CN111196287A - 一种轨道车辆门系统区域控制器和轨道车辆门系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道车辆门系统区域控制器和轨道车辆门系统，该区域控制器包括：控制单元、通信单元和电源转换单元，其中，通信单元和电源转换单元均与控制单元相连接；通信单元包括第一通信模块和第二通信模块，控制单元通过第一通信模块与总控制器相连接，控制单元通过第二通信模块与若干个门扇控制器相连接；门扇控制器与轨道车辆的门扇相连接；电源转换单元包括第一电源转换模块和第二电源转换模块，区域控制器中的供电电源经过第一电源模块的转换后给控制单元和通信电源供电，区域控制器中的供电电源经过第二电源模块的转换后给若干个门扇控制器供电。本发明中的区域控制器，能够减小轨道车辆门系统中的控制器的体积，降低成本。

Description

一种轨道车辆门系统区域控制器和轨道车辆门系统

技术领域

本发明涉及控制系统及方法技术领域，尤其涉及一种轨道车辆门系统区域控制器和轨道车辆门系统。

背景技术

轨道车辆门系统是指通过控制轨道车辆的门扇控制器的运行，从而实现对诸如地铁或者高铁等门扇的控制的控制系统，目前，轨道车辆门系统一般采用的控制方式为车辆司机侧（也即总控制指令的发送侧）直接通过硬连线的方式传递开关门指令至每个门扇控制器，以使门扇控制器能够根据接收到的指令控制对应的门扇驱动机构开关门扇，而门扇控制器接收到的与门扇以及门扇驱动机构相关的反馈信息则通过网络传递给车辆司机侧。因而，现有轨道车辆门系统中的每一个门扇控制器均需要与车辆司机侧通过两个不同的电连接方式实现完整的信息传递，也即，现有的轨道车辆门系统的电连接装置较为复杂，而电连接装置的复杂性也就导致了现有的轨道车辆门系统的电连接稳定性和可靠性较差的问题，特别是其中一种电连接方式为将连接线与对应的端子连接排进行插接的硬连线的方式，其连接稳定性（也即连接线与对应的端子连接排之间的插接稳定性）受到轨道车辆运行中的振动的影响较大，将会进一步降低现有的轨道车辆门系统的电连接稳定性和可靠性。

因此，如何提供一种电连接结构简单，电连接稳定性和可靠性均较高的的轨道车辆门系统中的控制器，实现对轨道车辆门系统的控制，成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种轨道车辆门系统的区域控制器和轨道车辆门系统，以解决现有轨道车辆门系统中的电连接装置的接结构复杂，电连接稳定性和可靠性均较低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种轨道车辆门系统的区域控制器，包括：控制单元、通信单元和电源转换单元，其中，通信单元和电源转换单元均与控制单元相连接；通信单元包括第一通信模块和第二通信模块；控制单元通过第一通信模块与总控制器相连接，用于接收总控制器发送的总控制指令；控制单元通过第二通信模块与若干个门扇控制器相连接，用于将根据总控制指令生成的若干个区域控制指令发送至对应的门扇控制器；门扇控制器与轨道车辆的门扇相连接，用于控制门扇的运行；电源转换单元包括第一电源转换模块和第二电源转换模块，区域控制器中的供电电源经过第一电源模块的转换后给控制单元和通信电源供电，区域控制器中的供电电源经过第二电源模块的转换后给若干个门扇控制器供电。

通过将通信单元设置为包括第一通信模块和第二通信模块，使该区域控制器中的控制器单元可以分别与总控制器和门扇控制器相连接，从而使该控制单元能够根据总控制指令生成的若干个区域控制指令发送至对应的门扇控制器，而由于一个区域控制器能够与多个门扇控制器相连接，也即一个区域控制器中的控制单元能够根据总控制指令生成多个门扇控制器的门扇控制指令，因而，能够使门扇控制器无需直接与总控制器电连接，从而无论轨道车辆门系统中的轨道车辆的已定的、无法更改的总控制器与其他装置的电连接方式是否包括硬连线，该区域控制器所在的轨道车辆门系统中的门扇控制器（由于门扇控制器与轨道车辆的各个门扇一一对应，因此，门扇控制器的数量较多）均无需直接与总控制器通过硬连线的方式电连接，从而，能够减小该区域控制器所在的轨道车辆门系统中存在的硬连线连接机构的复杂性，从而提高该门扇控制器所在的轨道车辆门系统的电连接稳定性和可靠性。

此外，通过设置第二电源转换模块对供电电源进行转换，并在转换后给与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器（一般为多个）集中供电，使得与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器的工作电压无需被限定为供电电源的电压，或者无需在门扇控制器的工作电压与供电电源的电压不同时，每一个门扇控制器均对应设置一个电源转换模块，使得与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器可以为任意一种工作电压的门扇控制器，从而能够提高本发明中的轨道车辆门系统的区域控制器的应用范围。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，控制单元还用于通过第二通信模块接收门扇控制器发送的轨道车辆的门扇的运行状态信息和运行环境信息；控制单元根据总控制指令以及轨道车辆的门扇的运行状态信息和运行环境信息生成若干个区域控制指令，并发送至对应的门扇控制器。

结合第一方面或者第一方面第一实施方式，在第一方面第一实施方式中，通信单元还包括第三通信模块，区域控制器通过第三通信模块与相邻的区域控制器相连接，用于接收相邻的区域控制器的运行数据，并监控相邻的区域控制器是否正常运行。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，控制单元与多个门扇控制器相连接，轨道车辆门系统的区域控制器还包括存储单元，存储单元与控制单元相连接，存储单元包括与多个门扇控制器一一对应设置的多个存储区域，用于存储对应的门扇控制器的运行数据。

结合第一方面或者第一方面第一实施方式，在第一方面第四实施方式中，通信单元还包括第四通信模块，控制单元用于通过第四通信模块与轨道站台的控制器相连接；控制单元用于接收轨道站台的门扇的状态信息，并在轨道站台的门扇故障时，控制对应的轨道车辆的门扇保持关闭状态。

结合第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，第四通信模块为无线通信模块。

结合第一方面或者第一方面第一实施方式，在第一方面第六实施方式中，通信单元还包括第五通信模块，控制单元通过第五通信模块与云端服务器相连接。

结合第一方面第六实施方式，在第一方面第七实施方式中，轨道车辆门系统的区域控制器还包括：运行状态检测模块，运行状态检测模块与控制单元相连接，用于检测区域控制器内部的运行状态数据；运行状态数据包括运行电压数据、运行电流数据和运行温度数据中的至少一种；控制单元用于根据运行状态数据判断区域控制器是否异常，并将异常判断结果发送至总控制器、相邻区域控制器和云端服务器中的至少一个。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种轨道车辆门系统，其特征在于，总控制器，若干个门扇控制器以及若干个如第一方面或者第一方面任意一种时时发哪个是所述的轨道车辆门系统的区域控制器；每个所述门扇控制器均与一个区域控制器相连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种轨道车辆门系统的区域控制器一种原理框图；

图2为本发明实施例提供的一种轨道车辆门系统的区域控制器另一种原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

图1示出了本发明实施例提供的轨道车辆门系统的区域控制器的原理框图，如图1所示，该方车辆门系统的区域控制器可以包括控制单元、通信单元和电源转换单元，其中，通信单元和电源转换单元均与控制单元相连接。

在本发明实施例中，通信单元包括第一通信模块和第二通信模块。其中，控制单元通过第一通信模块与总控制器相连接，用于接收总控制器发送的总控制指令，控制单元通过第二通信模块与若干个门扇控制器相连接，用于将根据总控制指令生成的若干个区域控制指令发送至对应的门扇控制器。在本发明实施例中，门扇控制器与轨道车辆的门扇相连接，用于控制门扇的运行。

在本发明实施例中，与该区域控制器相连接的门扇控制器的数量可以根据实际使用该门系统的应用场景中需要被控制的轨道车辆门扇的数量进行确定，在实际应用中，可以每一节车厢或者每几节车厢设置中的所有门扇控制器与一个区域控制器相连接，在此不做任何限制。

在本发明实施例中，本发明实施例中的区域控制器还包括存储单元，该存储单元与控制单元相连接，且对应于与该区域控制器相连接的多个门扇控制器，存储单元中设置有与一一对应的存储区域，一个存储区域中均存储有对应的一个门扇控制器的运行参数。

在本发明实施例中，第一通信模块可以为硬连接的连接接口，第二通信模块则可以为网络通信模块，具体地，第二通信模块可以为RS485通信模块、CAN通信模块、以太网模块、Ethercat通信模块、MVB通信模块以及4G/5G通信模块等网络通信模块中的任意一种。

在本发明实施例中，电源转换单元包括第一电源转换模块和第二电源转换模块，区域控制器中的供电电源经过第一电源模块的转换后给控制单元和通信电源供电，区域控制器中的供电电源经过第二电源模块的转换后给若干个门扇控制器供电。

在本实施例中，供电电源可以为市电电源或者其他任意一种外接电源，第一电源转换模块用以将供电电源的电压转换为区域控制器中的控制单元以及通信单元所要求的电压，同时，由于控制单元所要求的电源为直流电源，因此，若供电电源为交流电源，则第一电源转换模块还用以将交流电转换为直流电，例如，若控制单元所要求的电源为24V直流电源，则第一电源模块将供电电源转换后输出24V直流电。

在本发明实施例中，第二电源转换模块可以根据轨道车辆门系统多种可能应用的应用场景中的门扇控制器的供电要求设置为多个。

在本发明实施例中，通过将通信单元设置为包括第一通信模块和第二通信模块，使该区域控制器中的控制器单元可以分别与总控制器和门扇控制器相连接，从而使该控制单元能够根据总控制指令生成的若干个区域控制指令发送至对应的门扇控制器，而由于一个区域控制器能够与多个门扇控制器相连接，也即一个区域控制器中的控制单元能够根据总控制指令生成多个门扇控制器的门扇控制指令，因而，能够使门扇控制器无需直接与总控制器电连接，从而无论轨道车辆门系统中的轨道车辆的已定的、无法更改的总控制器与其他装置的电连接方式是否包括硬连线，该区域控制器所在的轨道车辆门系统中的门扇控制器（由于门扇控制器与轨道车辆的各个门扇一一对应，因此，门扇控制器的数量较多）均无需直接与总控制器通过硬连线的方式电连接，从而，能够减小该区域控制器所在的轨道车辆门系统中存在的硬连线连接机构的复杂性，从而提高该门扇控制器所在的轨道车辆门系统的电连接稳定性和可靠性。

此外，通过设置第二电源转换模块对供电电源进行转换，并在转换后给与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器（一般为多个）集中供电，使得与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器的工作电压无需被限定为供电电源的电压，或者无需在门扇控制器的工作电压与供电电源的电压不同时，每一个门扇控制器均对应设置一个电源转换模块，使得与本发明中的区域控制器相连接的门扇控制器可以为任意一种工作电压的门扇控制器，从而能够提高本发明中的轨道车辆门系统的区域控制器的应用范围。

作为本发明实施例的一种可选实施方式，如图2所示，通信单元还包括第三通信模块，在本发明实施例中，区域控制器通过第三通信模块与相邻的区域控制器相连接，用于接收相邻的区域控制器的运行数据，并监控相邻的区域控制器是否正常运行。在本发明实施例中，轨道车辆门系统包括两个即两个以上的区域控制器，具体地，当区域控制器为两个时，则两个区域控制互为彼此的相邻区域控制器。

在本发明实施例中，当区域控制器的相邻区域控制器运行出错时，则将与相邻区域控制器相连接的门扇控制器连接至本发明实施例中的区域控制器中，使该区域控制器控制这些原来与相邻区域控制器相连接的门扇控制器的运行。

作为本发明实施例的一种可选实施方式，通信单元还包括第四通信模块，控制单元用于通过第四通信模块与轨道站台的控制器相连接，控制单元通过该第四通信模块接收轨道站台的门扇的状态信息，并在轨道站台的门扇故障时，控制对应的轨道车辆的门扇保持关闭状态。具体地，第四通信模块可以为为无线通信模块。

在本发明实施例中，通信单元还包括第五通信模块，控制单元通过第五通信模块与云端服务器相连接，控制单元可以通过第五通信模块将区域控制器的运行数据信息均上传至云端服务器，具体地，区域控制器的运行数据可以包括区域控制器接收到的总控制指令、区域控制器生成的区域控制指令、区域控制器接收到的相邻区域控制器的运行数据、区域控制器监控得到的区域控制器是否正常运行的运行结果等信息中的一种或者多种，在此不再赘述。

作为本发明实施例的一种可选实施方式，本发明实施例中的轨道车辆门系统的区域控制器还可以包括：运行状态检测模块，运行状态检测模块与控制单元相连接，用于检测区域控制器内部的运行状态数据。控制单元用于根据运行状态数据判断区域控制器是否异常，并将异常判断结果发送至总控制器、相邻区域控制器和云端服务器中的至少一个。

在本发明实施例中，运行状态数据可以包括运行电压数据、运行电流数据和运行温度数据中的至少一种。具体地，以运行状态数据可以包括运行电压数据、运行电流数据和运行温度数据三种为例，则相应的，运行状态检测模块包括电压传感器、电流传感器和温度传感器，其中，电流传感器用于检测第二电源转换模块的输出电流；电压传感器为多个，分别用于检测供电电源的输出电压、第一电源转换模块的输出电压以及第二电源转换模块的输出电压；温度传感器为两个，分别用于检测第一电源转换模块和第二电源转换模块的温度。

在本发明实施例中，当检测到的第二电源转换模块的输出电流大于预定电流阈值时，控制单元判断区域控制器异常；当检测到的供电电源的输出电压与第一预定基准电压的差值大于第一预定差值阈值时，或者第一电源转换模块的输出电压与第二预定基准电压的差值大于第二预定差值阈值时，或者第二电源转换模块的输出电压与第三预定基准电压的差值大于第三预定差值阈值时，控制单元判断区域控制器异常；当检测到的第一电源转换模块的温度高于第一预定温度阈值时，或者检测到的第二电源转换模块的温度高于第二预定温度阈值时，控制单元判断区域控制器异常。在这里，需要说明的是，上述第一预定差值阈值、第二预定差值阈值和第三预定差值阈值可以为相同的数值，也可以为不同的数值；上述第一预定温度阈值和第二预定温度阈值可以为相同的数值，也可以为不同的数值；其具体数值均可以根据具体应用场景进行设置，在此不做任何限制。

实施例2

本发明实施例提供了一种轨道车辆门系统，该轨道车辆门系统包括总控制器，若干个如实施例1或者实施例1任一种实施方式所述的区域控制器，以及多个门扇控制器，其中，每个门扇控制器均与一个区域控制器网络通信连接，每个区域控制器均与若干个门扇控制器网络通信连接，而每个门扇控制器均与一门扇驱动机构，如门扇驱动电机、门扇驱动气缸等相连接，门扇控制器根据接收到的区域控制器发送的门扇控制指令控制门扇驱动机构的运行，从而驱动轨道车辆门扇的开启或者闭合。

本发明实施例的具体内容可以参照实施例1的内容来理解，在此不再赘述。

本发明实施例中的轨道车辆门系统，其进行电连接的拓扑结构简单，对应的电连接实现装置的整体结构也较为简单，能够提高该轨道车辆门系统的稳定性和可靠性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，包括：控制单元、通信单元和电源转换单元，其中，

所述通信单元和所述电源转换单元均与所述控制单元相连接；

所述通信单元包括第一通信模块和第二通信模块；所述控制单元通过所述第一通信模块与总控制器相连接，用于接收所述总控制器发送的总控制指令；所述控制单元通过所述第二通信模块与若干个门扇控制器相连接，用于将根据所述总控制指令生成的若干个区域控制指令发送至对应的门扇控制器；所述门扇控制器与轨道车辆的门扇相连接，用于控制所述门扇的运行；

所述电源转换单元包括第一电源转换模块和第二电源转换模块，所述区域控制器中的供电电源经过所述第一电源模块的转换后给所述控制单元和所述通信电源供电，所述区域控制器中的供电电源经过所述第二电源模块的转换后给所述若干个门扇控制器供电。

2.根据权利要求1所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述控制单元还用于通过所述第二通信模块接收所述门扇控制器发送的轨道车辆的门扇的运行状态信息和运行环境信息；所述控制单元根据所述总控制指令以及所述轨道车辆的门扇的运行状态信息和运行环境信息生成若干个区域控制指令，并发送至对应的门扇控制器。

3.根据权利要求1或2所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述通信单元还包括第三通信模块，所述区域控制器通过所述第三通信模块与相邻的区域控制器相连接，用于接收所述相邻的区域控制器的运行数据，并监控所述相邻的区域控制器是否正常运行。

4.根据权利要求3所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述控制单元与多个门扇控制器相连接，所述轨道车辆门系统的区域控制器还包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元相连接，所述存储单元包括与所述多个门扇控制器一一对应设置的多个存储区域，用于存储对应的门扇控制器的运行数据。

5.根据权利要求1或2所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述通信单元还包括第四通信模块，所述控制单元用于通过所述第四通信模块与轨道站台的控制器相连接；所述控制单元用于接收所述轨道站台的门扇的状态信息，并在所述轨道站台的门扇故障时，控制对应的轨道车辆的门扇保持关闭状态。

6.根据权利要求5所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述第四通信模块为无线通信模块。

7.根据权利要求1或2所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，所述通信单元还包括第五通信模块，所述控制单元通过所述第五通信模块与云端服务器相连接。

8.根据权利要求7所述的轨道车辆门系统的区域控制器，其特征在于，还包括：

运行状态检测模块，所述运行状态检测模块与所述控制单元相连接，用于检测所述区域控制器内部的运行状态数据；所述运行状态数据包括运行电压数据、运行电流数据和运行温度数据中的至少一种；

所述控制单元用于根据所述运行状态数据判断所述区域控制器是否异常，并将异常判断结果发送至所述总控制器、所述相邻区域控制器和所述云端服务器中的至少一个。

9.一种轨道车辆门系统，其特征在于，总控制器，若干个门扇控制器以及若干个如权利要求1-8任一项所述的轨道车辆门系统的区域控制器；每个所述门扇控制器均与一个区域控制器相连接。

Images