CN216645681U - 轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置及系统，用于测量剪式门的夹持力，包括与被测闸机的剪式门接触的自适应推拉传感器，所述自适应推拉传感器安装在可伸缩的传感器支架的顶端，以及用于采集所述自适应推拉传感器信号并控制剪式门开/闭的控制装置，所述控制装置包括外壳体和控制电路板，所述控制电路板包括处理器，以及与所述处理器电连接用于驱动被测量剪式门开/闭的继电器驱动模块，用于电连接所述自适应推拉传感器的输入接口和用于电连接上位机的输出接口。本申请采用自适应推拉传感器进行夹紧力测试，免除了复杂的安装调试过程，可以实现即连即测的效果，实现快速，准确的对剪式门夹紧力测量。

Description

轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置及系统

技术领域

本实用新型涉及测试、测量装置及系统技术领域，尤其涉及关于力的量化测试，具体涉及轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置及系统。

背景技术

目前轨道交通行业大量使用剪式门作为自动售检票系统闸机的通道阻挡机构控制乘客的通行，当乘车凭证有效时剪式门打开，乘客可通过闸机进站或出站；当未接手到有效的通行凭证或者接手的乘车/通行凭证无效时扇门处于关闭状态，乘客/访客无法通过闸机，闸机始终保持关闭状态；当乘客尾随时闸机通行策略认为非法通过，控制剪式门关闭，此时可能出现剪式门通道阻挡机构夹住乘客的情况，尤其是针对身高与剪式门高度相当的小孩更具安全隐患。

剪式门在出厂时对关门夹物力有一个安全设定值，以确保剪式门关闭夹住人员时不会造成人员受伤；但在实际运行场景中可能存在由于设备老化、维护维修不当等原因造成剪式门实际夹紧力相比出厂设定值过大导致夹伤乘客或者对物品造成破坏的情况。

目前轨道交通行业既有技术缺少一种装置可以精确测量剪式门关闭时夹物的夹紧力。现根据现场使用实际需求设计开发一款基于微型推拉力传感器的轨道交通行业专用便携式剪式门夹紧力测量装置，保障自动售检票系统剪式门通道调试与运维工作。基于该装置能够定时或者不定时的对各个闸机的剪式门夹持力进行测试，针对夹紧力过大或者故障的剪式门进行及时检修排故，避免因剪式门故障造成大流量通行时的拥堵，甚至造成人身伤害或者物品破坏。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的现有剪式门在长时间频繁开闭使用过程中存在的夹紧力过大或者保护机制失效造成人身伤害或者物品破坏问题，本申请提供轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置及系统，用于实现定期或者不定期针对站内闸机剪式门的夹紧力进行测试，实时检测记录闸机的夹紧力状态，及时排故，大大降低因剪式门故障或者夹紧力过大造成的通道拥堵或其他破坏影响的问题发生。

为了达到上述目的，本申请所采用的技术方案为：

轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，用于测量剪式门的夹持力，包括与被测闸机的剪式门接触的自适应推拉传感器，所述自适应推拉传感器安装在可伸缩的传感器支架的顶端，以及用于采集所述自适应推拉传感器信号并控制剪式门开/闭的控制装置，所述控制装置包括外壳体和控制电路板，所述控制电路板包括处理器，以及与所述处理器电连接用于驱动被测量剪式门开/闭的继电器驱动模块，用于电连接所述自适应推拉传感器的输入接口和用于电连接上位机的输出接口。

作为本申请的优选方式之一，所述控制装置还包括设置在外壳体上的显示器，安装在外壳体内的电池，所述控制电路板包括与所述处理器电连接的电池管理模块、功率转换器模块和存储模块，所述功率转换器模块输出端与所述显示器电连接。

为了方便检测，兼容现有的闸机剪式门的结构设计，优选地，所述传感器支架包括底座，固定安装在底座上竖直设置的第一支撑机构，以及与所述第一支撑机构嵌套伸缩连接的第二支撑机构，所述第二支撑机构自由端安装有传感器模块，所述传感器模块包括至少一个所述自适应推拉传感器。

为了提升本申请的兼容性和个性化应用需求，优选地，所述控制电路板还包括与所述处理器电连接的程序写入单元和实时时钟。

为了兼顾检测装置工作的稳定性和成本的经济性，优选地，所述处理器采用的芯片型号为S32K144，所述输入接口和输出接口均采用型号为MAX232E控制的RS-232标准串口，所述存储模块采用型号为w25m02gv控制的闪存单元,所述实时时钟采用型号为PCFB563的时钟/日历芯片

本申请还提供了一种夹紧力测试系统，由上述轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，还包括与控制装置通信连接的上位机，所述上位机还通信连接有用于打印测试结果的打印机，所述控制装置内的控制电路板通过送变器与自适应推拉传感器电连接。

有益效果：

1、本申请采用自适应推拉传感器进行夹紧力测试，免除了复杂的安装调试过程，可以实现即连即测的效果，实现快速，准确的对剪式门夹紧力测量。

2、本申请采用伸缩式的传感器支架，能够兼顾不同高度的闸机剪式门的检测，适用于现有各种型号的闸机剪式门检测，实用性高。

3、本申请具有本地存储模块，同时支持上位机的数据采集和调用，能够实现数据的保存和输出打印记录，用于多种应用场景需求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请进行实际测试时的结构轴测图。

图2是图1的另一视觉轴测图。

图3是本申请的系统结构框图。

图4是电池管理模块电路图。

图5是功率转换器模块电路图。

图6是输出接口电路图。

图7是输入接口电路图。

图8是存储模块电路图。

图9是程序写入模块电路图。

图10是实时时钟电路图。

图11是继电器驱动模块电路图。

图12是处理器电路图。

图中：1-闸机；2-剪式门；3-自适应推拉传感器；4-传感器支架；5-控制装置；6-送变器；7-电池；8-显示器；9-上位机；10-打印机。

51-控制电路板；510-处理器；512-实时时钟；513-功率转换器模块；514-电池管理模块；515-存储模块；516-继电器驱动模块；517-输入接口；518-输出接口。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，本申请的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“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申请中的具体含义。

实施例1：

结合说明书附图1和图3所示，本实施例提供了一种可用于轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，用于测量剪式门的夹持力，包括与被测闸机1的剪式门2接触的自适应推拉传感器3，所述自适应推拉传感器3安装在可伸缩的传感器支架4的顶端，以及用于采集所述自适应推拉传感器3信号并控制剪式门2开/闭的控制装置5，所述控制装置5包括外壳体和控制电路板51，所述控制电路板51包括处理器510，以及与所述处理器510电连接用于驱动被测量剪式门2开/闭的继电器驱动模块516，用于电连接所述自适应推拉传感器3的输入接口517和用于电连接上位机9的输出接口518。

工作原理及标准元件简述：

本实施例中采用的自适应推拉传感器3采用广州市斯巴拓电子科技有限公司提供的型号为SBT673的圆柱形压力传感器，该传感器输出信号为模拟信号，采用电阻应变式转换，多点式受力，表面为不锈钢材质，能够满足80℃以下温度环境的测试测量，额定量程为20Kg-2T，标定误差为0.05%，绝缘强度达3500，迟滞小于等于0.05%F.S,标称激励电压为5V，采用上述传感器的优势在于：

在技术参数上完全能够满足闸机剪式门夹持力的测量，其测试的灵敏度，测量范围均覆盖应用场景所需，且工作稳定可靠，成本相对经济。

所述处理器采用NXP/恩智浦品牌，型号为S32K144的芯片，该芯片市场价不足百元，非常经济适用。

本实施例提供的测试装置的工作原理非常简单，在进行实际测试时，首先需要将安装有自适应推拉传感器3的可伸缩的传感器支架4放置于剪式门2中间的正下方，使得当剪式门2处于关闭状态时，两侧的剪式门2能够与自适应推拉传感器3良好接触且剪式门2剩余行程大于自适应推拉传感器3的最大测量行程，使得自适应推拉传感器3能够有效的测量剪式门2的最大有效夹紧力。若剪式门2的高度与自适应推拉传感器3的高度不一致，那么则需要调节传感器支架4的长短，使得与被测的剪式门2的位置相匹配为止。通过通信电缆将输出接口518与被测的闸机1连接，从而通过继电器驱动模块516驱动闸机1的剪式门2按照测量需要进行打开或者关闭，本实施例中，所述继电器驱动模块516设计如图11所示。

上述安装，位置校准工作完毕后，当剪式门2关闭后将自适应推拉传感器3夹紧，在此过程中，自适应推拉传感器3所受到的压力将以电信号（模拟电信号）的形式通过输入接口517发送至处理器510，经过处理器510将信号进行处理后以数字信号的形式通过输出接口518发送至上位机9进行包括存储、显示或者输出打印等操作。从而完成当前剪式门2闸机1夹紧力的测量工作。通常情况下一般需要连续测量两次，若两次测量结果均属正常范围值内，那么即认定该闸机1的剪式门2工作正常，可以对此进行标识并进行下一台设备进行测量。若测量结果异常，那么亦需要重复进行测量，若两次测量的结果差异性大，应当反复校验和检查自适应推拉传感器3与剪式门2之间的安装位置是否可靠，然后再进行重复测量，直到输出的测量数据相对稳定后再对该被测量闸机1进行标注，以确定是否进行检修。

通常情况下一般需要连续测试十次，在开始测试后，所述处理器510发出指令至继电器驱动模块516，从而控制被测量剪式门2的开闭；在闸机1因为保护自动打开或因为采集数据超过预设范围后控制闸机1的剪式门2打开，完成一次测试。当达到系统预设等待时间后，测量装置控制闸机1的剪式门闭合，进入下一次测试。测试过程中，测试装置会缓存采集到的压力值，处理器510将自适应推拉传感器3采集到的压力值并通过显示器8实时显示当前最大压力值，同时绘制压力值曲线。按照上述流程，测试满十次过后，根据用户需求，可选择保存已经测试获取到的夹持力数据选项，对采集到的数据存储到存储模块515上，同时可上传到上位机9进行后续分析，所述存储模块515的功能详细描述件下述实施例2。

通过本实施例提供的测试装置能够准确，快速的测量出闸机1上的剪式门2是否处于正常的工作状态，在低流量时段（如晚上）对闸机1进行逐一检修，及时排除故障，以避免通行不畅，甚至对小孩儿或者易碎物品造成伤害等。有了本实施例所述测量装置就能够在故障发生前，提前排除故障，进一步保障每一台闸机1的有效通行效率，避免高峰时段因闸机1的故障（如剪式门2不能正常的打开或者关闭等）导致的乘客出入站效率大大降低的问题出现。

实施例2：

作为本申请的优选设置的其中一种选择，本实施例是在实施例1的基础上进一步进行优化设计，具体如图1-图3所示，所述控制装置5还包括设置在外壳体上的显示器8，显示器8可独立于上位机9进行显示测量结果，更加优化检测所需硬件设备，使得本测试装置更加便携，方便；安装在外壳体内的电池7，通过内置锂电池的方式实现有源检测，避免检测区域没有或者不便外接电源导致不能进行快速有效的检测，进一步降低检测的门槛和难度，可实现单人操作。所述控制电路板51包括与所述处理器510电连接的电池管理模块514、功率转换器模块513，详见图5所示，以及存储模块515，所述功率转换器模块513输出端与所述显示器8电连接。电池管理模块514的作用在于对电池7的管理，如图4所示，包括电量的检测与显示（通过显示器8进行显示），以及电流、电压的输出管控等，使得整个控制电路板51工作更加平稳。所述存储模块515是将检测结果实现本地存储，在没有上位机9的前提下，可以随时将检测的结果录入存储模块515，以便于后期调用测试数据。

本实施例中为了方便检测，兼容现有的闸机剪式门的结构设计，如图1和图2所示结构，所述传感器支架4包括底座，固定安装在底座上竖直设置的第一支撑机构，以及与所述第一支撑机构嵌套伸缩连接的第二支撑机构，所述第二支撑机构自由端安装有传感器模块，所述传感器模块包括至少一个所述自适应推拉传感器3。

结合附图9和图10所示，为了提升本申请的兼容性和个性化应用需求，优选地，所述控制电路板51还包括与所述处理器510电连接的程序写入单元和实时时钟512。

为了兼顾检测装置工作的稳定性和成本的经济性，本实施中，结合说明书附图12所示，所述处理器510采用的芯片型号为S32K144，如图6和图7所示电路，所述输入接口517和输出接口518均采用型号为MAX232E控制的RS-232标准串口，如图8所示，所述存储模块515采用型号为w25m02gv控制的闪存单元,如图10所示，所述实时时钟512采用型号为PCFB563的时钟/日历芯片。

实施例3：

结合图3所示，本申请还提供了一种夹紧力测试系统，包括上述实施例2所述轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，还包括与控制装置5通信连接的上位机9，所述上位机9还通信连接有用于打印测试结果的打印机10，所述控制装置5内的控制电路板51通过送变器6与自适应推拉传感器3电连接。上位机9的作用在于与测试装置建立通信连接，可随时调取测试装置中的历史存储数据，以便于对数据进行分类，处理并打印输出，为用户提供多元化的需求服务。

值得说明的是，上述任一实施例只是针对本申请揭示的测试装置及系统进行揭示说明而做出的其中一种实现方式，在利用电路上的改进实现相同功能单元或者模块效果的设计，同样应当纳入本申请的保护范围。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，用于测量剪式门的夹持力，其特征在于：包括与被测闸机（1）的剪式门（2）接触的自适应推拉传感器（3），所述自适应推拉传感器（3）安装在可伸缩的传感器支架（4）的顶端，以及用于采集所述自适应推拉传感器（3）信号并控制剪式门（2）开/闭的控制装置（5），所述控制装置（5）包括外壳体和控制电路板（51），所述控制电路板（51）包括处理器（510），以及与所述处理器（510）电连接用于驱动被测量剪式门（2）开/闭的继电器驱动模块（516），用于电连接所述自适应推拉传感器（3）的输入接口（517）和用于电连接上位机（9）的输出接口（518）。

2.根据权利要求1所述的轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，其特征在于：所述控制装置（5）还包括设置在外壳体上的显示器（8），安装在外壳体内的电池（7），所述控制电路板（51）包括与所述处理器（510）电连接的电池管理模块（514）、功率转换器模块（513）和存储模块（515），所述功率转换器模块（513）输出端与所述显示器（8）电连接。

3.根据权利要求2所述的轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，其特征在于：所述传感器支架（4）包括底座，固定安装在底座上竖直设置的第一支撑机构，以及与所述第一支撑机构嵌套伸缩连接的第二支撑机构，所述第二支撑机构自由端安装有传感器模块，所述传感器模块包括至少一个所述自适应推拉传感器（3）。

4.根据权利要求3所述的轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，其特征在于：所述控制电路板（51）还包括与所述处理器（510）电连接的程序写入单元和实时时钟（512）。

5.根据权利要求4所述的轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，其特征在于：所述处理器（510）采用的芯片型号为S32K144，所述输入接口（517）和输出接口（518）均采用型号为MAX232E控制的RS-232标准串口，所述存储模块（515）采用型号为w25m02gv控制的闪存单元,所述实时时钟（512）采用型号为PCFB563的时钟/日历芯片。

6.夹紧力测试系统，其特征在于：包括权利要求5所述的轨道交通剪式门通道阻挡机构夹紧力测试装置，还包括与控制装置（5）通信连接的上位机（9），所述上位机（9）还通信连接有用于打印测试结果的打印机（10），所述控制装置（5）内的控制电路板（51）通过送变器（6）与自适应推拉传感器（3）电连接。

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