专利名称：轨道交通安全门控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种门控系统，特别涉及一种轨道交通安全门控制系统及其控制方法。
背景技术：
20世纪90年代以来我国城市化进程明显加快，城市规模不断扩张，带来了交通需求的迅速增长和空间布局的重新调整，常规公交已经不能适应一些特大城市的发展，这就需要选择适合我国高强度土地开发模式的大运量公共交通。研究普遍认为，轨道交通是改善城市交通状况的根本途径，是未来城市交通的发展方向，也是可持续发展的必然选择。据有关统计，第一轮建设轨道交通的15座城市，远景年轨道交通网络总里程达6000km，若加上第二轮城市，以及目前进入研究准备的10多座城市轨道交通远景规划，总里程将接近9000km，相当于目前世界各国轨道交通已开通运营里程的总和。随着我国国民经济的快速发展，城市化的进程进一步加快，城市交通的供需矛盾将明显加大。可以预见在未来的全面建设小康社会进程中，我国城市将同时面对人口、土地和机动化三方面的沉重压力。中国特大城市应该发展大容量的、舒适的快速轨道交通系统，与地面公共电汽车交通共同构筑高效率、多层次的公共交通系统，满足人们对交通出行需求的日益增长。随着轨道交通在各个城市的运行，乘坐地铁和轻轨出行的人员增多，在出行高峰期易出现推挤现象，发生事故，为保证乘客的安全，在靠近轨道的站台旁均会安装安全门，将站台与轨道隔开，防止乘客误入轨道周围的危险区域。当车辆到站停稳后，安全门自动打开，以便乘客上下，乘客上下车完成后，安全门自动关闭。目前，安全门系统已广泛应用于地铁、轻轨等轨道交通中的高架和地面站台上，有半高式安全门系统和全高式安全门系统两种，它是沿站台边缘设置，将列车与站台候车区隔离。安装安全门系统，不仅可以防止乘客跌落或跳下轨道而发生危险，还可以让乘客安全、舒适地乘坐地铁或轻轨。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轨道两侧分成两个控制回路，任一侧安全门的故障不影响另一侧安全门的正常运行，具有性能先进、工艺成熟、结构简单、维修方便、质量稳定、运行可靠、外形美观的轨道交通安全门控制系统及其控制方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的轨道交通安全门控制系统，包括中央接口盘PSC、就地控制盘PSL、紧急控制盘PEC、门控单元D⑶和信号系统接口 SIG，所述的中央接口盘PSC包括工业控制计算机、逻辑控制部件PEDC和继电气组；
工业控制计算机通过以太网交换机与逻辑控制部件PEDC相连，逻辑控制部件PEDC通过总线与门控单元DCU连接，继电气组分别与门控单元DCU、紧急控制盘PEC、就地控制盘PSL和信号系统接口 SIG连接。逻辑控制部件PEDC分成上行逻辑控制部件PEDC和下行逻辑控制部件PEDC，继电气组分成上行继电气组和下行继电器组，信号系统SIG分成上行信号系统SIG和下行信号系统SIG,就地操作盘PSL分成上行就地操作盘PSL和下行就地操作盘PSL,紧急控制盘PEC分成上行紧急控制盘PEC和下行紧急控制盘PEC，上行部件与轨道一侧的安全门控单元DCU连接，下行部件与轨道另一侧的安全门控单元DCU连接。逻辑控制部件PEDC与门控单元D⑶之间的连接总线为PROFIBUS DP现场总线。它还包括车站综合监控系统，车站综合监控系统与工业控制计算机之间通过Modbus TCP通讯协议进行通讯。它还包括远程监控系统PSA，远程监控系统PSA通过总线与工业控制计算机连接。轨道交通安全门控制方法，它包括一个开门控制步骤和一个关门控制步骤，所述的开门控制步骤包括以下子步骤
Sll:列车进站并停靠在站台正确位置后，驾驶员通过无线遥控装置对安全门发出开门信号;
S12:安全门接收到开门信 号后打开列车门，车厢指示灯闪烁，车厢门打开，车厢门内指示灯闪烁，乘客上下车；同时将开门信号传送到控制系统，判断开门信号是否有效；
513:如果开门信号有效，进行以下操作
5131:打开滑动门；
5132:滑动门进行防夹检测；
5133:报警灯闪烁；
若开门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的操作允许钥匙开关并按下就地控制盘PSL上的开门按钮，进行上述操作；
514:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则滑动门告警灯常亮，同时，中央接口盘PSCj^地控制盘PSL上全开指示灯亮；若滑动门被夹，则停止打开滑动门，延迟5秒，清除障碍物后再重新打开滑动门，并检测重新开门次数是否超过三次；
515:若重新开门次数达到三次或三次以上，则滑动门自动打开并产生开门报警，对故障门进行事故处理中央接口盘PSC像个显示点发送开门故障信号，在中央接口盘PSC上显示故障位置，将该档门隔离、维修保养；若重新开门次数低于三次，则按步骤S13中开门信号有效处理；
所述的关门控制步骤包括以下子步骤
521:乘客上下车完毕后，驾驶员操作遥控器发出关门信号，关闭列车门，车厢门指示灯闪烁并发出告警信号，待列车门关闭且锁定后，车厢指示灯灭，同时，将关门信号出送到控制系统检测是否有效；
522:若关门信号有效，则进行以下操作
5221:关闭滑动门；
5222:滑动门进行防夹检测；
5223:告警灯光闪烁；
5224:蜂鸣器报警；
若关门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的允许钥匙开关，并按下就地控制盘PSL上的关门按钮，进行上述操作；
523:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门被夹，则停止关闭滑动门，延迟5秒，清除障碍区后再重新关闭滑动门，并检测滑动门重新打开的次数是否超过二次；
S24:若重新开门次数低于三次，则按S22中开门信号有效处理；若达到三次或三次以上，则滑动门自动打开至全开，清除障碍物后再手动关闭该档门并进行隔离或维修该档门检测，若不需维修，则进行滑动门关闭且锁紧检测；若需维修，则对故障门进行事故处理中央接口盘PSC向个显示点发送关门故障信号，并在中央接口盘PSC上显示故障的位置，将该档门隔离、维修保养；
S25:进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门已关闭且锁紧，则滑动门关闭且锁紧指示灯亮，同时告警灯灭、告警声停，中央接口盘PSC和就地控制盘PSL上的全开指示灯亮，向信号系统发出关闭且锁紧信号，信号系统SIG允许列车离站；
S26:若滑动门未关闭或锁紧，则在人工保障安全的前提下，驾驶员操作就地控制盘PSL向信号系统发送互锁解除信号，信号系统SIG发送信号，允许列车离站，并向个显示点发送故障信息。 滑动门被夹停止关闭滑动门的延迟时间可根据需要进行调节。本发明的优点在于1.每个车站的每侧安全门控制系统由一套独立的回路控制，确保任一侧的安全门的故障不影响另一侧安全门的正常运行，某一道门的故障不影响同侧其它安全门的正常运行。2.控制子系统的设计充分考虑了安全性、可靠性、可维护性、可用性和可扩展性，遵循模块化的设计原则，结构简单、安装和维修方便。3.控制系统的硬件均采用性能先进、工艺成熟的生产工艺，保障安全门在使用过程中的质量稳定、运行可靠且外形美观。
图1为本发明的系统结构示意 图2为本发明的电路连接示意 图3为本发明的开门控制流程 图4为本发明的关门控制流程图。
具体实施例方式下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。如图1所示，轨道交通安全门控制系统，包括中央接口盘PSC、就地控制盘PSL、紧急控制盘PEC、门控单元D⑶和信号系统接口 SIG，所述的中央接口盘PSC包括工业控制计算机、逻辑控制部件PEDC和继电气组；
工业控制计算机通过以太网交换机与逻辑控制部件PEDC相连，逻辑控制部件PEDC通过总线与门控单元DCU连接，继电气组分别与门控单元DCU、紧急控制盘PEC、就地控制盘PSL和信号系统接口 SIG连接。如图2所示，逻辑控制部件PEDC分成上行逻辑控制部件PEDC和下行逻辑控制部件PEDC，继电气组分成上行继电气组和下行继电器组，信号系统SIG分成上行信号系统SIG和下行信号系统SIG,就地操作盘PSL分成上行就地操作盘PSL和下行就地操作盘PSL,紧急控制盘PEC分成上行紧急控制盘PEC和下行紧急控制盘PEC，上行部件与轨道一侧的安全门控单元D⑶连接，下行部件与轨道另一侧的安全门控单元D⑶连接。逻辑控制部件PEDC与门控单元D⑶之间的连接总线为PROFIBUS DP现场总线。它还包括车站综合监控系统，车站综合监控系统与工业控制计算机之间通过Modbus TCP通讯协议进行通讯。它还包括远程监控系统PSA，远程监控系统PSA通过总线与工业控制计算机连接。轨道交通安全门控制方法，它包括一个开门控制步骤和一个关门控制步骤，所述的开门控制步骤包括以下子步骤
Sll:列车进站并停靠在站台正确位置后，驾驶员通过无线遥控装置对安全门发出开门信号;
S12:安全门接收到开门信号后打开列车门，车厢指示灯闪烁，车厢门打开，车厢门内指示灯闪烁，乘客上下车；同时将开门信号传送到控制系统，判断开门信号是否有效；
513:如果开门信号有效，进行以下操作
5131:打开滑动门；
5132:滑动门进行防夹检测；
5133:报警灯闪烁；
若开门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的操作允许钥匙开关并按下就地控制盘PSL上的开门按钮，进 行上述操作；
514:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则滑动门告警灯常亮，同时，中央接口盘PSCj^地控制盘PSL上全开指示灯亮；若滑动门被夹，则停止打开滑动门，延迟5秒，清除障碍物后再重新打开滑动门，并检测重新开门次数是否超过三次；
515:若重新开门次数达到三次或三次以上，则滑动门自动打开并产生开门报警，对故障门进行事故处理中央接口盘PSC像个显示点发送开门故障信号，在中央接口盘PSC上显示故障位置，将该档门隔离、维修保养；若重新开门次数低于三次，则按步骤S13中开门信号有效处理；
所述的关门控制步骤包括以下子步骤
521:乘客上下车完毕后，驾驶员操作遥控器发出关门信号，关闭列车门，车厢门指示灯闪烁并发出告警信号，待列车门关闭且锁定后，车厢指示灯灭，同时，将关门信号出送到控制系统检测是否有效；
522:若关门信号有效，则进行以下操作
5221:关闭滑动门；
5222:滑动门进行防夹检测；
5223:告警灯光闪烁；
5224:蜂鸣器报警；
若关门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的允许钥匙开关，并按下就地控制盘PSL上的关门按钮，进行上述操作；
523:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门被夹，则停止关闭滑动门，延迟5秒，清除障碍区后再重新关闭滑动门，并检测滑动门重新打开的次数是否超过三次； S24:若重新开门次数低于三次，则按S22中开门信号有效处理；若达到三次或三次以上，则滑动门自动打开至全开，清除障碍物后再手动关闭该档门并进行隔离或维修该档门检测，若不需维修，则进行滑动门关闭且锁紧检测；若需维修，则对故障门进行事故处理中央接口盘PSC向个显示点发送关门故障信号，并在中央接口盘PSC上显示故障的位置，将该档门隔离、维修保养；
S25:进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门已关闭且锁紧，则滑动门关闭且锁紧指示灯亮，同时告警灯灭、告警声停，中央接口盘PSC和就地控制盘PSL上的全开指示灯亮，向信号系统发出关闭且锁紧信号，信号系统SIG允许列车离站；
S26:若滑动门未关闭或锁紧，则在人工保障安全的前提下，驾驶员操作就地控制盘PSL向信号系统发送互锁解除信号，信号系统SIG发送信号，允许列车离站，并向个显示点发送故障信息。滑动门被夹停止关闭滑动门的延迟时间可根据需要进行调节。信号系统和站台安全门之间的接口符合“故障安全”原则。除了响应有效的“开门”命令外，由任何部件损坏引起的故障都不会导致开门。当解锁后，任何部件的故障都不会妨碍用手动打开任何一个门。系统级控制正常情况下，安全门系统级控制暂按通过无线遥控控制方式进行站台滑动门的开/关门遥控操作，接收信号系统提供的停稳、停准信息，作为安全门的开启或关闭条件。我司预留信号系统联动控制的相关接口，待条件成熟时接入。站台级控制(就地控制盘PSL控制):当系统级控制不能正常运行时，如信号系统故障、信号系统与安全门系统通信中断、安全门系统局部故障等非正常情况下，站务人员可通过PSL进行安全门的开/关门操作，实现安全门的站台级操作。紧急控制盘PEC控制当系统级控制和站台级控制发生故障，不能正常运行时，则可以由车站工作人员操作车控室内设置的紧急控制盘PEC进行站台滑动门的开/关门操作。单扇门就地操作在维修测试情况下，单扇门就地操作是由维保人员对单道安全门进行操作。当就地控制盒通过专用钥匙从自动控制档转向手动或者隔离时，该道门脱离安全回路，维护维保人员可通过就地控制盒上设置的开关门按钮对单道门进行操作。手动解锁手动解锁是站台工作人员或乘客对滑动门进行的紧急操作。当系统电源或个别安全门操作机构发生故障时，站台工作人员可在站台侧用钥匙解锁打开滑动门，或者司机通过车内广播通知乘客使用安全门上的手动解锁装置开启滑动门。上述五种运行模式下的控制，具有优先级处理功能，即手动解锁操作具有最高优先级，系统级控制优先级最低。
权利要求
1.轨道交通安全门控制系统，其特征在于它包括中央接口盘PSC、就地控制盘PSL、紧急控制盘PEC、门控单元D⑶和信号系统接口 SIG，所述的中央接口盘PSC包括工业控制计算机、逻辑控制部件PEDC和继电气组； 工业控制计算机通过以太网交换机与逻辑控制部件PEDC相连，逻辑控制部件PEDC通过总线与门控单元DCU连接，继电气组分别与门控单元DCU、紧急控制盘PEC、就地控制盘PSL和信号系统接口 SIG连接。
2.根据权利要求1所述的轨道交通安全门控制系统，其特征在于所述的逻辑控制部件PEDC分成上行逻辑控制部件PEDC和下行逻辑控制部件PEDC，继电气组分成上行继电气组和下行继电器组，信号系统SIG分成上行信号系统SIG和下行信号系统SIG，就地操作盘PSL分成上行就地操作盘PSL和下行就地操作盘PSL，紧急控制盘PEC分成上行紧急控制盘PEC和下行紧急控制盘PEC，上行部件与轨道一侧的安全门控单元D⑶连接，下行部件与轨道另一侧的安全门控单元DCU连接。
3.根据权利要求1所述的轨道交通安全门控制系统，其特征在于所述的逻辑控制部件PEDC与门控单元D⑶之间的连接总线为PROFIBUS DP现场总线。
4.根据权利要求1所述的轨道交通安全门控制系统，其特征在于它还包括车站综合监控系统，车站综合监控系统与工业控制计算机之间通过Modbus TCP通讯协议进行通讯。
5.根据权利要求1所述的轨道交通安全门控制系统，其特征在于它还包括远程监控系统PSA，远程监控系统PSA通过总线与工业控制计算机连接。
6.轨道交通安全门控制方法，其特征在于它包括一个开门控制步骤和一个关门控制步骤，所述的开门控制步骤包括以下子步骤 Sll:列车进站并停靠在站台正确位置后，驾驶员通过无线遥控装置对安全门发出开门信号; S12:安全门接收到开门信号后打开列车门，车厢指示灯闪烁，车厢门打开，车厢门内指示灯闪烁，乘客上下车；同时将开门信号传送到控制系统，判断开门信号是否有效； S13:如果开门信号有效，进行以下操作 S131:打开滑动门； S132:滑动门进行防夹检测； S133:报警灯闪烁； 若开门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的操作允许钥匙开关并按下就地控制盘PSL上的开门按钮，进行上述操作； S14:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则滑动门告警灯常亮，同时，中央接口盘PSCj^地控制盘PSL上全开指示灯亮；若滑动门被夹，则停止打开滑动门，延迟5秒，清除障碍物后再重新打开滑动门，并检测重新开门次数是否超过三次； S15:若重新开门次数达到三次或三次以上，则滑动门自动打开并产生开门报警，对故障门进行事故处理中央接口盘PSC像个显示点发送开门故障信号，在中央接口盘PSC上显示故障位置，将该档门隔离、维修保养；若重新开门次数低于三次，则按步骤S13中开门信号有效处理； 所述的关门控制步骤包括以下子步骤 S21:乘客上下车完毕后，驾驶员操作遥控器发出关门信号，关闭列车门，车厢门指示灯闪烁并发出告警信号，待列车门关闭且锁定后，车厢指示灯灭，同时，将关门信号出送到控制系统检测是否有效； S22:若关门信号有效，则进行以下操作 5221:关闭滑动门； 5222:滑动门进行防夹检测； 5223:告警灯光闪烁； 5224:蜂鸣器报警； 若关门信号无效，则驾驶员操作就地控制盘PSL上的允许钥匙开关，并按下就地控制盘PSL上的关门按钮，进行上述操作； S23:滑动门进行被夹检测，若未被夹，则进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门被夹，则停止关闭滑动门，延迟5秒，清除障碍区后再重新关闭滑动门，并检测滑动门重新打开的次数是否超过二次； 524:若重新开门次数低于三次，则按S22中开门信号有效处理；若达到三次或三次以上，则滑动门自动打开至全开，清除障碍物后再手动关闭该档门并进行隔离或维修该档门检测，若不需维修，则进行滑动门关闭且锁紧检测；若需维修，则对故障门进行事故处理中央接口盘PSC向个显示点发送关门故障信号，并在中央接口盘PSC上显示故障的位置，将该档门隔离、维修保养； 525:进行滑动门关闭且锁紧检测，若滑动门已关闭且锁紧，则滑动门关闭且锁紧指示灯亮，同时告警灯灭、告警声停，中央接口盘PSC和就地控制盘PSL上的全开指示灯亮，向信号系统发出关闭且锁紧信号，信号系统SIG允许列车离站； S26:若滑动门未关闭或锁紧，则在人工保障安全的前提下，驾驶员操作就地控制盘PSL向信号系统发送互锁解除信号，信号系统SIG发送信号，允许列车离站，并向个显示点发送故障信息。
7.根据权利要求6所述的轨道交通安全门控制方法，其特征在于所述的滑动门被夹停止关闭滑动门的延迟时间可根据需要进行调节。
全文摘要
本发明公开了一种轨道交通安全门控制系统及其控制方法，系统包括中央接口盘PSC、就地控制盘PSL、紧急控制盘PEC、门控单元DCU和信号系统SIG，中央接口盘PSC包括工业控制计算机、逻辑控制部件PEDC和继电气组；工业控制计算机通过总线与逻辑控制部件PEDC相连，逻辑控制部件PEDC通过总线与门控单元DCU连接，继电气组分别与门控单元DCU、紧急控制盘PEC、就地控制盘PSL和信号系统SIG连接；控制方法将分为一个开门控制和一个关门控制。本发明轨道两侧分成两个控制回路，任一侧安全门的故障不影响另一侧安全门的正常运行，具有性能先进、工艺成熟、结构简单、维修方便、质量稳定、运行可靠、外形美观的特点。
文档编号E05F15/20GK103046829SQ20121054299
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月16日 优先权日2012年12月16日
发明者向生建, 廖俊, 蒋蓉穗, 陈小平, 薛刚, 李银龙 申请人:四川久远新方向智能科技有限公司