一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的制作方法

本发明涉及轨道交通屏蔽门安全领域，具体涉及一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统。

背景技术：

城市轨道交通站台屏蔽门安装于地铁、轻轨等交通车站的站台边缘，将轨道与站台候车区隔离，与列车门相对应。地铁屏蔽门系统属于车站设备系统之一，设置的主要目的是将车站站台公共区域与轨道区隔离，简化环控系统，降低车站空调系统的运行能耗，减少列车运行噪音及活塞风对车站站台候车乘客的影响，为乘客提供一个更加舒适、安全的候车环境，防止人员跌落轨道产生意外事故。

地铁屏蔽门系统的故障多种多样，按照故障发生的位置不同可分为控制系统故障、控制故障、电源故障、门机故障和门体故障；按照故障表现形式不同可分为开闭门误操作、无法关门和无法开门；按照故障诱因的物理类型可分为电气故障、信号故障、机械故障和电子故障；按照对列车运行的影响可分为列车无法出站和列车无法进站。

现有的地铁屏蔽门故障诊断方法主要为以下四类：(1)经验法：运检师通过经验、目测以及逻辑判断对故障进行诊断；(2)部件替换法：使用新部件替换可以部件，再通过运行进行验证；(3)设备检测法：通过使用专业仪器、设备进行测试来定位故障点；(4)运行记录查找法：通过对比、参照运行记录寻找故障问题。现有的诊断方法要求运检师熟悉地铁屏蔽门的工作原理、各种故障信息，工作强度大、效率低，故障诊断的准确性易受人员因素的干扰。

技术实现要素：

本发明是为了克服现有技术中地铁屏蔽门故障诊断过程工作强度大、 效率低，且故障诊断的准确性易受人员因素干扰的问题，提供一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，能够快捷、准确的确定故障类别与故障地址，并能够对可预见的故障提前进行预警。

本发明提供一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，所述系统包括：

用户登录退出模块：用于通过用户验证信息登录地铁屏蔽门故障监控与预警系统或通过注销用户信息退出地铁屏蔽门故障监控与预警系统；

参数管理模块：用于设置地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数，包括电机电流、电机温度、正常开关门次数、门控单元dcu动作次数、手解操作次数、电磁铁动作次数、电磁铁电流、电磁铁温度、行程开关动作次数、安全继电器动作次数等参数的基准值。

站台运行监控模块：用于监控地铁屏蔽门运动系统的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至站台运行监控模块门控系统监控反馈至用户，同时将预警信息或故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至所述综合查询系统模块；

门控系统监控模块：用于监控地铁屏蔽门电源系统运行状态及蓄电池工作状态，当运行或工作状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块，同时可以将站台运行监控模块传送的预警信息或故障信息通过外部接口隔离模块反馈至用户；

综合查询统计模块：用于查询和统计地铁屏蔽门电气元器件、机械易损件的运行状态信息、预警信息和故障信息；

外部接口隔离模块：用于将站台运行监控模块和门控系统监控模块传送的预警信息和故障信息传送至车站机电维护平台；

系统设置管理模块：用于设置和更改车站信息和用户信息。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，站台运行监控模块包括：

电源状态监控模块：用于监控电源控制系统运行的状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台 并保存至综合查询系统模块；

通信状态监控模块：用于监控由车站机电控制平台向就地控制盘psl发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

就地控制盘psl命令状态监控模块：用于监控由地铁就地控制盘psl向中央控制盘psc发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

中央控制盘psc命令状态监控模块：用于监控由中央控制盘psc指令数据向门控单元dcu发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

上下行状态监控模块：用于将地铁屏蔽门按照上下行分别进行监控。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，站台运行监控模块的预警信息包括：

电池工作状态预警：当电池处于低压状态或使用寿命达到预警值时发出的预警信息；站台运行监控模块实时监测单体电池运行状态，通过智能分析，对出现的过放欠充单体电池进行补充充电，对过冲电池进行放电，有效的减少了单体电池性能差异，蓄电池组始终保持一个良好的运行状态，可延长蓄电池组使用寿命、降低电源系统停电断站率。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，站台运行监控模块的故障信息包括：

电源运行故障：当电源控制系统出现故障时发出的故障信息；

通信状态故障：当由车站机电维护平台发送至所述就地控制盘psl的指令数据无法传送时发出的故障信息；

就地控制盘psl命令故障：当由就地控制盘psl发送至中央控制盘psc的指令数据无法传送时发出的故障信息；

中央控制盘psc命令故障：当由中央控制盘psc发送至门控单元dcu 的指令数据无法传送时发出的故障信息。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，门控系统监控模块包括：

门控单元dcu状态监控模块：用于监控门控单元dcu运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

中央控制盘psc命令监控模块：用于监控中央控制盘psc的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

门运行状态监控模块：用于监控地铁屏蔽门的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；

门机故障报警模块：用于接收通信状态监控模块、电源状态监控模块、就地控制盘psl命令状态监控模块、中央控制盘psc命令状态监控模块、上下行状态监控模块、门控单元dcu状态监控模块、中央控制盘psc命令监控模块和门运行状态监控模块传送来的预警信息或故障信息，并将预警信息或故障信息反馈至用户。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，门控系统监控的预警信息包括：

门控单元dcu使用寿命预警：门控单元dcu达到使用寿命时发出的预警信息；

中央控制盘psc使用寿命预警：当中央控制盘psc达到使用寿命时发出的预警信息；

地铁屏蔽门使用寿命预警：当地铁屏蔽门零部件或元器件达到使用寿命时发出的预警信息。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，门控系统监控的故障信息包括：

门控单元dcu运行状态故障：当门控单元dcu运行状态出现故障时发出的故障信息；

中央控制盘psc运行状态故障：当中央控制盘psc运行状态出现故障时发出的故障信息；

地铁屏蔽门使用寿命预警：当地铁屏蔽门零部件或元器件运行状态出现故障时发出的故障信息。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，参数管理模块包括：

上行站台参数管理模块：用于设置上行站台地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数；

下行站台参数管理模块：用于设置下行站台地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，系统设置管理模块包括：

车站信息管理模块：用于设置车站信息，包括线路名称、车站数量、车站的站台数量、站台滑动门数量、运行时间、每日通过列车次数等。

参数可用设置模块：用于设置参数使用权限，分为仅可查询记录和可查询记录并修改参数两种模式；

用户管理模块：用于设置用户信息，包括用户名、密码和权限。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，所述系统还包括以下模块：

故障诊断模块：用于将站台运行监控模块和门控系统监控模块发出的预警信息或故障信息进行分类和对故障信息进行定位，并将分类信息和故障定位信息反馈至用户；

神经网络故障预警模块：用于将站台运行监控模块和门控系统监控模块发出的预警信息或故障信息进行分析和评级，并将等级信息反馈至用户。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，故障诊断模块包括：

数据库模块：用于存储地铁屏蔽门故障信息以及故障分类信息；

知识库模块：用于存储地铁屏蔽门零部件和元器件使用寿命及磨损数 据信息；

推理器模块：用于将站台运行监控模块和门控系统监控模块发出的预警信息或故障信息通过与数据库模块或知识库模块进行对比分类并将故障信息进行定位，再将分类信息和故障定位信息传送至解释器模块；

解释器模块：用于将推理器模块传送来的分类信息和故障定位信息反馈至用户。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，数据库模块包括故障因素信息、故障样本数据、故障预警数据、故障类别信息、故障维修信息和故障地址信息。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，作为优选方式，评级包括以下步骤：

步骤一：故障诊断模块接收的预警信息或故障信息并通过数据库模块进行分类，获取预警或故障类别i；

步骤二：统计当月预警或故障类别i发生的次数fix；

步骤三：通过数据库模块获取预警或故障类别i上一个月发生的次数fiy和近12个月内发生次数的月平均值fiz；

步骤四：计算预警或故障类别i的阈值

步骤五：根据步骤四计算的阈值f进行评级，方法如下：

①若f≤1，等级为良好，表示预警或故障数稳定，不需要采取措施；

②若1＜f≤3，等级为轻警，表示故预警或障数不高，未达到需要注意的程度；

③若3＜f≤5，等级为中警，表示预警或故障数较高，需要时刻注意；

④若f＞5，等级为重警，表示预警或故障数很高，需要立即开展预防检修措施。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统在使用过程中，首先通过用户登录退出模块进入地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，通过参数管理模块设置地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的相关参数，参数设置完毕后系统开始运行。当地铁屏蔽门零部件或元器件达到预警设置或地铁屏蔽门出现故障时，站台运行监控模块或门控系统监控模块发出预警信息或故障信息，并将预警信息或故障信息传送至故 障诊断模块和神经网络故障预警模块对预警信息或故障信息进行分类和评级，之后将分类信息和评级信息通过显示器反馈至用户，同时将生成的综合预警信息结果通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块，方便随时查询相关数据信息。

本发明由于将站台运行监控模块或门控系统监控模块采集的预警信息或故障信息通过故障诊断模块和神经网络故障预警模块对预警信息或故障信息进行分类和评级，能够快捷、准确的确定故障类别与故障地址，实现预警判断与故障识别的智能化处理。

本发明进一步建立地铁屏蔽门零部件和元器件的使用寿命及磨损数据信息的数据库，通过神经网络故障预警模块能够对可预见的故障提前进行预警，降低了故障发生的概率，同时通过对已发生的故障信息的收集与分析，可以进一步更新并完善数据库，实现数据库的智能化发展，为提高预警的准确性提供数据支持。

本发明进一步通过故障诊断模块将预警信息或故障信息进行收集与分析，可以对轨道交通系统状态进行辨识评价并对预测预警与风险进行分析，同时对轨道交通系统运行风险状态以及对隐患与风险进行预测评估，为基于空天车地一体化专网的轨道交通大数据的建立提供数据基础。

附图说明

图1为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统组成图；

图2为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的站台运行监控模块组成图；

图3为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的门控系统监控模块组成图；

图4为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的参数设置模块组成图；

图5为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的系统设置模块组成图；

图6为包括故障诊断模块和神经网络故障预警模块的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统组成图；

图7为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的故障诊断模块组成图；

图8为一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统的信号传输路径图。

具体实施方式

实施例1

如图1～8所示，一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，包括用户登录退出模块、参数管理模块、站台运行监控模块、门控系统监控模块、综合查询统计模块、外部接口隔离模块和系统设置管理模块。

用户登录退出模块：用于通过用户验证信息登录地铁屏蔽门故障监控与预警系统或通过注销用户信息退出地铁屏蔽门故障监控与预警系统。

参数管理模块：用于设置地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数，包括电机电流、电机温度、正常开关门次数、门控单元dcu动作次数、手解操作次数、电磁铁动作次数、电磁铁电流、电磁铁温度、行程开关动作次数、安全继电器动作次数等参数的基准值。

站台运行监控模块：用于监控地铁屏蔽门运动系统的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至站台运行监控模块门控系统监控反馈至用户，同时将预警信息或故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至所述综合查询系统模块。

站台运行监控模块包括电源状态监控模块、通信状态监控模块、就地控制盘psl命令状态监控模块、中央控制盘psc命令状态监控模块和上下行状态监控模块。其中电源状态监控模块：用于监控电源控制系统运行的状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；通信状态监控模块：用于监控由车站机电控制平台向就地控制盘psl发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；就地控制盘psl命令状态监控 模块：用于监控由地铁就地控制盘psl向中央控制盘psc发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；中央控制盘psc命令状态监控模块：用于监控由中央控制盘psc指令数据向门控单元dcu发送指令数据的传送状态，当指令数据传送出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；上下行状态监控模块：用于将地铁屏蔽门按照上下行分别进行监控。

门控系统监控模块：用于监控地铁屏蔽门电源控制系统运行的状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门控系统监控模块反馈至用户，同时将预警信息或故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块。

门控系统监控模块包括门控单元dcu状态监控模块、中央控制盘psc命令监控模块、门运行状态监控模块和门机故障报警模块。其中门控单元dcu状态监控模块：用于监控门控单元dcu运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；中央控制盘psc命令监控模块：用于监控中央控制盘psc的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；门运行状态监控模块：用于监控地铁屏蔽门的运行状态，当运行状态出现预警或故障时，将预警信息或故障信息传送至门机故障报警模块反馈至用户，同时将故障信息通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块；门机故障报警模块：用于接收通信状态监控模块、电源状态监控模块、就地控制盘psl命令状态监控模块、中央控制盘psc命令状态监控模块、上下行状态监控模块、门控单元dcu状态监控模块、中央控制盘psc命令监控模块和门运行状态监控模块传送来的预警信息或故障信息，并将预警信息或故障信息反馈至用户。

综合查询统计模块：用于查询和统计地铁屏蔽门关键电气元器件、机械易损件的运行状态信息、预警信息和故障信息；参数管理模块包括上行站台参数管理模块和下行站台参数管理模块。其中上行站台参数管理模块：用于设置上行站台地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数；下行站台参数管理模块：用于设置下行站台地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的参数。

外部接口隔离模块：用于将站台运行监控模块和门控系统监控模块传送的预警信息和故障信息传送至车站机电维护平台。

系统设置管理模块：用于设置和更改车站信息和用户信息；系统设置管理模块包括车站信息管理模块、参数可用设置模块和用户管理模块。其中车站信息管理模块：用于设置车站信息：包括线路名称、车站数量、车站的站台数量，一侧站台滑动门数量、运行时间、每日通过列车次数等；参数可用设置模块：用于设置参数使用权限用于设置参数使用权限，分为仅可查询记录和可查询记录并修改参数两种模式；用户管理模块：用于设置用户信息，包括用户名、密码和权限。

本发明所述的一种用于地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统在使用过程中，首先通过用户登录退出模块进入地铁屏蔽门故障监控与预警智能系统，通过参数管理模块设置地铁屏蔽门电源控制系统和地铁屏蔽门运动系统的相关参数，参数设置完毕后系统开始运行。当地铁屏蔽门零部件或元器件达到预警设置或地铁屏蔽门出现故障时，站台运行监控模块或门控系统监控模块发出预警信息或故障信息，并将预警信息或故障信息通过pedc继电器组合传送至监控主机系统中的故障诊断模块和神经网络故障预警模块对预警信息或故障信息进行分类和评级，之后将分类信息和评级信息通过显示器反馈至用户，同时生成综合预警信息结果通过外部接口隔离模块传送至车站机电维护平台并保存至综合查询系统模块，方便随时查询相关数据信息。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，该系统可以广泛的应用于轨道交通领域，如地铁、轻轨、高铁等等，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。