CN112467564A - 与行车信号系统、门禁系统联控的spks开关箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，包括箱体、外门和内门，SPKS开关位于内门的锁闭空间内，外门设置有外门机械锁，内门设置有内门电插锁；内门的锁闭空间内还设置有PLC电控系统，PLC电控系统与内门电插锁、内门内侧设置的内门行程开关以及内门外侧设置的外门行程开关信号连接，PLC电控系统还与行车信号系统和门禁系统信号连接。本发明令SPKS开关与行车信号系统、门禁系统信号互联，形成逻辑控制，在既有的流程卡控之上增加了技术卡控，从技术上实现安全联锁，而不是仅仅依赖于相关人员素质，降低运营的安全风险。

Description

与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱

技术领域

本发明涉及一种车体表面防护附件，具体涉及一种与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱。

背景技术

地铁停车列检库停车股道通常被分成若干个检修分区，每个分区包含多个股道，每个股道包含一个或两个停车列位。为了保证检修人员在检修分区作业时的安全，每个检修分区设置有一个SPKS开关（Staff Protection Key Switch，工作人员防护开关），与行车信号系统相连，当SPKS开关激活时，行车信号系统不允许对应检修分区进出车辆。SPKS开关通常安装在一个带锁的SPKS开关箱内，设置在DCC（Depot Control Center停车场控制中心）或者靠近检修分区。开关箱内部主要包含： SPKS内箱（箱子使用插栓锁，插栓打孔）、SPKS开关、若干带钥匙小锁、配电端子等。首批作业人员请点后，领取SPKS外箱钥匙到达SPKS开关箱处，打开SPKS外箱后，再打开SPKS内箱并把SPKS开关打到激活位，扣好内箱插栓，将小锁锁到插栓上，取出门禁卡，同时带走小锁钥匙，然后使用门禁卡刷卡进入无人区作业。后续作业人员到达SPKS开关箱处，打开SPKS外箱，发现SPKS开关已激活且内箱已挂锁，则再取一把小锁，锁到插栓上，取出门禁卡并带走小锁钥匙。作业人员作业完毕，回到SPKS开关箱处，打开外箱，若此时有2把以上的小锁挂在插栓上，则只需要解下本批作业人员对应的小锁，将小锁放好并锁上外箱；若仅剩下一把小锁，则解下小锁后，将SPKS开关打到非激活位，将门禁卡、小锁放好并锁上外箱。

上述作业方式是既有地铁检修普遍采用的人员安全防护方式，适用于传统的人工管理，其可靠性完全依赖于DCC调度员和检修作业人员是否规范作业，存在安全风险。当前，越来越多的新建地铁线路采用全自动驾驶方式，并在检修现场部署了检修管理信息化系统和带有计数和防尾随功能的智能门禁系统，例如检修管理关键平台，能实现检修计划自动生成、数字化派发任务、记录检修过程等，门禁管理也不在是一个保安、一张桌子、一个登记本、一支笔，而是使用无人管理的自动化门禁系统，具备人员进出自动登记、自动计数等功能。原有的SPKS开关由于没有电气化、网络化功能，不能与这些新一代的信息化系统整合，既有的SPKS开关箱不再适用于新的运行模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，降低安全风险。

本发明所采用的技术方案为：

与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，包括箱体、外门和内门，SPKS开关位于内门的锁闭空间内，其特征在于：

外门设置有外门机械锁，内门设置有内门电插锁；

内门的锁闭空间内还设置有PLC电控系统，PLC电控系统与内门电插锁、内门内侧设置的内门行程开关以及内门外侧设置的外门行程开关信号连接，PLC电控系统还与行车信号系统和门禁系统信号连接。

作业人员关闭内门到位后，会触发内门行程开关，PLC电控系统检测到内门行程开关信号后即确认内门已经关到位，控制内门电插锁的锁舌伸出进而锁定内门。

作业人员关闭外门到位后，外门行程开关被压迫触发，PLC电控系统确定外门处于锁闭状态；

当作业人员将外门打开时，外门行程开关被释放，PLC电控系统检测到外门打开，有人员想要操作SPKS开关，PLC电控系统将根据检测到的SPKS开关的状态、行车信号系统提供的分区闭锁信号状态、门禁人员计数状态，进行操作安全逻辑判断。

如果SPKS开关处于非激活状态，有行车信号分区闭锁信号，则打开内门电插锁，允许作业人员将SPKS开关激活，否则保持内门电插锁关闭状态，防止人员操作SPKS开关导致正在进出分区的自动驾驶车辆紧急停车。

如果SPKS开关状态处于激活状态，分区的门禁系统人员计数为0，表明分区内作业人员已经全部撤离，则打开内门电插锁，允许作业人员将SPKS开关状态切换为非激活状态，否则保持内门电插锁关闭状态，防止分区内有人时就关闭SPKS开关，允许车辆自动驾驶进出分区，与作业人员发生碰撞、擦挂事故。

SPKS开关的一对触点通过导线接入PLC电控系统的PLC开关量输入检测端口，实现PLC电控系统对SPKS开关激活状态的检测。

本发明具有以下优点：

本发明令SPKS开关与行车信号系统、门禁系统信号互联，形成逻辑控制，在既有的流程卡控之上增加了技术卡控，从技术上实现安全联锁，而不是仅仅依赖于相关人员素质，降低运营的安全风险。

附图说明

图1为本发明结构图。

图中，1-箱体，2-PLC电控系统，3-内门，4-外门，5-挂锁孔，6-外门机械锁，7-内门电插锁，8-外门行程开关，9-内门行程开关。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及一种与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，与传统开关箱相同的是，其包括箱体1、外门4和内门3，SPKS开关位于内门3的锁闭空间内，本发明在传统开关箱的结构基础上做了改进，其内门3的锁闭空间内还设置有PLC电控系统2，外门4设置有外门机械锁6，内门3设置有内门电插锁7，PLC电控系统2与内门电插锁7、内门3内侧设置的内门行程开关9以及内门3外侧设置的外门行程开关8信号连接，PLC电控系统2还与行车信号系统和门禁系统信号连接。

为了保证运营安全，地铁车辆每次上线载客之前都必须经过例行检查。执行例行检查工作的位置在车辆检修单位的检修停车棚。为了防止发生人身安全事故，检修部门会把整个停车棚划分为几个检修分区，每个分区通常可以停靠4-6列地铁车辆，分区之间使用栅栏等设施物理隔离。允许车辆进出一个检修分区时，就不允许检修人员进入这个分区；分区内有检修人员时，就不允许这个分区内进出车辆。为了控制人员进出检修分区，每个检修分区都会设置门禁系统。在车辆的行车信号系统闭锁检修分区（即不允许车辆进出）之前，门禁系统是不允许人员进出检修分区的。为了保证作业人员的安全，检修流程规定执行检修人员的人员要能够通过一个装置闭锁要作业的检修分区，这个装置就是SPKS开关（StaffProtection Key Switch，工作人员防护开关）。这个开关设置在检修分区门禁外部，和行车控制信号系统相连，检修人员必须激活这个开关后才能被允许进入检修分区。SPKS开关一旦激活，对应检修分区内的车辆就不能开动，正在开动的车辆也会自动紧急制动，外部车辆也不能开进检修分区，从而保证分区内的检修人员不会被运动的车辆碰伤。

作业人员切换SPKS开关状态后要将箱门锁闭以防止SPKS开关被未经授权的人员操作，所以要求作业人员在切换SPKS开关后要关门，而内门3的锁定是依靠电插锁来执行的，电插锁受PLC的控制，而不是人的直接控制，所以在安装了内门行程开关9。作业人员关闭内门3到位后，会触发内门行程开关9，PLC电控系统2检测到内门行程开关9信号后即确认内门3已经关到位，控制内门电插锁7的锁舌伸出进而锁定内门。

作业人员关闭外门4到位后，外门行程开关8被压迫触发，PLC电控系统2确定外门4处于锁闭状态；当作业人员将外门4打开时，外门行程开关8被释放，PLC电控系统2检测到外门4打开，有人员想要操作SPKS开关，PLC电控系统2将根据检测到的SPKS开关的状态、行车信号系统提供的分区闭锁信号状态、门禁人员计数状态，进行操作安全逻辑判断。

如果SPKS开关处于非激活状态，有行车信号分区闭锁信号，则打开内门电插锁7，允许作业人员将SPKS开关激活，否则保持内门电插锁7关闭状态，防止人员操作SPKS开关导致正在进出分区的自动驾驶车辆紧急停车。如果SPKS开关状态处于激活状态，分区的门禁系统人员计数为0，表明分区内作业人员已经全部撤离，则打开内门电插锁7，允许作业人员将SPKS开关状态切换为非激活状态，否则保持内门电插锁7关闭状态，防止分区内有人时就关闭SPKS开关，允许车辆自动驾驶进出分区，与作业人员发生碰撞、擦挂事故。

SPKS开关包含多对触点，SPKS开关的一对触点通过导线接入PLC电控系统2的PLC开关量输入检测端口，实现PLC电控系统2对SPKS开关激活状态的检测。

本发明同时保留内门3与箱体1上的机械挂锁的挂锁孔5，便于PLC电控系统2失电后，SPKS开关操作转换成传统机械挂锁方式。

当一个检修分区的车辆按照检修计划进车完毕后，检修调度员或检修管理系统（如果部署有）给门禁系统相应分区开放授权，SPKS开关箱的PLC电控系统2通过干接点从信号系统确认分区当前没有车辆进出计划，也通过干接点信号给门禁系统开放授权，第一批要进入分区检修人员从门禁发卡柜领取，门禁系统通过SPKS开关箱的PLC电控系统2知道SPKS开关还没有激活，给检修人员发放一把SPKS开关外箱门钥匙，并通过干接点信号通知SPKS开关箱PLC电控系统2打开开关箱内门电插锁，检修人员用钥匙打开SPKS开关外箱，内,3也已经被PLC电控系统2打开，检修人员激活SPKS开关，依次关闭内门3、外门4，PLC电控系统2通过内外门上的行程开关检测到操作人员激活SPKS开关后按照要求关闭了门，给门禁系统提供可以发出门禁卡的干接点信号。此后所有进入此分区的作业人员可以在门禁发卡柜上领取到进入分区的门禁卡。一旦有检修人员通过门禁进入检修分区，门禁系统通过干接点信号通知SPKS开关箱分区内有人，SPKS开关箱锁定内门电插锁，禁止人员操作SPKS开关。当所有检修人员结束作业撤离检修分区后，门禁系统通过干接点信号通知SPKS开关箱，作业分区内没有人，可以操作SPKS开关箱，检修调度员或检修管理系统确认所有检修任务完成后，给检修人员下达关闭SPKS开关的任务，检修人员到门禁发卡柜领取SPKS开关箱外门钥匙，发卡柜发出钥匙时向SPKS开关箱发送打开内门电插锁信号，检修人员关闭SPKS开关后依次关闭开关箱两道门，关闭SPKS开关箱检测到SPKS开关关闭，两道门已经关好，将内门锁定，向门禁系统发送允许归还钥匙信号，检修人员归还钥匙结束任务。此时检修分区的SPKS开关对行车系统的闭锁信号解除，信号系统可以允许车辆可以进出分区。

本发明通过行车信号系统确认分区已闭锁，解锁内门电插锁，通知门禁系统可以向作业人员发卡，激活SPKS开关，进入检修分区，使作业人员只有在满足安全逻辑条件下才能进入，防止车辆进库时意外紧急制动，阻塞咽喉线路。SPKS开关箱的PLC电控系统通过带人员计数和防尾随的门禁系统确认已有检修人员进入作业分区，然后通过电插锁锁定内门，防止在作业分区有人时，SPKS开关被关闭。作业分区的人员完成作业并全部撤离后，SPKS开关箱的PLC允许分区外的作业人员关闭SPKS开关，解除对SPKS开关对信号系统的闭锁信号。SPKS开关箱的PLC电控系统通过行车信号系统确认分区已开放车辆进出后，然后通过电插锁将内门锁定，禁止激活SPKS开关。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，包括箱体（1）、外门（4）和内门（3），SPKS开关位于内门（3）的锁闭空间内，其特征在于：

外门（4）设置有外门机械锁（6），内门（3）设置有内门电插锁（7）；

内门（3）的锁闭空间内还设置有PLC电控系统（2），PLC电控系统（2）与内门电插锁（7）、内门（3）内侧设置的内门行程开关（9）以及内门（3）外侧设置的外门行程开关（8）信号连接，PLC电控系统（2）还与行车信号系统和门禁系统信号连接。

2.根据权利要求1所述的与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，其特征在于：

作业人员关闭内门（3）到位后，会触发内门行程开关（9），PLC电控系统（2）检测到内门行程开关（9）信号后即确认内门（3）已经关到位，控制内门电插锁（7）的锁舌伸出进而锁定内门。

3.根据权利要求2所述的与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，其特征在于：

作业人员关闭外门（4）到位后，外门行程开关（8）被压迫触发，PLC电控系统（2）确定外门（4）处于锁闭状态；

当作业人员将外门（4）打开时，外门行程开关（8）被释放，PLC电控系统（2）检测到外门（4）打开，有人员想要操作SPKS开关，PLC电控系统（2）将根据检测到的SPKS开关的状态、行车信号系统提供的分区闭锁信号状态、门禁人员计数状态，进行操作安全逻辑判断。

4.根据权利要求3所述的与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，其特征在于：

如果SPKS开关处于非激活状态，有行车信号分区闭锁信号，则打开内门电插锁（7），允许作业人员将SPKS开关激活，否则保持内门电插锁（7）关闭状态，防止人员操作SPKS开关导致正在进出分区的自动驾驶车辆紧急停车。

5.根据权利要求3所述的与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，其特征在于：

如果SPKS开关状态处于激活状态，分区的门禁系统人员计数为0，表明分区内作业人员已经全部撤离，则打开内门电插锁（7），允许作业人员将SPKS开关状态切换为非激活状态，否则保持内门电插锁（7）关闭状态，防止分区内有人时就关闭SPKS开关，允许车辆自动驾驶进出分区，与作业人员发生碰撞、擦挂事故。

6.根据权利要求4或5所述的与行车信号系统、门禁系统联控的SPKS开关箱，其特征在于：

SPKS开关的一对触点通过导线接入PLC电控系统（2）的PLC开关量输入检测端口，实现PLC电控系统（2）对SPKS开关激活状态的检测。

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