CN209543133U - 一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，包括上位机和与上位机双向通信的下位机；下位机的信号输出端与车门控制器的信号输入端相连，车门控制器的信号输出端与下位机的信号输入端相连；上位机根据开关门指令，控制下位机向车门控制器发出至少一个输入信号，且下位机实时采集车门控制器输出的与各输入信号对应的实际输出信号，并将实际输出信号反馈至上位机；在上位机接收到实际输出信号后，比较与各输入信号对应的理论输出信号和实际输出信号并输出比较结果，上位机根据比较结果检测车门控制器是否存在故障。本实用新型实现检测车门控制器是否故障并定位故障点，提高车门控制器检修效率。

Description

一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆技术领域，尤其涉及一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置。

背景技术

地铁车辆作为便捷、舒适的交通运输系统，其车门系统的可靠性十分重要，而车门控制器是车门系统的控制核心部分。结合地铁车辆运营实践，车门控制器的故障率较高，在车门控制器故障后，无法确定是车门控制器自身发生故障还是其外围开关、传感器或继电器发生故障，需要对车门控制器及其外围附件进行故障排查，无法有效且迅速地检测及定位故障点，导致检修效率低。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，实现检测车门控制器是否故障并定位故障点，提高车门控制器检修效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出如下技术方案予以解决：

一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，包括上位机和与所述上位机双向通信的下位机；所述下位机的信号输出端与所述车门控制器的信号输入端相连，所述车门控制器的信号输出端与所述下位机的信号输入端相连；所述上位机根据开关门指令，控制所述下位机向所述车门控制器发出至少一个输入信号，且所述下位机实时采集所述车门控制器输出的与各所述输入信号对应的实际输出信号，并将实际输出信号反馈至所述上位机；在所述上位机接收到实际输出信号后，比较与各输入信号对应的理论输出信号和实际输出信号并输出比较结果，所述上位机根据所述比较结果检测所述车门控制器是否存在故障。

进一步地，所述上位机为具有可视化界面的工控机，所述可视化界面用于显示所述车门控制器的各输入信号和所述下位机反馈的与各输入信号对应的实际输出信号。

进一步地，所述下位机包括ARM芯片、以及与所述ARM芯片的八个驱动输出端对应相连的八个继电器，在八个驱动输出端对应输出用于控制各继电器得电或失电的八个驱动信号，且各驱动输出端通过各继电器的常开触点输出开关量信号，两个开关量信号对应左使能信号和右使能信号，三个开关量信号对应左零速信号、左开门信号和左关门信号，三个开关量信号对应右零速信号、右开门信号和右关门信号。

进一步地，所述下位机还包括为所述ARM芯片提供电源的外接电源，在所述外接电源和所述ARM芯片的电源输入口之间设置有隔离电源模块。

进一步地，所述下位机还包括第一保险管和第二保险管，所述第一保险管连接在所述外接电源和所述隔离电源模块的输入端之间，所述第二保险管连接在所述隔离电源模块的输出端和所述电源输入口之间。

进一步地，在所述驱动输出端和各继电器之间设置有光电耦合器。

进一步地，所述ARM芯片包括RS232通信接口和程序下载接口，所述ARM芯片通过所述RS232通信接口与所述上位机双向通信。

进一步地，所述上位机设有存储器，用于存储实际输出信号和理论输出信号的对比文本文件。

与现有技术相比，本实用新型提供的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置的优点和积极效果是：上位机通过下位机向车门控制器输入所需的输入信号，下位机实时采集对应输出的实际输出信号并反馈至上位机，上位机根据比较理论输出信号和实际输出信号，判断车门控制器的输入输出通道是否正常，从而检测车门控制器是否存在故障，并且在没有输出实际输出信号时，表示该输入输出通道存在异常，便于定位故障点，提升检修效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置与车门控制器连接的原理框图；

图2为本实用新型用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置中下位机的电气原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

车门控制器存在多种类型的开关量输入信号和开关量输出信号，开关量输入信号例如安全互锁回路信号、隔离信号、车门紧急解锁信号、关闭锁闭到位信号、左（右）使能信号、左（右）零速信号、左（右）开门信号、左（右）关门信号，开关量输出信号例如开关门指示信号、车门切除指示信号、蜂鸣器信号、车外侧门开指示信号灯等。例如，在左（右）使能信号和左（右）零速信号均为高电平，且其余为低电平时，左（右）车门保持当前动作；在左（右）使能信号、左（右）零速信号和左（右）开门信号均为高电平，且其余为低电平时，左（右）车门开门；在左（右）使能信号、左（右）零速信号和左（右）关门信号均为高电平，且其余为低电平时，左（右）车门关门。

为实现对车门控制器的故障检测及定位，本实施例涉及一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置10，包括上位机11和与上位机11双向通信的下位机12；下位机12的信号输出端与车门控制器20的信号输入端相连，车门控制器20的信号输出端与下位机12的信号输入端相连；上位机11根据开关门指令，控制下位机12向车门控制器20发出至少一个输入信号，且下位机12实时采集车门控制器20输出的与各输入信号对应的实际输出信号，并将实际输出信号反馈至上位机11；在上位机11接收到实际输出信号后，比较与各输入信号对应的理论输出信号和实际输出信号并输出比较结果，上位机11根据比较结果检测车门控制器20是否存在故障。

具体地，在本实施例中，上位机11为安装软件的工控机，该软件采用VB.NET编程语言开发所述可视化界面，可用于显示车门控制器的输入信号和由下位机12反馈至上位机11的车门控制器20输出的实际输出信号，使用者通过在可视化界面上操作车门控制器20的输入信号前面的复选框选择所需的输入信号，输入信号例如为左使能信号、左零速信号、左开门信号、左关门信号、右使能信号、右零速信号、右开门信号和右关门信号，上位机11即可控制下位机12发出相应的输入信号至车门控制器20的信号输入端。

本实施例下位机12是采用ARM芯片121开发的集成电路板，该集成电路板加装绝缘外壳，且与车门控制器20通过压线端子连接，并将集成电路板的输出端与车门控制器20的输入接口对应，且集成电路板的输入端与车门控制器20的输出接口对应，具体地，如图2所示，下位机12包括与ARM芯片121的八个驱动输出端相连的八个继电器（图2中仅标记出继电器122），八个驱动输出端对应输出八个驱动信号，用于对应控制八个继电器的得电或失电，且八个驱动输出端通过各继电器的常开触点输出开关量信号，两个开关量信号对应左使能信号和右使能信号，三个开关量信号对应左零速信号、左开门信号和左关门信号，三个开关量信号对应右零速信号、右开门信号和右关门信号，其中左零速信号、左开门信号和左关门信号对应通过左零速列车线、左开门列车线和左关门列车线输出至左侧门控器，右零速信号、右开门信号和右关门信号对应通过右零速列车线、右开门列车线和右关门列车线输出至右侧门控器。

在本实施例中，ARM芯片121具有RS232通信接口，工控机与ARM芯片121进行RS232通信，控制集成电路板发出至车门控制器20的输入信号，且集成电路板实时采集车门控制器20的实际输出信号，即表示左（右）车门动作的左（右）门控器的输出信号，且通过RS232通信反馈给工控机，工控机根据发出的车门控制器20的输入信号推算理论上车门控制器20的理论输出信号，并将理论输出信号和实际输出信号比较，如果一致，表示车门控制器20相关的输入输出通道正常，不存在故障，如果不一致，表示车门控制器20相关输入输出通道异常，存在故障，且与此同时，工控机内软件自动产生日志文本，其存储在存储器（未示出）中，用于存储实际输出信号和理论输出信号对比文本文件，便于对车门控制器20故障进行记录及保存。

如图2所示，设置为ARM芯片121供电的外接电源123，在外接电源123和ARM芯片121的电源输入口之间配备有隔离电源模块124，外接电源123经过隔离电源模块124处理后供给芯片121的各个电子元器件。为了避免芯片121烧坏而烧毁外接电源123，在外接电源123和隔离电源模块124的输入端之间设置有保险管125且在隔离电源模块124的输出端和芯片121的电源输入端之间设置有保险管126。此外，为了避免继电器122短路会烧毁芯片121，在芯片121的驱动输出端和继电器122之间设置有光电耦合器127。并且，为了放大ARM芯片121驱动输出端输出的驱动信号，在光电耦合器127的输出端和对应的继电器122之间还设置在放大芯片（未示出），由ARM芯片121处理后的信号输出经过光耦合器127隔离、并将信号经过放大芯片放大后分别驱动八个继电器周期性地得电和失电。此外，该下位机12还具有用于下载ARM芯片121内程序的程序下载接口（未示出），例如下载方式采用ST LINK V2。

为了更好地检测车门控制器20的故障，在本实施例中，设计上位机11的软件以控制集成电路板输出信号的模式包括手动模式和自动模式，在手动模式下，使用者通过在工控机的可视化界面上选择输入信号的复选框，控制集成电路板发出所选择的输入信号至车门控制器20，同时集成电路板实时采集车门控制器20输出的输出信号并反馈至工控机，并显示在工控机的可视化界面上，便于使用者有针对性的检测车门控制器20的某个输入输出通道是否正常，且在车门控制器20有输出信号时根据工控机软件设置显示绿灯而无输出信号时显示灰色，便于使用者观察哪条输入输出通道存在异常；在自动模式下，工控机自动控制集成电路板按照一定时间间隔发出输入信号的组合至车门控制器20，即不用使用者手动选择多个输入信号，同时集成电路板实时采集车门控制器20输出的输出信号并反馈至工控机，并显示在工控机的可视化界面上，便于使用者长时间不间断地对车门控制器20的检测，且在车门控制器20有输出信号时根据工控机软件设置显示绿灯而无输出信号时显示灰色。

本实施例的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，上位机11通过下位机12向车门控制器20输入输入信号，下位机12实时采集对应输出的实际输出信号并反馈至上位机11，上位机11根据理论输出信号和实际输出信号之间的比较，判断车门控制器20的输入输出通道是否正常，从而检测车门控制器20是否存在故障，便于在车门控制器20发生疑似故障时，使用该故障检测设备检测车门控制器20本身是否故障；在车门控制器20发生偶发故障时，通过该故障检测装置可以自动实现24小时不间断重复测试，并将存在异常的输入输出通道显示给使用者，便于定位故障点，为检修提供依据，提升检修效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，包括上位机和与所述上位机双向通信的下位机；所述下位机的信号输出端与所述车门控制器的信号输入端相连，所述车门控制器的信号输出端与所述下位机的信号输入端相连；所述上位机根据开关门指令，控制所述下位机向所述车门控制器发出至少一个输入信号，且所述下位机实时采集所述车门控制器输出的与各所述输入信号对应的实际输出信号，并将实际输出信号反馈至所述上位机；在所述上位机接收到实际输出信号后，比较与各输入信号对应的理论输出信号和实际输出信号并输出比较结果，所述上位机根据所述比较结果检测所述车门控制器是否存在故障。

2.根据权利要求1所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，所述上位机为具有可视化界面的工控机，所述可视化界面用于显示所述车门控制器的各输入信号和所述下位机反馈的与各输入信号对应的实际输出信号。

3.根据权利要求1或2所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，所述下位机包括ARM芯片、以及与所述ARM芯片的八个驱动输出端对应相连的八个继电器，在八个驱动输出端对应输出用于控制各继电器得电或失电的八个驱动信号，且各驱动输出端通过各继电器的常开触点输出开关量信号，两个开关量信号对应左使能信号和右使能信号，三个开关量信号对应左零速信号、左开门信号和左关门信号，三个开关量信号对应右零速信号、右开门信号和右关门信号。

4.根据权利要求3所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，所述下位机还包括为所述ARM芯片提供电源的外接电源，在所述外接电源和所述ARM芯片的电源输入口之间设置有隔离电源模块。

5.根据权利要求4所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，所述下位机还包括第一保险管和第二保险管，所述第一保险管连接在所述外接电源和所述隔离电源模块的输入端之间，所述第二保险管连接在所述隔离电源模块的输出端和所述电源输入口之间。

6.根据权利要求3所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，在所述驱动输出端和各继电器之间设置有光电耦合器。

7.根据权利要求3所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，其特征在于，所述ARM芯片包括RS232通信接口和程序下载接口，所述ARM芯片通过所述RS232通信接口与所述上位机双向通信。

8.根据权利要求1或2所述的用于地铁车辆车门控制器的故障检测装置，所述上位机设有存储器，用于存储实际输出信号和理论输出信号的对比文本文件。