地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统和方法
【专利摘要】本发明公开了一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统和方法。系统包括ATC、PEDC、屏蔽门和自动冗余控制器；方法包括步骤：采用自动冗余控制器检测ATC发出的开/关门控制信号，采用自动冗余控制器检测屏蔽门的开关状态；当检测到ATC的开/关门控制信号与并检测屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器取代PEDC控制屏蔽门开关。本发明通过采用自动冗余控制器实现对地铁屏蔽门PEDC故障情况的智能控制，系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。本发明可广泛应用于各种地铁屏蔽门控制系统。
【专利说明】地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制系统，尤其涉及一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，本发明还涉及一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法。
【背景技术】
[0002]PEDC:站台屏蔽门控制系统。
[0003]ATC:列车控制中心。
[0004]PSL:屏蔽门操作盘。
[0005]PLC: Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器。
[0006]ARM:Acorn RISC Machine，是第一款 RISC 微处理器。
[0007]地铁屏蔽门现有冗余控制系统，是由站台两端屏蔽门操作盘(PSL)组成；当站台屏蔽门控制系统(PEDC)本身存在出现故障时，列车控制中心(ATC)发出的屏蔽门开/关门指令信号将无法执行，此时自动运行模式改为手动，车站工作人员或列车司机通过手动操作站台侧的屏蔽门操作盘(PSL)进行手动操作，来完成打开或关闭屏蔽门的功能。
[0008]现有技术存在以下缺点:
1、不智能。当站台屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，屏蔽门控制其冗余控制设备需手动操作，极易造成站台屏蔽门不能及时正常开、关门，导致列车延误、晚点的情况时有发生。
[0009]2、不安全、维护不便。当站台屏蔽门控制系统(PEDC)故障时，不便在线更换PEDC故障，而列车还在正常运行时，不能每个车站备用一台PEDC，而在线更换新的PEDC存在引起其它屏蔽门故障的风险，其中包括导致列车制停站外的风险。
[0010]3、不可靠。站台屏蔽门控制系统(PEDC)的故障有时候将导致整侧屏蔽门控制系统得不到“允许”信号而被“锁死”，即此时操作站台两端屏蔽门操作盘(PSL)也将无法开、
关屏蔽门。
【发明内容】
[0011]为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种智能化的、安全、可靠和便于维护的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统。
[0012]为了解决上述技术问题，本发明的另一个目的是提供一种智能化的、安全、可靠和便于维护的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法。
[0013]本发明所采用的技术方案是:
一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其包括:ATC，用于输出开/关门控制信号；PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并控制屏蔽门开关；屏蔽门；自动冗余控制器，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并检测屏蔽门开关状态，当检测到ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关。
[0014]优选的，所述自动冗余控制器接收来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；所述自动冗余控制器接收来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。
[0015]优选的，所述自动冗余控制器包括处理芯片，所述处理芯片包括用于接收来自ATC的开/关门控制信号的开关门控制信号输入端、用于接收来自屏蔽门开关状态信号的开关状态信号输入端、用于输出切换控制信号到PEDC的切换信号输出端、用于输出开/关门信号到屏蔽门的开关门控制信号输出端。
[0016]优选的，所述切换信号输出端经过第一继电器连接到PEDC，所述开关门控制信号输出端通过第二继电器连接到屏蔽门，所述处理芯片为PLC芯片或ARM芯片。
[0017]优选的，其还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。
[0018]优选的，所述切换控制信号通过继电器切断PEDC与供电模块的连接。
[0019]一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于，其包括步骤:S1，采用自动冗余控制器检测ATC发出的开/关门控制信号，采用自动冗余控制器检测屏蔽门的开关状态；当检测到ATC的开/关门控制信号与并检测屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器取代PEDC控制屏蔽门开关。
[0020]优选的，所述步骤SI包括子步骤:S11，采用自动冗余控制器检测来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；采用自动冗余控制器检测来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。
[0021]优选的，所述步骤SI还包括子步骤:S12，当ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器输出切换信号切断PEDC控制，并输出驱动信号控制屏蔽门开关。
[0022]优选的，其特征在于:所述切换信号通过切断PEDC的电源连接实现切断PEDC控制；所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要开门时，先发出开门允许信号，再发出开门信号，两个信号同时具备时屏蔽门打开；当需要关门时，先撤销开门信号，使屏蔽门关闭，再撤销开门允许信号。
[0023]本发明的有益效果是:
本发明一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统通过采用自动冗余控制器实现对地铁屏蔽门PEDC故障情况的智能控制，系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。
[0024]本发明的另一个有益效果是:
本发明一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法通过采用自动冗余控制器实现对地铁屏蔽门PEDC故障情况的智能控制，系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。
[0025]此外，相对于传统采用备用PEDC的解决方案，本发明自动冗余控制系统可直接接管PEDC功能，有效规避了 PEDC得不到“允许”信号而被“锁死”的现象，而且成本大幅度降低。[0026]本发明可广泛应用于各种地铁屏蔽门控制系统。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步说明:
图1是本发明一种实施例的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
[0029]如图1所示，一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其包括:ATC，用于输出开/关门控制信号；PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并控制屏蔽门开关；屏蔽门；自动冗余控制器，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并检测屏蔽门开关状态，当检测到ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关。其中，屏蔽门可以是一扇也可以是多扇。
[0030]优选的，所述自动冗余控制器接收来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；所述自动冗余控制器接收来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。其中，一时间段可根据实际需要设置，该实施例中设置为1S、3S或5S。
[0031 ] 优选的，所述自动冗余控制器包括处理芯片，所述处理芯片包括用于接收来自ATC的开/关门控制信号的开关门控制信号输入端、用于接收来自屏蔽门开关状态信号的开关状态信号输入端、用于输出切换控制信号到PEDC的切换信号输出端、用于输出开/关门信号到屏蔽门的开关门控制信号输出端。
[0032]优选的，所述切换信号输出端经过第一继电器连接到PEDC，所述开关门控制信号输出端通过第二继电器连接到屏蔽门，所述处理芯片为PLC芯片或ARM芯片。其中，第二继电器为继电器组，用于控制多个屏蔽门的开关。处理芯片可以是PLC、ARM或AVR等等。
[0033]优选的，其还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。
[0034]优选的，所述切换控制信号通过继电器切断PEDC与供电模块的连接。
[0035]优选的，PEDC和/或自动冗余控制器均/分别包括告警输出端，当PEDC出现故障时，告警输出端可输出告警信号到地铁控制中心。
[0036]下面以开门故障和关门故障为例详述本发明的工作过程:
开门故障处理流程:
此时屏蔽门处于关闭状态，ATC输出的开门控制信号，PEDC和自动冗余控制器同时接受到开门控制信号，PEDC由于故障不执行，未输出开门驱动信号，自动冗余控制器检测到屏蔽门在3S内仍处于关闭状态，判定开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符，切换信号输出端输出切换信号切断PEDC电源，并输出驱动信号控制屏蔽门开启。所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要开门时，先发出开门允许信号，再发出开门信号，两个信号同时具备时屏蔽门打开。
[0037]关门故障处理流程:
此时屏蔽门处于开启状态，ATC输出的关门控制信号，PEDC和自动冗余控制器同时接受到关门控制信号，PEDC由于故障不执行，未输出关门驱动信号，自动冗余控制器检测到屏蔽门在3S内仍处于开启状态，判定开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符，切换信号输出端输出切换信号切断PEDC电源，并输出驱动信号控制屏蔽门关闭。所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要关门时，先撤销开门信号，使屏蔽门关闭，再撤销开门允许信号。
[0038]该实施例中，自动冗余控制器在切断PEDC电源后，就直接接管PEDC的工作，并发出告警信号的地铁控制中心。直到PEDC修复后，可恢复PEDC控制。
[0039]一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于，其包括步骤:S1，采用自动冗余控制器检测ATC发出的开/关门控制信号，采用自动冗余控制器检测屏蔽门的开关状态；当检测到ATC的开/关门控制信号与并检测屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器取代PEDC控制屏蔽门开关。
[0040]优选的，所述步骤SI包括子步骤:S11，采用自动冗余控制器检测来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；采用自动冗余控制器检测来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。
[0041]优选的，所述步骤SI还包括子步骤:S12，当ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器输出切换信号切断PEDC控制，并输出驱动信号控制屏蔽门开关。
[0042]优选的，其特征在于:所述切换信号通过切断PEDC的电源连接实现切断PEDC控制；所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号；当需要开门时，先发出开门允许信号，再发出开门信号，两个信号同时具备时屏蔽门打开；当需要关门时，先撤销开门信号，使屏蔽门关闭，再撤销开门允许信号。
[0043]本发明的有益效果是:
本发明通过采用自动冗余控制器实现对地铁屏蔽门PEDC故障情况的智能控制，系统在不引入新的安全问题的前提下，不但安全可靠、反应迅速，而且维护方便、建设成本低廉，具有良好的经济和社会效益。
[0044]此外，相对于传统采用备用PEDC的解决方案，本发明自动冗余控制系统可直接接管PEDC功能，有效规避了 PEDC得不到“允许”信号而被“锁死”的现象，而且成本大幅度降低。
[0045]以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于，其包括: ATC,用于输出开/关门控制信号； PEDC，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并控制屏蔽门开关； 屏蔽门； 自动冗余控制器，用于接收来自ATC的开/关门控制信号，并检测屏蔽门开关状态，当检测到ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，取代PEDC控制屏蔽门开关。
2.根据权利要求1所述的地铁站台屏蔽 门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于:所述自动冗余控制器接收来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；所述自动冗余控制器接收来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。
3.根据权利要求2所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于:所述自动冗余控制器包括处理芯片，所述处理芯片包括用于接收来自ATC的开/关门控制信号的开关门控制信号输入端、用于接收来自屏蔽门开关状态信号的开关状态信号输入端、用于输出切换控制信号到PEDC的切换信号输出端、用于输出开/关门信号到屏蔽门的开关门控制信号输出端。
4.根据权利要求3所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于:所述切换信号输出端经过第一继电器连接到PEDC，所述开关门控制信号输出端通过第二继电器连接到屏蔽门，所述处理芯片为PLC芯片或ARM芯片。
5.根据权利要求1至4任一项所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于:其还包括用于为PEDC供电的供电模块和用于手动控制屏蔽门开关的PSL。
6.根据权利要求5所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制系统，其特征在于:所述切换控制信号通过继电器切断PEDC与供电模块的连接。
7.—种地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于，其包括步骤: SI，采用自动冗余控制器检测ATC发出的开/关门控制信号，采用自动冗余控制器检测屏蔽门的开关状态；当检测到ATC的开/关门控制信号与并检测屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器取代PEDC控制屏蔽门开关。
8.根据权利要求7所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于，所述步骤SI包括子步骤: S11，采用自动冗余控制器检测来自ATC的开门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于开门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符；采用自动冗余控制器检测来自ATC的关门控制信号，并在一时间段内检测屏蔽门开关状态，如果该时间段内屏蔽门不处于关门状态，则判定ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符。
9.根据权利要求7或8所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于，所述步骤SI还包括子步骤: S12，当ATC的开/关门控制信号与屏蔽门开关状态不相符时，采用自动冗余控制器输出切换信号切断PEDC控制，并输出驱动信号控制屏蔽门开关。
10.根据权利要求9所述的地铁站台屏蔽门控制器的自动冗余控制方法，其特征在于:所述切换信号通过切断PEDC的电源连接实现切断PEDC控制；所述驱动信号包括开门允许信号、开门信号； 当需要开门时，先发出开门允许信号，再发出开门信号，两个信号同时具备时屏蔽门打开； 当需要关门时，先撤销开门信号，使屏蔽门关闭，再撤销开门允许信号。
【文档编号】G05B9/03GK103955132SQ201410155098
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】程一歌, 钟峥, 屠方魁, 蔡献军 申请人:深圳市华力特电气股份有限公司