CN111968292B - 一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防止地铁站台门系统应急门及端门异常打开技术领域，公开了一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置和方法，装置包括门禁负载、MCU、电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块，还包括USB接口、数据通信接口和温湿度监测模块。由门禁释放电路和门禁控制电路控制门禁负载，开关检测电路检测门的开关状态，将检测门的指示灯显示状态包括开门、关闭和检测开关故障三种状态。解决了应急门和端门运行过程中可能会出现异常意外打开的问题。

Description

一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置和方法
技术领域
本发明涉及防止地铁应急门及端门异常打开技术领域，具体涉及一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置和方法。
背景技术
站台门系统安装于城市轨道交通沿线车站站台边缘，将站台候车区与轨道行驶区隔离，与列车门对应，是一种机电设备系统。站台门的应用将乘客与轨道和列车进行了隔离，提高了运营安全系数，改善了乘客候车的站台环境，也利于节约运营成本和建设成本。端门设置在站台两端，是列车在区间隧道火灾或故障时的乘客疏散通道以及工作人员进出站台公共区的通道；应急门是乘客应急疏散通道，当出现列车进站无法对准滑动门时或其他紧急情况等非正常运行状况时，应急门可作为乘客应急疏散通道来使用，可手动解锁打开应急门形成上下车通道。应急门及端门在正常运行状态下须保证处于锁闭状态，一旦发生关闭故障导致设备异常打开，乘客将可以直接进入非公共区域甚至直接跌入轨行区，直接影响站台内乘客的安全。
现有技术中设备通过门锁机构产生的机械力使设备进行锁闭，通过门头检测开关检测门锁机构状态，指示灯显示设备处于打开状态或关闭状态，门锁机构故障状态通过综合监控软件界面进行显示。使用这种方式存在以下问题：当门锁机构性能下降时，可能导致门锁机械力不足以保证设备处于锁闭状态，现场设备使用过程中出现过由于隧道凤压过大将设备吹开的情况；门锁机构故障状态通过综合监控软件界面进行显示，现场人员无法直接得知设备当前状态，可能导致门锁机构未锁闭；应急门及端门可以通过三角钥匙进行开启，三角钥匙本身安全系数较低，可能导致未取得授权的人员非法开启应急门及端门。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置和方法，解决了在现有站台门系统中应急门及端门可能出现意外打开的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
包括门禁负载、MCU、电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块，电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块均连接到MCU；所述门禁负载安装在应急门及端门，与门禁控制电路的输出端相连；电源模块用于将站台门系统的DC110V驱动电源转换成装置工作电压；开关检测电路用于检测应急门及端门的开关状态，所检测到的状态传输到MCU；指示灯控制电路根据MCU发出的指令控制指示灯显示应急门及端门的开关门状态及开关故障状态；门禁控制电路用于控制所述门禁负载，所述门禁释放电路用于释放门禁释放信号，MCU接收门禁释放信号以后发出信号通过门禁控制电路释放门禁负载；门禁状态显示模块用于显示门禁负载的状态。
优选地，所述门禁控制电路包括一个第一控制继电器和开关管，开关管的输出端连接到第二控制继电器的输入端，第一控制继电器的第一常开触点连接到所述门禁负载，第二常开触点输出继电器状态反馈信号。
优选地，至少安置4路所述开关检测电路。
优选地，所述指示灯控制电路包括第二控制继电器和开关管，开关管的输出端连接到第二控制继电器的输入端，第二控制继电器为双刀双掷继电器，其第一常开触点和第二常开触点均接地，第一常闭触点和第二常闭触点均不做连接，第二控制继电器的两个输出端分别输出指示灯控制信号和蜂鸣器控制信号。
优选地，还包括USB接口，USB接口与MCU连接。
优选地，还包括与MCU连接的温湿度监测模块，用于检测现场温度与湿度。
优选地，所述装置还具备与MCU连接的数据通信接口，用于上传所述温湿度监测模块所检测的数据以及门禁负载工作状态到远端服务器。
优选地，所述门禁负载采用磁力锁或电插锁。
本申请还包括一种防止地铁应急门及端门异常打开的方法，应用于上述的一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置，包括以下步骤：
(A)开关检测电路检查应急门及端门是否关到位，若未关到位，不做进一步动作，持续检查；
(B)若步骤(A)检测结果为是，继续检查应急门及端门是否锁到位；
(C)若步骤(B)检测结果为否，检查30秒内是否有开关门动作，若检查结果为是，返回步骤(A)；
(D)若步骤(B)检测结果为是，或者步骤(C)的检查结果为否，门禁控制电路控制门禁负载上锁。
本发明通过在应急门和端门增加磁力锁，设置门禁负载、MCU、电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块实现对磁力锁的控制，达到了防止应急门和端门出现异常打开的现象，进一步保障地铁内人员的安全；同时还设置了USB接口，方便对装置软件部分进行更新升级；设置温湿度监测模块实时监测环境的温度与湿度，通过数据通信接口上传数据，方便工作人员更直观地观测到环境状态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作流程图；
图3为本实施例控制原理示意图
其中，1-开关检测电路，2-门禁释放电路，3-门禁控制电路，4-指示灯控制电路。
具体实施方式
实施例1
参考图1，图1为本发明的结构示意图，一种防止地铁应急门及端门异常打开的装置，包括门禁负载、MCU、电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块，电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块均连接到MCU；所述门禁负载可以采用磁力锁或电插锁，安装在应急门及端门，连接到门禁控制电路的输出端；电源模块用于将站台门系统的DC110V驱动电源转换成装置工作电压，使用常规的可实现该功能的电源模块即可；开关检测电路用于检测应急门及端门的开关状态；指示灯控制电路用于控制指示灯显示应急门及端门的开关门状态及开关故障状态；门禁控制电路用于控制所述门禁负载；门禁释放电路用于释放门禁释放信号以解除设备门禁；所述门禁状态显示模块用于显示门禁负载的状态。
本装置在原有门锁的基础上额外增加了门禁负载，门禁负载采用磁力锁或电插锁，进一步做防止门异常打开的保障，通过门禁释放电路和门禁控制电路控制门禁负载的通断。
装置还设置有温湿度监测模块，用于检测温度和湿度，当检查到现场温度或湿度超过预警值后，装置控制指示灯进行闪烁报警，为了将所测温度和湿度以及门禁负载状态上传到远端服务器供工作人员读取和确认数据，可以设置数据通信接口，通过数据通信接口连接到远端服务器进行数据上传。同时，为了可以升级本装置的内部程序，还可以设置USB接口供传输最新升级数据到装置。
本申请还公开一种防止地铁应急门及端门异常打开的方法，参考图2，图2为本发明工作流程图，本装置具有避免误触发功能。若关门时检测到应急门及端门未锁闭时，门禁系统不启动，磁力锁不工作，确保可以操作人员可以通过再次开关门将应急门及端门进行锁闭，同时还具备强制启动功能，当出现由于检测开关故障导致装置无法监测到应急门及端门锁闭信号超过30S时，门禁系统自动恢复，确保应急门及端门有效锁闭，其具体包含以下步骤：
(A)开关检测电路检查应急门及端门是否关到位，若未关到位，不做进一步动作，持续检查；
(B)若步骤(A)检测结果为是，继续检查应急门及端门是否锁到位；
(C)若步骤(B)检测结果为否，检查30秒内是否有开关门动作，若检查结果为是，返回步骤(A)；
(D)若步骤(B)检测结果为是，或者步骤(C)的检查结果为否，门禁控制电路控制门禁负载上锁。
本申请的指示灯控制电路控制指示灯的显示，本实施例的站台门系统应急门及端门检测开关逻辑分析表如下表所示：
表1站台门系统应急门及端门检测开关逻辑分析表
关到位 锁到位 设备状态 指示灯状态
1 1 关闭未锁紧故障 声光报警
1 0 关门 亮
0 1 开门 灭
0 0 锁紧未关闭故障 声光报警
其中逻辑中的1表示高电平，0表示低电平，开关门时两个开关的电平状态应该完全相反。当门关未到位且锁到位时，设备处于锁紧未关闭状态，此时指示灯进行声光报警；当门关未到位且锁未到位时，设备处于开门状态，指示灯亮；当门关到位且锁到位时，设备处于关门状态，指示灯熄灭；当门关到位且锁未到位时，设备处于关闭未锁紧状态，指示灯进行声光报警。
实施例2
如图3所示，图3为本实施例的控制原理示意图，该电路包括开关检测电路1、指示灯控制电路4、门禁释放电路2和门禁控制电路3，本实施例以两个检测开关的两组触点作为开关检测电路1的输入，门禁负载采用磁力锁来进行控制原理阐释。指示灯控制电路4和门禁控制电路3均通过MCU控制。
本实施例的接线图包括4路开关检测电路1，检测触点1、检测触点2、检测触点3和检测触点4分别与电阻R1、R2、R3和R4串联，电阻R1、R2、R3和R4的另一端分别通过按钮连SB1、SB2、SB3和SB4连接到MCU的I/O端口，一个开关的常开触点和常闭触点均作为检测触点连接到电路中不同的检测触点位置，比如，可以将一个开关的常开触点连接到检测触点1，常闭触点连接到检测触点2，然后将检测到的开关状态发送至MCU，MCU根据检测到的开关状态判断应急门及端门的状态。通过按钮控制开关检测电路1开始检测操作。
正常情况下，指示灯和蜂鸣器的状态受原控制系统进行控制。当开关检测电路检测1到开关状态异常需要对指示灯及蜂鸣器进行控制时，通过指示灯控制电路4控制。本实施例的指示灯控制电路4选择PNP三极管Q2作为开关管，设置一个电阻R7分压，连接方式如下：MCU的I/O端口串联一个电阻R7，电阻R7的另一端连接到PNP三极管Q2的基极，PNP三极管Q2的集电极接地，发射极连接到第二控制继电器K2，第二控制继电器K2为双刀双掷继电器，第二控制继电器的两个输出端分别输出指示灯控制信号和蜂鸣器控制信号。MCU通过R7输出持续的脉冲电平；低电平时PNP三极管Q2工作，发射极连接到的第二控制继电器K2动作，第一常开触点和第二常开触点均闭合，将指示灯控制信号和蜂鸣器控制信号接地，此时指示灯、蜂鸣器鸣脱离原控制系统形成回路，指示灯亮起，蜂鸣器鸣叫；高电平时PNP三极管Q2断开，第二控制继电器K2不动作，此时指示灯熄灭、蜂鸣器停止鸣叫，通过以上步骤检测开关故障时的声光报警控制。
门禁释放电路2中，门禁释放信号通过电阻R5与按钮连接到MCU，按下按钮SB5以后门禁释放电路呈通路，门禁释放信号输出到MCU。
本实施例的门禁控制电路选择PNP三极管Q1作为开关管，设置电阻R6分压，其连接如下：MCU的I/O端口串联一个电阻R6，电阻R6的另一端连接到PNP三极管Q1的基极，PNP三极管Q1的集电极接地，发射极连接到第一控制继电器K1，第一控制继电器K1为双刀双掷继电器，其第一常闭触点连接到门的电插锹，第一常开触点连接到磁力锁，第二常开节点输出第一控制继电器K1的状态反馈信号。开关检测电路1检测到应急门或端门关闭后，MCU通过R6输出低电平，此时PNP三极管Q1工作，其发射极连接到的第一控制继电器K1动作，第一控制继电器K1的第一常开触点被吸合，磁力锁工作，对关闭后的门体增加一层锁闭力，应急门或端门受门锁机构和磁力锁的双重作用力下使设备完全锁闭并具有足够的机械力，确保设备关闭后不会出现被隧道凤吹开。门禁释放电路向MCU发出门禁释放信号时，MCU输出高电平，PNP三极管Q1断开，继电器K1不动作，第一控制继电器K1的第一常开触点断开，磁力锁随即失电，此时可以对设备进行正常的开门操作。第二常开触点和第二常闭触点根据吸合状态输出第一控制继电器K1的状态信号。

Claims (8)

1.一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：装置包括门禁负载、MCU、电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块，电源模块、开关检测电路、指示灯控制电路、门禁释放电路、门禁控制电路和门禁状态显示模块均连接到MCU；
所述门禁负载安装在应急门及端门，与门禁控制电路的输出端相连；
所述电源模块用于将站台门系统的DC110V驱动电源转换成装置工作电压；
所述开关检测电路用于检测应急门及端门的开关状态,所检测到的状态传输到MCU；
所述指示灯控制电路根据MCU发出的指令控制指示灯显示应急门及端门的开关门状态及检测开关故障状态；
所述门禁控制电路用于控制所述门禁负载,所述门禁释放电路用于释放门禁释放信号，MCU接收门禁释放信号以后发出信号通过门禁控制电路释放门禁负载；
所述门禁状态显示模块用于显示门禁负载的状态；
装置的工作方法包括以下步骤：
（A）开关检测电路检查应急门及端门是否关到位，若未关到位，不做进一步动作，持续检查；
（B）若步骤（A）检测结果为是，继续检查应急门及端门是否锁到位；
（C）若步骤（B）检测结果为否，检查30秒内是否有开关门动作，若检查结果为是，返回步骤（A）；
（D）若步骤（B）检测结果为是，或者步骤（C）的检查结果为否，门禁控制电路控制门禁负载上锁。
2.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：所述门禁释放电路包括开关管和第一控制继电器，开关管的输出端连接到第一控制继电器的输入端，第一控制继电器为双刀双掷继电器，其第一常开触点连接到磁力锁，第一常闭触点连接到电插锁，其第二常闭触点连接到门的电插锹，第二常开触点输出继电器状态反馈信号。
3.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：至少安置4路所述开关检测电路。
4.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：所述指示灯控制电路包括开关管和第二控制继电器，开关管的输出端连接到第二控制继电器的输入端，第二控制继电器为双刀双掷继电器，其第一常开触点和第二常开触点均接地，第二控制继电器的两个输出端分别输出指示灯控制信号和蜂鸣器控制信号。
5.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：还包括USB接口，USB接口与MCU连接。
6.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：所述装置还包括与MCU连接的温湿度监测模块，用于检测现场温度与湿度。
7.根据权利要求6所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：所述装置还具备与MCU连接的数据通信接口，用于上传所述温湿度监测模块所检测的数据以及门禁电路工作状态到远端服务器。
8.根据权利要求1所述的一种防止地铁应急门及端门异常打开装置，其特征在于：所述门禁负载采用磁力锁或电插锁。
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