一种基于接近开关的人防门吊角状态检测系统及方法与流程

本发明属于人防门技术领域，尤其是涉及一种人防门状态自动检测系统。

背景技术：

人防门就是人民防护工程出入口的门，用来保护避难人群，阻隔毒气、爆破杀伤用的门。

人防门安装后，在重力或其他外力作用下，门扇会发生倾斜，也称“吊角”，其状态示意图如图4所示。当人防门出现超过设计的吊角范围时，一方面人防门将关闭不严，不能起到封堵作用，在战争或恐怖袭击情况下(特别是在遭遇毒气或核辐射时)，对人民群众的生命财产安全会起不到有效的保护作用；另一方面，人防门发生严重吊角后，人防门可能入侵地下轨道交通的轨行区，形成巨大的交通隐患。

针对人防门的吊角检测，当前主要依靠巡检人员在例行巡检过程中发现问题，然后上报，实现人防门的维护。但是这样的巡检方式可能会因为不能及时发现问题而造成严重后果，所以如何提供一种人防门吊角状态的实时检测系统，及时发现问题，成为本领域急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提供一种基于接近开关的人防门吊角状态检测系统及方法，以便实时检测人防门的吊角状态，提前预防人防门吊角走位超限，提高安全性和维护的便捷性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于接近开关的人防门吊角状态检测系统，包括：第一接近开关、感应板和信号控制箱；

所述第一接近开关设于人防门上，用于对人防门相对于所述感应板的实时位置状态电信号进行采集，并传送给所述信号控制箱进行比较处理；

所述感应板设于人防门外，其与所述第一接近开关之间具有距离，所述接近开关的延伸线垂直于所述感应板，在所述延伸线上具有一平行于所述感应板的报警临界面，在所述人防门发生吊角时所述第一接近开关向所述临界面偏移，当所述第一接近开关接触或穿过所述临界面时，所述第一接近开关进入报警区；

所述信号控制箱，包括处理器、存储器、信号输入接口和信号输出接口；

所述信号输入接口，用于接收所述实时位置状态电信号并传送给所述处理器；

所述存储器，用于存储预设报警电信号、实时位置状态电信号和由所述处理器比较判断后的人防门吊角状态信息；

所述处理器，用于将所述实时位置状态电信号与预设报警电信号进行比较，判断人防门是否发生吊角，并将判断结果传送给所述信号输出接口；

所述信号输出接口，用于将所述处理器的判断结果进行对外输出。

所述信号控制箱还包括电源处理模块，所述电源处理模块用于将输入的220v交流电转换为系统所需的直流电源。

还包括现场报警装置，所述报警装置接收所述信号输出接口输出的信号，用于对吊角状态时进行报警。

还包括第二接近开关，所述第二接近开关均设于人防门上，所述第一接近开关和所述第二接近开关位于人防门的同一面上，且两者平齐，两者间有一定的间距，两者的中心连线平行于所述感应板，两者共用一块所述感应板，两者的报警临界面相同，在所述人防门发生吊角时所述第二接近开关向所述临界面偏移，当所述第二接近开关接触或穿过所述临界面时，所述第二接近开关进入报警区；

所述第二接近开关用于对人防门相对于所述感应板的位置状态进行采集，并传送给所述处理器进行比较处理；

所述处理器在判断是否发生吊角前，比较第一接近开关采集的人防门实时位置状态电信号与所述第二接近开关采集的人防门实时位置状态电信号是否相同，判断两接近开关是否有故障失效；两接近开关无故障失效时，将两接近开关采集的实时位置状态电信号分别与预设报警电信号进行比较，两者均满足发生吊角的条件时，判断发生吊角。

还包括用户端，所述用户端包括云平台和轨道控制室，所述用户端通过网络与所述信号输出接口连接。

还包括信号箱，所述信号箱设于所述信号控制箱和所述用户端之间，用于对信号控制箱的输出信号进行中转，所述信号箱还用于对220v交流电进行中转。

基于接近开关的人防门吊角状态的检测方法，包括如下步骤：

s1、第一接近开关采集人防门实时位置状态电信号，实时位置状态电信号通过信号输入接口传送给处理器；

s2、处理器调用存储器中的预设报警电信号与实时位置状态电信号进行比较，判断人防门是否发生吊角，并将判断结果传送给所述信号输出接口；如果实时位置状态电信号与预设报警电信号不同，人防门状态正常，返回步骤s1；如果实时位置状态电信号与预设报警电信号相同，人防门发生吊角，进入步骤s3；

s3、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行报警。

基于接近开关的人防门吊角状态的检测方法，包括如下步骤：

s1、第一接近开关、第二接近开关分别采集人防门的实时位置状态电信号；两个接近开关的实时位置状态电信号均通过信号输入接口传送给处理器；

s2、处理器对两个接近开关的实时位置状态电信号进行比较，如果两个位置状态电信号相同，进入步骤s3，如果两个位置状态电信号不同，进入步骤s4进行接近开关失效判断；

s3、处理器调用存储器中的预设报警电信号与两个接近开关采集的实时位置状态电信号进行比较，判断两个实时位置状态电信号是否满足发生吊角的条件，并将判断结果传送给所述信号输出接口；如果两个实时位置状态电信号均与预设报警电信号不同，人防门状态正常，返回步骤s1；如果两个接近开关的实时位置状态电信号均与预设报警电信号相同，人防门进入发生较大吊角，进入步骤s6；如果两个接近开关的实时位置状态电信号有一个与预设报警电信号相同，另一个与预设报警电信号不同，进入步骤s4。

s4、延时一段时间，期间对两个实时位置状态电信号进行持续比较，如果两者有一致的情况，进入步骤s3，如果两者持续不一致，判定第一接近开关和第二接近开关存在故障失效情况，进入步骤s5；

s5、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行接近开关失效报警；

s6、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行吊角报警。

还包括如下步骤：

s0、信号输出接口通过网络将判断结果传送给用户端。

相对于现有技术，本发明所述的一种基于接近开关的人防门吊角状态检测系统具有以下优势：

由于采用上述技术方案：本申请具有下列有益效果

(1)本发明的系统，通过第一接近开关采集人防门的下坠倾斜的状态，处理器对实时采集位置状态电信号与预设报警电信号进行比较，判断人防门的吊角情况并实时输出，可以实时检测人防门的吊角状态，提前预防人防门吊角走位超限，提高安全性和维护的便捷性；同时本方案结构简单，成本低。

(2)电源处理模块集成在信号控制箱内，可以减少外部配件，方便安装调试。

(3)两个平齐的接近开关同时对人防门的位置状态电信号进行检测，一方面可以对接近开关采集的位置状态电信号进行比较，如果两者状态相同，接近开关完好，如果两者状态不同，接近开关有失效损坏情况，需要对两个接近开关进行检修，避免错报误报；另一方面两个接近开关采集的位置状态电信号均与预设报警电信号相同时才进行吊角报警，主要针对的是千斤顶失效的情况设计的，提高对千斤顶失效的检测的精度，可靠性高。

(4)用户端与信号输出接口连接，可以方便轨道控制室和云平台对人防门吊角状态及接近开关状况进行及时了解，进而对列车进行调度指挥，避免事故发生，同时也方便对吊角故障进行排查检修管理。

(5)信号箱的设置方便将电源引入信号控制箱，将输出信号转接到用户端。

(6)一种检测方法通过一个接近开关对倾斜吊角状况进行检测，结构简单，成本低。

(7)一种检测方法通过两个接近开关对倾斜吊角状况进行检测，一方面可以对两个接近开关采集的位置状态电信号信息进行比较判断，如果两者相同，正常，如果两者不同，接近开关有失效损坏情况，需要对开关进行检修，有效避免因接近开关失效而导致的错报误报，提高检测精度和可靠性；另一方面通过两个接近开关采集的位置状态电信号分别与预设报警电信号进行比较，如果两者均与报警电信号相同，判断发生较大的吊角情况(也就是千斤顶失效)，该方法可以对千斤顶的失效进行辅助判断，同时通过延时期间对不一致的实时位置状态电信号进行持续比较，判断接近开关是否真正失效，避免一些瞬间干扰情况(比如老鼠爬过感应区，或者两个接近开关同时进入报警区存在的时间差)影响接近开关失效判断结果的情况，提高接近开关失效判断的可靠性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明检测系统信号控制箱的原理图。

图3为本发明检测系统信号箱的结构示意图。

图4为人防门吊角状态示意图。

图5为人防门不同吊角位置状态的角度示意图。

图6、图7为本发明接近开关和感应板设置在不同位置的结构示意图。

图8为本发明检测方法的一个实施例的检测流程图。

图9为本发明检测方法的另一个实施例的检测流程图。

附图标记说明：

1：人防门主体，1-1：信号控制箱，1-2：第一接近开关，1-3第二接近开关，1-4铰链，2：地面，2-1：千斤顶，2-2：安置平台，2-3：感应板，2-4：报警临界面，3：信号箱，4：用户端，5：正常状态，6：吊角状态。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1，如图1-9所示，一种基于接近开关的人防门吊角状态检测系统，包括：第一接近开关、感应板和信号控制箱；

所述第一接近开关设于人防门上，用于对人防门相对于所述感应板的实时位置状态电信号进行采集，并传送给所述信号控制箱进行比较处理；

所述感应板设于人防门外，其与所述第一接近开关之间具有距离，所述接近开关的延伸线垂直于所述感应板，在所述延伸线上具有一平行于所述感应板的报警临界面，在所述人防门发生吊角时所述第一接近开关向所述临界面偏移，当所述第一接近开关接触或穿过所述临界面时，所述第一接近开关进入报警区；

所述信号控制箱，包括处理器、存储器、信号输入接口和信号输出接口；

所述信号输入接口，用于接收所述实时位置状态电信号并传送给所述处理器；

所述存储器，用于存储预设报警电信号、实时位置状态电信号和由所述处理器比较判断后的人防门吊角状态信息；

所述处理器，用于将所述实时位置状态电信号与预设报警电信号进行比较，判断人防门是否发生吊角，并将判断结果传送给所述信号输出接口；

所述信号输出接口，用于将所述处理器的判断结果进行对外输出。

本系统通过第一接近开关采集人防门的下坠倾斜的状态，处理器对实时采集位置状态电信号与预设报警电信号进行比较，判断人防门的吊角情况并实时输出，可以实时检测人防门的吊角状态，提前预防人防门吊角走位超限，提高安全性和维护的便捷性；同时本方案结构简单，成本低。

存储器包括内存和外存，内存主要是处理器工作时的临时交换空间，起临时存储和协调作用，外存主要功能是存储系统运行需要的必要文件，如操作系统，将不同的信息分别存储在内存和外存内(内存存储接近开关采集信息、预设值和判断结果，外存存储系统运行文件)，方便调用，提高运行速度。

进一步，所述信号控制箱还包括电源处理模块，所述电源处理模块用于将输入的220v交流电转换为系统所需的直流电源。电源处理模块集成在信号控制箱内，可以减少外部配件，方便安装调试。

进一步，还包括现场报警装置，所述报警装置接收所述信号输出接口输出的信号，用于对吊角状态时进行报警。现场报警装置方便现场了解吊角超限异常情况，及时进行维修处理，避免事故的发生。

实施例2，在实施例1基础上，进一步，还包括第二接近开关，所述第二接近开关均设于人防门上，所述第一接近开关和所述第二接近开关位于人防门的同一面上，且两者位于同一水平门边附近的水平线上，或位于同一竖直门边附近的同一竖直线上，两者间有一定的间距，通常选择3-5厘米，两者的中心连线平行于所述感应板，两者共用一块所述感应板，两者的报警临界面相同，在所述人防门发生吊角时所述第二接近开关向所述临界面偏移，当所述第二接近开关接触或穿过所述临界面时，所述第二接近开关进入报警区；

所述第二接近开关用于对人防门相对于所述感应板的位置状态进行采集，并传送给所述处理器进行比较处理；

所述处理器在判断是否发生吊角前，比较第一接近开关采集的人防门实时位置状态电信号与所述第二接近开关采集的人防门实时位置状态电信号是否相同，判断两接近开关是否有故障失效；两接近开关无故障失效时，将两接近开关采集的实时位置状态电信号分别与预设报警电信号进行比较，两者均满足发生吊角的条件时，判断发生吊角。

两个平齐的接近开关同时对人防门的位置状态电信号进行检测，一方面可以对接近开关采集的位置状态电信号进行比较，如果两者状态相同(同时为“0”或同时为“1”)，接近开关完好，如果两者状态不同(一个为“0”，另一个为“1”)，接近开关有失效损坏情况，需要对两个接近开关进行检修，避免错报误报；另一方面两个接近开关采集的位置状态电信号均与预设报警电信号相同时(两个开关均进入报警区时)才进行吊角报警，主要针对的是千斤顶失效的情况设计的，提高对千斤顶失效的检测的精度，可靠性高。

如图5所示，p0位置时，人防门处于没有发生任何吊角的水平状态，p1位置时，人防门略微发生倾斜，形成角度为θ1的吊角，人防门继续倾斜，p2位置时，形成角度为θ2的吊角，人防门继续倾斜，p3位置时，形成角度为θ3的吊角，不同的吊角对应人防门不同的位置状态d1、d2。

两个接近开关可以同时为光电开关，也可以同时为电磁感应开关，光电开关对应的感应板为非透明板，电磁感应开关对应的感应板为金属板。

进一步，还包括用户端，所述用户端包括云平台和轨道控制室，所述用户端通过网络与所述信号输出接口连接。用户端与信号输出接口连接，可以方便轨道控制室和云平台对人防门吊角状态及接近开关状况进行及时了解，进而对列车进行调度指挥，避免事故发生，同时也方便对吊角故障进行排查检修管理。

进一步，还包括信号箱，所述信号箱设于所述信号控制箱和所述用户端之间，用于对信号控制箱的输出信号进行中转，所述信号箱还用于对220v交流电进行中转。信号箱的设置方便将电源引入信号控制箱，将输出信号转接到用户端。

实施例3，如图8所示，基于接近开关的人防门吊角状态的检测方法，包括如下步骤：

s1、第一接近开关采集人防门实时位置状态电信号，实时位置状态电信号通过信号输入接口传送给处理器；

s2、处理器调用存储器中的预设报警电信号与实时位置状态电信号进行比较，判断人防门是否发生吊角，并将判断结果传送给所述信号输出接口；如果实时位置状态电信号与预设报警电信号不同，人防门状态正常，返回步骤s1；如果实时位置状态电信号与预设报警电信号相同，人防门发生吊角，进入步骤s3；

s3、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行报警。

一种检测方法通过一个接近开关对倾斜吊角状况进行检测，结构简单，成本低。

实施例4，如图9所示，基于接近开关的人防门吊角状态的检测方法，包括如下步骤：

s1、第一接近开关、第二接近开关分别采集人防门的实时位置状态电信号；两个接近开关的实时位置状态电信号均通过信号输入接口传送给处理器；

s2、处理器对两个接近开关的实时位置状态电信号进行比较，如果两个位置状态电信号相同，进入步骤s3，如果两个位置状态电信号不同，进入步骤s4进行接近开关失效判断；

s3、处理器调用存储器中的预设报警电信号与两个接近开关采集的实时位置状态电信号进行比较，判断两个实时位置状态电信号是否满足发生吊角的条件，并将判断结果传送给所述信号输出接口；如果两个实时位置状态电信号均与预设报警电信号不同，人防门状态正常，返回步骤s1；如果两个接近开关的实时位置状态电信号均与预设报警电信号相同，人防门进入发生较大吊角，进入步骤s6；如果两个接近开关的实时位置状态电信号有一个与预设报警电信号相同，另一个与预设报警电信号不同，进入步骤s4。

s4、延时一段时间，通常设置为5-10s，因为一旦千斤顶失效，人防门发生严重吊角是很快的，而且如果千斤顶不失效，也基本不会发生什么吊角，即便铰链有损坏，千斤顶也会对门进行很好的支撑，因此发生吊角的主要原因就是千斤顶失效；延时期间对两个实时位置状态电信号进行持续比较，如果两者有一致的情况，进入步骤s3，如果两者持续不一致，判定第一接近开关和第二接近开关存在故障失效情况，进入步骤s5；

s5、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行接近开关失效报警；

s6、信号输出接口将判断结果传送给报警装置，进行吊角报警。

该检测方法通过两个接近开关对倾斜吊角状况进行检测，一方面通过对两个接近开关采集的位置状态电信号信息进行比较判断接近开关的故障情况：如果两者相同，则接近开关正常，如果两者不同，接近开关有失效损坏情况，需要对开关进行检修，有效避免因接近开关失效而导致的错报误报，提高检测精度和可靠性；另一方面通过两个接近开关采集的位置状态电信号分别与预设报警电信号进行比较，如果两者均与报警电信号相同，判断发生较大的吊角情况(也就是千斤顶失效)，该方法可以对千斤顶的失效进行辅助判断，同时通过延时期间对不一致的实时位置状态电信号进行持续比较，判断接近开关是否真正失效，避免一些瞬间干扰情况(比如老鼠爬过感应区，或者两个接近开关同时进入报警区存在的时间差)影响接近开关失效判断结果的情况，提高接近开关失效判断的可靠性。

进一步，还包括如下步骤：

s0、信号输出接口通过网络将判断结果传送给用户端。

用户端可以根据判断结果做出相应的指挥调度或者维修管理：比如判断结果为吊角超限异常状态，就需要指挥调度停止相应路段的列车运行，并派维修人员进行检修，吊角的原因可能是千斤顶和/或铰链故障，维修人员逐一排查维修即可；如果是接近开关失效，需要先指挥调度停止车辆运行，然后派维修人员进行及时检查维修更换，以免影响列车运行或其他事故，及时恢复正常通车。因此用户端与信号控制箱的通信对于轨道交通的安全运行意义非常重大，能够提前预防一些故障和事故的发生，提高安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。