CN112034280A - 一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，包括通过连接线连接的测试装置和接口转换盒，所述测试装置包括MCU和触摸屏，所述接口转换盒包括恒流源、多路电压检测电路和多个接口电路；所述恒流源用于为被测部件提供恒定电流；所述接口电路用于被测部件的检测开关的电压状态数据，传输到对应的电压检测电路；所述电压检测电路获取电压状态数据获取被测部件的检测开关上的压差，转换为直流电压信号上传到MCU；所述MCU用于接收直流电压信号并处理；所述触摸屏与所述MCU连接；可以极大的提高故障处理效率；通过配置不同接口转换盒，可以全面覆盖国内主流站台门品牌，极大的降低了装置成本；该装置的电压检测电路可以复用。

Description

一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置

技术领域

本发明属于站台门故障检测技术领域，涉及一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置。

背景技术

轨道交通行业属于公共交通行业，其中站台门专业又是影响行车类专业，站台门设备一旦出现故障将直接影响乘客的正常上下车，因此现场对故障处理的及时性要求极高。站台门系统门头检测开关按开关类型分为机械式开关和电子式开关两种，站台门系统通过检测开关的状态来检测设备机械部件运行状态，检测开关一般通过航空插头或接插件与DCU进行连接，其中闸锁部分检测开关和LCB发生故障将直接导致滑动门无法正常开关门，从而影响乘客的上下车。

截止目前郑州地铁共运营5条线路，涉及站台门厂家包括：中船重工第七一三研究所、深圳方大、西屋、上海嘉成等，站台门行业经过多年发展，每个品牌都形成了具备自身特色的站台门产品，而随着地铁新开通线路的不断增多，设备网络化运营的需求不断增加，这就导致每个维修人员要同时处理多个品牌的站台门故障，在维修的过程中，经常需要对检测开关状态进行测量，但是由于缺乏专用的检测工具，因此只能使用万用表这类通用工具来判断部件状态，使用这种测量方式存在以下问题：

1、现场检测开关使用航空插头或接插件进行连接，连接部件管脚间距较小，使用万用表测量时非常不方便，故障处理时间较长。

2、站台门属于机械传动控制系统，检测开关的状态与门体的位置有直接关系，使用通用工具测量时，需要结合门体状态判断检测开关状态，导致检测难度较大。

3、万用表测量电子式检测开关时必须进行在线测量，测量过程中极易造成短路，导致故障扩大。

4、现场很多部件由多个开关对其运行状态进行检测，开关间存在较为复杂的逻辑关系，显示不够直观。

5、现场人员需要对多种品牌产品进行维修，产品间的差异性较大，对维修人员技术水平要求较高。

因此，站台门进行调试或者故障诊断时，经常使用万用表这类的通用仪器仪表进行测量，通用的仪器仪表通用性很强，但是无法针对性的满足对某个设备的简单快速故障诊断、自动化测试，缺乏简单、方便的专用测试仪器。

发明内容

本发明的目的在于：提供了一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，解决了对站台门进行调试或者故障诊断时，经常使用万用表这类的通用仪器仪表进行测量，通用的仪器仪表通用性很强，但是无法针对性的满足对某个设备的简单快速故障诊断、自动化测试，缺乏简单、方便的专用测试仪器的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，包括通过连接线连接的测试装置和接口转换盒，所述测试装置包括MCU和触摸屏，所述接口转换盒包括恒流源、多路电压检测电路和多个接口电路；

所述恒流源用于为被测部件提供恒定电流；

所述接口电路用于被测部件的检测开关的电压状态数据，传输到对应的电压检测电路；

所述电压检测电路获取电压状态数据获取被测部件的检测开关上的压差，转换为直流电压信号上传到MCU；

所述MCU用于接收直流电压信号并处理；

所述触摸屏与所述MCU连接。

进一步地，所述电压检测电路均包括两个匹配电阻和差分放大器，所述差分放大器与MCU的输入端连接，两个所述匹配电阻的一端分别与差分放大器的输入端连接，其中一个所述匹配电阻另一端与恒流源的输出端连接，另一个所述匹配电阻的另一端接地。

进一步地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与MCU连接。

进一步地，还包括SD卡，所述SD卡与MCU连接。

进一步地，还包括USB接口，所述USB接口与MCU电连接。

进一步地，还包括声光报警器，所述声光报警器与MCU连接。

进一步地，还包括电池和电源管理电路，所述电池、电源管理电路均与MCU连接。

进一步地，还包括照明灯，所述照明灯与MCU连接。

进一步地，还包括隔离电源，所述隔离电源设置在恒流源的前端。

进一步地，所述MCU与电压检测电路均通过AD转换接口连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，本发明主要针对站台门系统门头内部检测开关状态的测量进行设计，解决现场使用通用工器具测量困难的问题，可以极大的提高故障处理效率，降低站台门故障对乘客上下车的影响，提高乘客满意度；每个品牌的站台门设备根据开关类型和具体结构分别对应不同的接口转换盒，通过配置不同接口转换盒，可以全面覆盖国内主流站台门品牌，极大的降低了装置成本；其中，该装置的电压检测电路可以复用，这种设计方式在保证功能性的前提下，进一步降低了装置成本，且降低装置的体积，使得装置易于携带；另外，需要增加对新建设线路的测量功能时，测试装置本身只需要对程序进行升级，增加对应的接口转换盒即可。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图，其中：

图1是本发明实施例的整体结构图；

图2是本发明实施例的测量原理图；

图3是本发明实施例的流程图；

图4是本发明实施例的被测部件为开关类的示意图；

图5是本发明实施例的被测部件为电阻类的示意图；

图6是本发明实施例的被测部件为光电类的示意图；

图7是本发明实施例的闸锁接插件示意图；

图8是本发明实施例的触摸屏显示界面示意图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例

如图1所示，本发明提供的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，该装置分为测试装置、连接线和接口转换盒三部分，测试装置包括MCU和触摸屏，接口转换盒包括恒流源、多路电压检测电路和多个接口电路。电压检测电路均通过连接线与MCU连接。测试装置负责数据的处理和显示工作，通过读取通用接口采集站台门系统检测开关状态信息进行分析，极大的保证了装置的通用性。连接线负责将测试装置和接口转换盒进行连接；接口转换盒负责将站台门系统的闸锁、电磁铁、LCB、应急门/端门检测开关的电压状态数据进行采集，通过连接线发送到测试装置。

具体地，如图2所示，所述电压检测电路均包括两个匹配电阻和差分放大器，所述差分放大器与MCU的输入端连接，两个所述匹配电阻的一端分别与差分放大器的输入端连接，其中一个所述匹配电阻另一端与恒流源的输出端连接，另一个所述匹配电阻的另一端接地。实施时，电流经过两个匹配电阻和被测部件形成回路，此时被测部件两端将形成压差，差分放大器读取被测部件上的压差，经差分放大器放大转换为直流电压信号，然后送入MCU的输入端。

工作原理为：如图3所示，根据站台门的品牌选用对应的接口转换盒，接口电路依次与被测部件进行连接，需要说明的是接口电路采用与被测部件相匹配的插头，负责与被测部件进行可靠连接，保证在测量的稳定性；连接完毕后，然后通过触摸屏进行功能选择，恒流源为被测部件提供稳定的电流供给。站台门系统门头内部被测部件接插件均由多个开关进行组合而成，且存在状态完全相反的开关触点，测试装置与被测部件进行连接后，测试装置会自动检测到处于闭合状态开关所形成的电压，当连接断开时，测试装置检测到检测接口电压全部为零；因此，测试装置可以实现自动检测功能。若被测部件若出现故障导致测试装置无法进行自动测量时，可以通过点击触摸屏上的确认按钮开始进行测试。装置通过接口电路与被测部件连接后，电流经过两个匹配电阻和被测部件形成回路，此时被测部件两端将形成压差，差分放大器读取被测部件上的压差，经放大器放大转换为直流电压信号，然后送入MCU的输入端；MCU对被测部件开关间的逻辑关系和阈值进行分析，将被测结果通过触摸屏进行显示，维修人员通过触摸屏可直接查看故障点，方便现场故障处理。

综上所述，本发明主要针对站台门系统门头内部检测开关状态的测量进行设计，解决现场使用通用工器具测量困难的问题，可以极大的提高故障处理效率，降低站台门故障对乘客上下车的影响，提高乘客满意度；每个品牌的站台门设备根据开关类型和具体结构分别对应不同的接口转换盒，通过配置不同接口转换盒，可以全面覆盖国内主流站台门品牌，极大的降低了装置成本；其中，该装置的电压检测电路可以复用，这种设计方式在保证功能性的前提下，进一步降低了装置成本，且降低装置的体积，使得装置易于携带；另外，需要增加对新建设线路的测量功能时，测试装置本身只需要对程序进行升级，增加对应的接口转换盒即可。

需要说明的是，如图4、图5和图6所示，被测部件分为开关类、电阻类和光电类三种，其中开关类适用于行程开关，电阻类适用于电磁铁，光电类适用于光电开关。

其中，站台门系统电磁铁均固定在闸锁上，电磁铁吸合时闸锁动作，此时检测开关状态发生改变，因此把闸锁和电磁铁作为一个整体进行检测；应急门/端门均通过一个接插件与DCU或母板进行连接，因此把应急门/端门作为一个整体进行检测；将LCB作为一个单独的个体进行检测。将闸锁和电磁铁通过一个接口电路进行连接，命名为闸锁检测接口；将应急门/端门通过一个接口电路进行连接，命名为应急门/端门检测接口；将LCB通过一个接口电路进行连接，命名为LCB检测接口。

在实际测量过程中，闸锁、LCB、应急门/端门并不会同时进行测量，因此可以对接口功能进行复用，例如某一品牌的站台门闸锁和电磁铁需要7路电压检测电路，则闸锁检测接口与7路电压检测电路进行连接，应急门/端门需要4路电压检测电路，则应急门/端门检测接口与4路电压检测电路进行连接，LCB需要8路电压检测电路，则LCB检测接口与8路电压检测电路进行连接。本次设置10电压检测电路，其中2路作为备用，其中8路作为使用的电压检测电路。通过这种方式可以极大的降低设备体积，使装置更加易于携带。

装置采用对多种设备通用化的设计理念，将多个品牌站台门设备现场测量需求的共同点提取，设计成通用化的测试仪器仪表，只需要在主界面上选择不同的测试内容，再配合外置不同设备的接口转换盒，就达到既适用于多个品牌站台门设备的通用化和对单个设备专用化的目的，同时可以极大的降低设备成本。

关于自动检测功能：

假设故障滑动门处于关闭状态，此时该滑动门锁到位开关处于默认状态，该检测开关常开触点断开，常闭触点闭合；滑动门两个关到位开关处于触发状态，该检测开关常开触点闭合，常闭触点断开。

装置上电完成后，根据现场被测量部件确认是否需要修改装置选项，如果需要，通过触摸屏进行对应的选择，完成选择后，装置进入待测模式，等待被测部件的连接。

如图7所示，被测部件连接后，闸锁接口奇数脚接高电平，闸锁接口2、8、11脚由于接开关触点闭合，12脚接电磁铁反馈回路，接口电平发生变化，装置检测到闸锁接口电平变化后，自动开始对整个接口进行检测。

如图8所示，装置将检测到的状态通过触摸屏进行显示，由于此时滑动门处于关闭状态，对应触摸屏关门状态一栏，若某一组触点的测量结果与需要显示结果不一致，即可直接判断闸锁哪个开关存在问题，更换相应检测开关即可。

优选地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与MCU连接。实施时，温湿度传感器可以检测被检测部件使用环境的温湿度信息上传到MCU，并显示在触摸屏的显示界面上。

优选地，还包括SD卡，所述SD卡与MCU连接。实施时，测试装置具备SD卡升级功能，装置更新程序时可以通过SD卡进行升级，同时保证如果出现升级失败，不会对SD卡升级功能及装置造成影响。具备数据自动存储功能，装置保养时可以通过触摸屏的确认按钮将被测单元数据存储到SD卡上，存储完成后装置编号会自动加一，完成全部装置保养后，将测量数据转存到电脑上即可，免去人工填写数据的麻烦。

优选地，还包括USB接口，所述USB接口与MCU电连接。实施时，USB接口可以与PC机进行通讯，可以实现装置程序的OTG固件升级，也可以实现存储数据的导出功能。

优选地，还包括声光报警器，所述声光报警器与MCU连接。实施时，当被测部件状态异常，声光报警器会进行声光报警达到提示维修人员的目的。

优选地，还包括电池和电源管理电路，所述电池、电源管理电路均与MCU连接。实施时，电池采用聚合物锂离子电池，电池通过电源管理电路进行管理，另外电池配备有充电管理电，保证装置使用时间的前提下，可以极大的减小装置体积，使装置更加易于携带。

优选地，还包括照明灯，所述照明灯与MCU连接。实施时，可以控制照明灯点亮、关闭，便于在光线不足的环境操作使用。

优选地，还包括隔离电源，所述隔离电源设置在恒流源的前端。实施时，隔离电源负责将模拟电路与数字电路进行隔离，可有效降低电源间的干扰。

优选地，所述MCU与电压检测电路均通过AD转换接口连接。实施时，便于通过AD转换接口进行模数转换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：包括通过连接线连接的测试装置和接口转换盒，所述测试装置包括MCU和触摸屏，所述接口转换盒包括恒流源、多路电压检测电路和多个接口电路；

所述恒流源用于为被测部件提供恒定电流；

所述接口电路用于被测部件的检测开关的电压状态数据，传输到对应的电压检测电路；

所述电压检测电路获取电压状态数据获取被测部件的检测开关上的压差，转换为直流电压信号上传到MCU；

所述MCU用于接收直流电压信号并处理；

所述触摸屏与所述MCU连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：所述电压检测电路均包括两个匹配电阻和差分放大器，所述差分放大器与MCU的输入端连接，两个所述匹配电阻的一端分别与差分放大器的输入端连接，其中一个所述匹配电阻另一端与恒流源的输出端连接，另一个所述匹配电阻的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器与MCU连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括SD卡，所述SD卡与MCU连接。

5.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括USB接口，所述USB接口与MCU电连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括声光报警器，所述声光报警器与MCU连接。

7.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括电池和电源管理电路，所述电池、电源管理电路均与MCU连接。

8.根据权利要求7所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括照明灯，所述照明灯与MCU连接。

9.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：还包括隔离电源，所述隔离电源设置在恒流源的前端。

10.根据权利要求1所述的一种便携式站台门系统多路检测开关测试装置，其特征在于：所述MCU与电压检测电路均通过AD转换接口连接。

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