站台安全防护，实现站台旅客和设备的安全防护的实际需求。

但现有的传统平开式安全门系统，很难实现与多种车型车门的一一对应，门体5m开度的安全门也仅能实现最多三种车型的门体与滑动门的对应，且传统的站台门采用旋转电机来实现，需要通过一些复杂的传动机构将电机的旋转运动转换为直线运动以实现滑动门的开开启或者关闭，例如缆绳、液压缸、齿轮、链条等传动机构。同时旋转电机控制过程复杂，响应时间慢，已经难以满足现代生活中人们对安全门系统的性能提出的更高要求。

发明内容

本发明实施例提供一种升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法，用以解决现有站台安全门系统的传动机构复杂、响应时间慢、且无法适应站内多车型混停的问题。

本发明实施例提供一种升降安全门，包括门体以及相对地设于所述门体的两侧的支撑架，每个所述支撑架内均设有升降驱动机构；所述升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，所述导轨沿所述支撑架的长度方向固定连接于所述支撑架；所述动子组件包括多个磁体滑块，所述磁体滑块的一侧滑动连接于所述导轨的一端，所述磁体滑块的另一侧连接于所述门体；所述定子组件包括沿所述导轨的长度方向设置于所述导轨的另一端的定子铁芯和绕设于所述定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动所述动子组件升降。

其中，所述门体的两侧沿所述门体的长度方向均设有滑槽，所述磁体滑块为电磁体，所述磁体滑块朝向所述门体的一侧滑动连接于所述滑槽。

其中，所述滑槽包括相对地开设于所述门体的前表面和后表面的凹槽，所述磁体滑块朝向所述门体的一侧为C形结构，且所述C形结构的两端分别扣设于两个所述凹槽内。

其中，所述磁体滑块上设有吸合件，所述吸合件通电时，在相邻两个所述磁体滑块之间产生吸合力，使相邻两个所述磁体滑块搭接。

其中，所述支撑架的顶部设有光学识别装置，所述光学识别装置的镜头朝向所述门体。

其中，还包括设于所述支撑架内的位移传感器，所述位移传感器用于测量所述门体沿所述导轨方向上的位移。

本发明实施例还提供一种站台安全防护系统，包括多个上述升降安全门，多个所述升降安全门沿站台的边缘并排设置，所述支撑架固定连接于所述站台，所述升降安全门在开启状态和关闭状态之间可转换。

其中，所述支撑架的底部固定于所述站台的表面，或者所述支撑架的底部嵌设于所述站台的内部。

本发明实施例还提供一种利用上述站台安全防护系统的控制方法，包括以下步骤：

在列车门打开时，启动开门控制模式；所述开门控制模式包括：将所述定子组件接通正向电流，所述磁体滑块带动所述门体运动，直至所述升降安全门处于所述开启状态；

在列车门关闭时，启动关门控制模式；所述关门控制模式包括：将所述定子组件接通反向电流，所述磁体滑块带动所述门体运动，直至所述升降安全门处于所述关闭状态。

其中，在所述启动开门控制模式之前以及在所述启动关门控制模式之前，还包括以下步骤：

利用光学识别装置识别所述门体处是否有乘客和异物；若是，则发出报警信号，并停止执行下一步；若否，则执行下一步。

本发明实施例提供的升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法，其中升降安全门包括门体以及相对地设于门体的两侧的支撑架，每个支撑架内均设有升降驱动机构。升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，导轨沿支撑架的长度方向固定连接于支撑架。动子组件包括多个磁体滑块，磁体滑块的一侧滑动连接于导轨，磁体滑块的另一侧连接于门体；定子组件包括沿支撑架的长度方向设置的定子铁芯和绕设于定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动动子组件升降。当定子绕组接通正向电流时，定子组件产生正向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起正向运动，直至门体呈开启状态，此时，列车与站台之间没有遮挡物，方便乘客上下车；反之，当乘客上下车完毕，列车准备驶离站台时，将定子绕组接通反向电流时，定子组件产生反向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起反向运动，直至门体呈关闭状态，此时，门体位于列车与站台之间，隔离站台与列车，防止乘客进入列车轨道区域，实现站台安全防护。该升降安全门通过电磁驱动的升降驱动机构实现门体的开启和关闭，运行过程平稳、快速、安静且安全，可以适应多车型混停的情况，降低了对列车停靠精度的要求，省去了中间传动装置，占用空间远远少于现有的安全门系统，空间利用率、运行效率以及安全性均得到了进一步的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例中的一种升降安全门的安装示意图，且该升降安全门处于关闭状态；

图2是图1中的升降安全门处于开启状态时的示意图；

图3是本发明实施例中的升降安全门的横截面局部剖视图；

图4是本发明实施例中的支撑架及升降驱动机构的等轴测视图；

图5是图4中的支撑架及升降驱动机构的左视图；

图6是本发明实施例中的另一种升降安全门的安装示意图，且该升降安全门处于关闭状态；

图7是图6中的升降安全门处于开启状态时的示意图；

附图标记说明：

1：门体； 11：滑槽； 2：支撑架；

21：第一支撑架； 22：第二支撑架； 3：动子组件；

31：磁体滑块； 311：线圈； 312：吸合件；

4：导轨； 5：定子组件； 51：定子铁芯；

52：定子绕组； 6：站台； 61：第一沉降槽；

62：第二沉降槽； 7：光学识别装置； 81：上限位块；

82：下限位块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”“顶部”“底部”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明实施例中的具体含义。

图1和图2是本发明实施例中的一种升降安全门的处于两种不同状态时的示意图，图3是本发明实施例中的升降安全门的横截面局部剖视图，图4是本发明实施例中的支撑架及升降驱动机构的等轴测视图，图5是图4中的支撑架及升降驱动机构的左视图，如图1-5所示，本发明实施例提供的一种升降安全门，包括门体1以及相对地设于门体1的两侧的支撑架2，支撑架2包括设置于门体1的左侧的第一支撑架21和设置于右侧的第二支撑架22，第一支撑架21和第二支撑架22对称布置。每个支撑架2内均设有一个升降驱动机构，且两个升降驱动机构也对称布置。支撑架2均采用竖直的框架结构，具体地可以采用铝合金或者钢管焊接而成。支撑架2的外周还可以采用板材封闭起来，防尘放水。

如图1-3所示，本实施例中以位于第二支撑架22内的升降驱动机构为例来进行说明，升降驱动机构包括导轨4、动子组件3和定子组件5，导轨4沿支撑架2的长度方向固定连接于支撑架2。导轨4竖直设置，导轨4的数量可以根据需要进行设置，本实施例中沿支撑架2的厚度方向设置有两条平行的导轨4。

动子组件3包括多个磁体滑块31，多个磁体滑块31由上至下依次排列于导轨4上，磁体滑块31的数量可以根据门体的大小来选择。磁体滑块31的右侧利用磁力滑动连接于导轨4的左端。磁体滑块31的左侧连接于门体1，此处的连接可以为固定连接，如焊接或者粘接，也可以是可拆卸连接，如螺栓连接，还可以为滑动连接，如磁力连接。

定子组件5包括沿导轨4的长度方向设置于导轨4的右端的定子铁芯51和绕设于定子铁芯51的定子绕组52，以产生正向或者反向的磁场，驱动动子组件3升降。定子铁芯51是定子组件5的主要磁路，也是定子绕组52的安装和固定部件。具体地，定子铁芯51为平行于导轨4的长条形铁芯，在定子铁芯51上沿长度方向开设有多个定子绕线槽。定子绕组52采用导线线圈绕设于定子铁芯51的定子绕线槽内，定子绕组52和定子铁芯51之间还可以通过胶粘接固定。

本实施例提供的一种升降安全门，包括门体以及相对地设于门体的两侧的支撑架，每个支撑架内均设有升降驱动机构。升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，导轨沿支撑架的长度方向固定连接于支撑架。动子组件包括多个磁体滑块，磁体滑块的一侧滑动连接于导轨，磁体滑块的另一侧连接于门体；定子组件包括沿支撑架的长度方向设置的定子铁芯和绕设于定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动动子组件升降。当定子绕组接通正向电流时，定子组件产生正向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起正向运动，直至门体呈开启状态，此时，列车与站台之间没有遮挡物，方便乘客上下车；反之，当乘客上下车完毕，列车准备驶离站台时，将定子绕组接通反向电流时，定子组件产生反向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起反向运动，直至门体呈关闭状态，此时，门体位于列车与站台之间，隔离站台与列车，防止乘客进入列车轨道区域，实现站台安全防护。该升降安全门通过电磁驱动的升降驱动机构实现门体的开启和关闭，运行过程平稳、快速、安静且安全，可以适应多车型混停的情况，降低了对列车停靠精度的要求，省去了中间传动装置，占用空间远远少于现有的安全门系统，空间利用率、运行效率以及安全性均得到了进一步的提升。

进一步地，如图3所示，门体1的两侧沿门体1的长度方向均设有滑槽11，磁体滑块31为电磁体，磁体滑块31朝向定子组件5的一侧绕设有线圈311。当线圈311内通入电流时，磁体滑块31具有磁性；当线圈311内无电流时，磁体滑块31没有磁性。磁体滑块31朝向门体1的一侧利用磁力滑动连接于门体1的滑槽11。

更进一步地，滑槽11包括相对地开设于门体1的前表面和后表面的凹槽，磁体滑块31朝向门体1的一侧，即磁体滑块31的左侧为C形结构，且C形结构的两端分别扣设于两个凹槽内。具体地，磁体滑块31的横截面的左侧呈C形，门体1的横截面的右侧呈T形，两者正好扣合在一起。

进一步地，如图4和图5所示，磁体滑块31上设有吸合件312，当吸合件312通电时，在相邻两个磁体滑块31之间产生吸合力，使相邻两个磁体滑块31搭接。

更进一步地，在导轨4的上端设有上限位块81，在导轨4的下端设有下限位块82，以限制磁体滑块31在导轨4内的运动范围，防止磁体滑块31脱出。

具体地，如图1-5所示，本实施例中的吸合件312为朝上的矩形电磁铁为例来具体说明，同时门体1向上运动为开启。

当需要开启门体1时，定子组件5内通正向电流，通过正向磁场带动多个磁体滑块31沿导轨4向上滑动，进而门体1也向上移动。首先位于顶端的第一个磁体滑块31碰到上限位块81，第一个磁体滑块31上的吸合件312通电，吸住上限位块81；此时下侧的多个磁体滑块31继续带动门体1上移，因此门体1摆脱第一个磁体滑块31的磁力吸引，与第一个磁体滑块31脱离。然后第二个磁体滑块31碰到第一个磁体滑块31，第二个磁体滑块31上的吸合件312通电，吸住第一个磁体滑块31；此时下侧的多个磁体滑块31继续带动门体1上移，因此门体1摆脱第二个磁体滑块31的磁力吸引，与第二个磁体滑块31脱离。其余的磁体滑块31的运行与之相同，不再赘述，直至最后一个磁体滑块31的吸合件312吸合，此时门体1处于开启状态，开门过程结束。

当需要关闭门体1时，定子组件5内通反向电流，通过反向磁场带动多个磁体滑块31沿导轨4向下滑动，进而门体1也向下移动。首先最后一个磁体滑块31上的吸合件312断电，最后一个磁体滑块31脱离倒数第二个磁体滑块31，此时最后一个磁体滑块31带动门体1下移，其余磁体滑块31上的吸合件继续保持吸合状态。待门体1下移预设距离后，倒数第二个磁体滑块31上的吸合件312断电，倒数第二个磁体滑块31脱离倒数第三个磁体滑块31，此时倒数第二个磁体滑块31和最后一个磁体滑块31一起带动门体1下移。其余的磁体滑块31的运行与之相同，不再赘述，直至第一个磁体滑块31的吸合件312断电，门体1的底部接触地面，此时门体1处于关闭状态，关门过程结束。

进一步地，如图4和图5所示，支撑架2的顶部设有光学识别装置7，光学识别装置7的镜头朝向门体1。具体地，光学识别装置7包括光学镜头、图像采集器、图像识别器以及信号传输器，通过光学镜头可以收集门体1处的物体的反射光并将其聚焦于图像采集器上，然后图像采集器将影响转化为影像电信号传输给图像识别器，图像识别器对影像电信号进行识别，判断是否为人体或者异物，并将判断的结果通过信号传输器输出至外部监控报警系统，以实现对升降安全门的安全控制。

进一步地，还包括设于支撑架2内的位移传感器(图中未示出)，位移传感器用于测量门体1沿导轨4方向上的位移。利用位移传感器可以获取门体1的实时运动位置，并可以进一步计算出门体1的升降速度，对门体1的三闭环控制算法，即电流环、速度环和位置环，提供了数据支持。

本发明实施例还提供一种站台安全防护系统，包括多个上述升降安全门，多个升降安全门沿站台的边缘并排设置，如图1和图2所示，支撑架2的底部固定于站台6的表面，升降安全门在开启状态和关闭状态之间可转换。此时的升降安全门采用升降方式，即向上为开启，向下为关闭。

如图1所示，当升降安全门为关闭状态时，门体1的底部抵接于站台6的表面，多个磁体滑块31沿门体1的长度方向依次分布；如图2所示，当升降安全门为开启状态时，多个磁体滑块31依次抵接于支撑架2的顶部。

本发明实施例还提供另一种站台安全防护系统，包括多个上述升降安全门，多个升降安全门沿站台的边缘并排设置，如图6和图7所示，支撑架2的底部嵌设于站台6的内部，站台6的边缘向下凹陷形成两个沉降槽，其中第一沉降槽61的深度小于第二沉降槽62的深度，第一沉降槽61用于固定支撑架2的底部，第二沉降槽62用于提供门体1的沉降空间。升降安全门在开启状态和关闭状态之间可转换。此时的升降安全门采用沉降方式，即向下为开启，向上为关闭。

如图6所示，当升降安全门为关闭状态时，门体1的底部抵接于第一沉降槽61，多个磁体滑块31沿门体1的长度方向依次分布；如图7所示，当升降安全门为开启状态时，多个磁体滑块31依次抵接于支撑架2的底部，门体1的顶部与站台6的表面平齐。

本发明实施例还提供一种利用上述站台安全防护系统的控制方法，包括以下步骤：

在列车门打开时，启动开门控制模式；开门控制模式包括：将定子组件5接通正向电流，磁体滑块31带动门体1运动，直至升降安全门处于开启状态；

在列车门关闭时，启动关门控制模式；关门控制模式包括：将定子组件5接通反向电流，磁体滑块31带动门体运动，直至升降安全门处于关闭状态。

具体地，若升降安全门采用升降方式，则定子组件5接通正向电流时，磁体滑块31带动门体1向上运动；定子组件5接通反向电流时，磁体滑块31带动门体1向下运动。

若升降安全门采用沉降方式，则定子组件5接通正向电流时，磁体滑块31带动门体1向下运动；定子组件5接通反向电流时，磁体滑块31带动门体1向上运动。

进一步地，在启动开门控制模式之前以及在启动关门控制模式之前，还包括以下步骤：

利用光学识别装置7识别门体1处是否有乘客和异物；若是，则发出报警信号，并停止执行下一步；若否，则执行下一步，即进行开门或者关门。

通过以上实施例可以看出，本发明提供的升降安全门、站台安全防护系统及其控制方法，其中升降安全门包括门体以及相对地设于门体的两侧的支撑架，每个支撑架内均设有升降驱动机构。升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，导轨沿支撑架的长度方向固定连接于支撑架。动子组件包括多个磁体滑块，磁体滑块的一侧滑动连接于导轨，磁体滑块的另一侧连接于门体；定子组件包括沿支撑架的长度方向设置的定子铁芯和绕设于定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动动子组件升降。当定子绕组接通正向电流时，定子组件产生正向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起正向运动，直至门体呈开启状态，此时，列车与站台之间没有遮挡物，方便乘客上下车；反之，当乘客上下车完毕，列车准备驶离站台时，将定子绕组接通反向电流时，定子组件产生反向的磁场，在磁力的作用下，多个磁体滑块带动门体一起反向运动，直至门体呈关闭状态，此时，门体位于列车与站台之间，隔离站台与列车，防止乘客进入列车轨道区域，实现站台安全防护。该升降安全门通过电磁驱动的升降驱动机构实现门体的开启和关闭，运行过程平稳、快速、安静且安全，可以适应多车型混停的情况，降低了对列车停靠精度的要求，省去了中间传动装置，占用空间远远少于现有的安全门系统，空间利用率、运行效率以及安全性均得到了进一步的提升。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种升降安全门，包括门体以及相对地设于所述门体的两侧的支撑架，其特征在于，每个所述支撑架内均设有升降驱动机构；所述升降驱动机构包括导轨、动子组件和定子组件，所述导轨沿所述支撑架的长度方向固定连接于所述支撑架；

所述动子组件包括多个磁体滑块，所述磁体滑块的一侧滑动连接于所述导轨的一端，所述磁体滑块的另一侧连接于所述门体；

所述定子组件包括沿所述导轨的长度方向设置于所述导轨的另一端的定子铁芯和绕设于所述定子铁芯的定子绕组，以产生正向或者反向的磁场，驱动所述动子组件升降。

2.根据权利要求1所述的升降安全门，其特征在于，所述门体的两侧沿所述门体的长度方向均设有滑槽，所述磁体滑块为电磁体，所述磁体滑块朝向所述门体的一侧滑动连接于所述滑槽。

3.根据权利要求2所述的升降安全门，其特征在于，所述滑槽包括相对地开设于所述门体的前表面和后表面的凹槽，所述磁体滑块朝向所述门体的一侧为C形结构，且所述C形结构的两端分别扣设于两个所述凹槽内。

4.根据权利要求1所述的升降安全门，其特征在于，所述磁体滑块上设有吸合件，所述吸合件通电时，在相邻两个所述磁体滑块之间产生吸合力，使相邻两个所述磁体滑块搭接。

5.根据权利要求1所述的升降安全门，其特征在于，所述支撑架的顶部设有光学识别装置，所述光学识别装置的镜头朝向所述门体。

6.根据权利要求1所述的升降安全门，其特征在于，还包括设于所述支撑架内的位移传感器，所述位移传感器用于测量所述门体沿所述导轨方向上的位移。

7.一种站台安全防护系统，包括多个如权利要求1至6中任一项所述的升降安全门，其特征在于，多个所述升降安全门沿站台的边缘并排设置，所述支撑架固定连接于所述站台，所述升降安全门在开启状态和关闭状态之间可转换。

8.根据权利要求7所述的站台安全防护系统，其特征在于，所述支撑架的底部固定于所述站台的表面，或者所述支撑架的底部嵌设于所述站台的内部。

9.一种利用如权利要求7或8所述的站台安全防护系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

在列车门打开时，启动开门控制模式；所述开门控制模式包括：将所述定子组件接通正向电流，所述磁体滑块带动所述门体运动，直至所述升降安全门处于所述开启状态；

在列车门关闭时，启动关门控制模式；所述关门控制模式包括：将所述定子组件接通反向电流，所述磁体滑块带动所述门体运动，直至所述升降安全门处于所述关闭状态。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在所述启动开门控制模式之前以及在所述启动关门控制模式之前，还包括以下步骤：

利用光学识别装置识别所述门体处是否有乘客和异物；若是，则发出报警信号，并停止执行下一步；若否，则执行下一步。