站台门方向自适应控制方法及站台门控制设备与流程

本发明涉及站台门方向自适应控制技术。

背景技术：

轨道交通站台门安装于地铁、轻轨等轨道交通车站站台边缘，将轨道与站台候车区隔离。设有与列车门相对应、可多级控制开启与关闭的活动门，以及起隔离、固定作用的固定门。

站台门将站台候车区域与轨道隔离，列车到站后，乘客可通过与列车车门同步打开的活动门直接出入列车车厢,为候车乘客提供安全保障。

一般情况下，每组站台门对应一组电机，站台门电机安装在活动门体两侧，通过导轮牵引同步皮带带动活动门门体运动。一组站台门包含左右两扇活动门，各活动门和电机的相对安装位置不同，对于电机同一转动方向，会产生不同的门体运动方向。因此在站台门初次运行的调试阶段，需要人工对各活动门的运行方向进行校准，由于一条轨道交通线路一般包含十几到二十几个站台，一个站台一般包含三十至五十个站台门，每个站台门逐一校准需要耗费大量工程时间和人工成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种站台门方向自适应控制方法及站台门控制设备，使得能够根据活动门门体启动时的运动方向自动校准开关门运动方向，无需手动对站台门的运行方向进行初始化调整。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种站台门方向自适应控制方法，包括以下步骤：

设置一初始速度方向系数作为关门或开门方向系数；

向活动门电机控制器发送关门或开门指令，指示所述电机控制器启动电机，所述电机的运行速度与所述关门或开门方向系数相关联；

如果在预设时间内确定活动门关门到位或开门到位，则记录当前设置的初始速度方向系数，作为所述关门或者开门方向系数；

如果在预设时间内未确定活动门关门到位或开门到位，则反转所述初始速度方向系数，记录所述反转后的初始速度方向系数，作为所述关门或者开门方向系数。

本发明的实施方式还提供了一种站台门控制设备，包括：

系数控制模块，用于设置一初始速度方向系数作为关门或开门方向系数；

开关门控制模块，用于向活动门电机控制器发送关门或开门指令，指示所述电机控制器启动电机，所述电机的运行速度与所述关门或开门方向系数相关联；

判断模块，用于判断预设时间内活动门是否关门到位或开门到位；

所述系数控制模块还用于在所述判断模块判定预设时间内活动门关门到位或开门到位时，记录当前设置的初始速度方向系数，作为所述关门或者开门方向系数；在所述判断模块判定预设时间内无法确定活动门关门到位或开门到位时，反转所述初始速度方向系数，记录所述反转后的初始速度方向系数，作为所述关门或者开门方向系数。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过设置一初始速度方向系数，将电机的运行速度与初始速度方向系数相关联，自动判断开/关门指令与活动门实际的开/关门运动的一致性，如果一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令相匹配，记录该初始速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，如果不一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令不相匹配，进行系数反转，将反转后的速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，确保开/关门指令与活动门实际的开/关门运动保持一致。通过该方式能够根据活动门门体启动时的运动方向自动校准开关门时电机的运行方向，确保活动门的实际运行方向与预设的电机运行方向相一致，无需手动对站台门的运行方向进行初始化调整。

作为进一步改进，所述反转初始速度方向系数的步骤之后，还包括以下步骤：

再次向所述活动门电机控制器发送所述关门或开门指令；

如果在预设时间内确定活动门关门到位或开门到位，则执行所述记录所述反转后的初始速度方向系数，作为所述关门或者开门方向系数的步骤。

作为进一步改进，所述反再次向所述活动门电机控制器发送所述关门或开门指令的步骤之后，还包括以下步骤：

如果在预设时间内未确定活动门关门到位或开门到位，则向控制系统报错。

作为进一步改进，所述初始速度方向系数为+1或-1，反转后的初始速度方向系数为-1或+1；

所述电机的运行速度与所述关门或开门方向系数相关联的方式为：将所述活动门预设的电机运行速度与所述关门或开门方向系数相乘；

所述电机控制器收到关门或开门指令后，根据关联后的电机运行速度，控制电机的运行。

作为进一步改进，所述确定关门到位或开门到位的方式至少包括：

在活动门门体关门到位位置或开门到位位置设置行程开关；

从所述行程开关接收关门到位信号或开门到位信号，确定所述活动门关门到位或者开门到位。

作为进一步改进，所述向活动门电机控制器发送关门或开门指令的步骤之后，还包括以下步骤：

为活动门电机控制器设定s形速度运行曲线表，所述电机控制器控制电机根据设定的速度曲线结合所述初始速度方向系数进行运行，所述s形速度运行曲线表分成七段：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段和减减速段。在加加速段，活动门移动的初始速度最低，加速度逐渐增加，移动速度越加越快；然后进入匀速段，加速度不变，活动门的移动速度继续增加；接着进入减加速段，加速度减小，速度虽然仍在提升，但幅度减小；再接着进入匀速段，移动速度不再提升；再进入加减速段，加速度变为负值，并且负加速度逐渐增加，移动速度开始降低，并且越降越快；再进入匀减速段，负加速度值不变，移动速度继续快速递减；最后进入减减速段，负加速度逐渐变小，移动速度以越来越缓慢的速度降低，直至停止。通过该七段式的s形速度曲线，可以控制活动门的移动速度在启动时逐渐增加、在移动到位时逐渐减小，同样推动活动门的推力也是逐渐增加、逐渐减小，没有力的突变(一下子产生开始移动的推力、一下子产生停止移动的反作用力)，所以基本不存在机械冲击，可以有效降低站台门在运行过程中的磨损，对于活动门的传动机构，如电机、皮带、导轨等部分具有很好的保护效果，尤其对皮带，可以延长寿命5-10倍，从而可以明显降低站台门在运行中的故障概率。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的站台门方向自适应控制方法流程图；

图2是根据本发明第二实施方式的站台门控制设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种站台门方向自适应控制方法。具体流程如图1所示。

步骤101中，设置一初始速度方向系数movdr作为关门方向系数，一般情况下初始速度方向系数movdr初始值为1。

步骤102中，为活动门电机控制器设定s形速度运行曲线表。

步骤103中，向活动门电机控制器发送关门指令，指示电机控制器启动电机，该电机的运行速度与该关门方向系数相关联，即将活动门预设的电机运行速度(s形速度运行曲线表中的电机运行速度)与关门方向系数(即1)相乘，作为最终的电机运行速度。电机控制器根据关联后最终的电机运行速度，控制电机的运行。

步骤104中，判断活动门是否关门到位，如果关门到位则说明当前的关门指令与活动门实际的关门运动是一致的，进入步骤105，最终记录当前设置的初始速度方向系数(即1)，作为关门方向系数。后续再发送关门指令时，默认使用该记录的关门方向系数。同时，可以将该关门方向系数取反，作为开门方向系数(即-1)，后续发送开门指令时，默认使用该开门方向系数。如果未检测到关门到位，则进入步骤106。

步骤106中，判断是否达到预设的关门时间，如果达到，则进入步骤107，如果未达到，则返回步骤104，继续判断是否关门到位。

步骤107中，在预设关门时间内无法确定活动门关门到位，则说明当前的关门指令与活动门实际的关门运动是相反的，反转初始速度方向系数，即将初始速度方向系数设置为-1，作为关门方向系数。

步骤108中，再次向该活动门电机控制器发送关门指令，指示电机控制器启动电机，该电机的运行速度与关门方向系数(即反转后的初始速度方向系数-1)相关联，即将活动门预设的电机运行速度(s形速度运行曲线表中的电机运行速度)与反转后的初始速度方向系数-1相乘，作为最终的电机运行速度。电机控制器根据关联后最终的电机运行速度，控制电机的运行。

步骤109中，判断活动门是否关门到位，如果关门到位则说明当前的关门指令与活动门实际的关门运动是一致的，进入步骤110，记录反转后的初始速度方向系数，作为最终的关门方向系数。后续再发送关门指令时，默认使用该记录的关门方向系数。可以将该关门方向系数取反，作为开门方向系数，后续发送开门指令时，默认使用该开门方向系数。如果未检测到关门到位，则进入步骤111。

步骤111中，判断是否达到预设的关门时间，如果达到，则进入步骤112，如果未达到，则返回步骤109，继续判断是否关门到位。

步骤112中，在预设关门时间内无法确定活动门关门到位，向控制系统报错。

本发明实施方式相对于现有技术而言，通过设置一初始速度方向系数，将电机的运行速度与初始速度方向系数相关联，自动判断开/关门指令与活动门实际的开/关门运动的一致性，如果一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令相匹配，记录该初始速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，如果不一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令不相匹配，进行系数反转，将反转后的速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，确保开/关门指令与活动门实际的开/关门运动保持一致。通过该方式能够根据活动门门体启动时的运动方向自动校准开关门时电机的运行方向，确保活动门的实际运行方向与预设的电机运行方向相一致，无需手动对站台门的运行方向进行初始化调整。

本实施方式中，确定关门到位的方式可以是：

在活动门门体关门到位位置设置行程开关；从行程开关接收关门到位信号，收到关门到位信号则确定该活动门关门到位。

另外，本实施方式是以关门指令为例进行判断和自适应调整，中实际应用中，同样可以以开门指令以及开门到位情况进行判断和自适应调整。

需要说明的是，步骤102中，为活动门电机控制器设定s形速度运行曲线表，其中的s形速度运行曲线表分成七段：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段和减减速段。在加加速段，活动门移动的初始速度最低，加速度逐渐增加，移动速度越加越快；然后进入匀速段，加速度不变，活动门的移动速度继续增加；接着进入减加速段，加速度减小，速度虽然仍在提升，但幅度减小；再接着进入匀速段，移动速度不再提升；再进入加减速段，加速度变为负值，并且负加速度逐渐增加，移动速度开始降低，并且越降越快；再进入匀减速段，负加速度值不变，移动速度继续快速递减；最后进入减减速段，负加速度逐渐变小，移动速度以越来越缓慢的速度降低，直至停止。通过该七段式的s形速度曲线，可以控制活动门的移动速度在启动时逐渐增加、在移动到位时逐渐减小，同样推动活动门的推力也是逐渐增加、逐渐减小，没有力的突变(一下子产生开始移动的推力、一下子产生停止移动的反作用力)，所以基本不存在机械冲击，可以有效降低站台门在运行过程中的磨损，对于活动门的传动机构，如电机、皮带、导轨等部分具有很好的保护效果，尤其对皮带，可以延长寿命5-10倍，从而可以明显降低站台门在运行中的故障概率。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第二实施方式涉及一种站台门控制设备，如图2所示，包含：

系数控制模块，用于设置一初始速度方向系数作为关门或开门方向系数；

开关门控制模块，用于向活动门电机控制器发送关门或开门指令，指示电机控制器启动电机，电机的运行速度与关门或开门方向系数相关联；

判断模块，用于判断预设时间内活动门是否关门到位或开门到位；

系数控制模块还用于在判断模块判定预设时间内活动门关门到位或开门到位时，记录当前设置的初始速度方向系数，作为关门或者开门方向系数；在判断模块判定预设时间内无法确定活动门关门到位或开门到位时，反转初始速度方向系数，记录反转后的初始速度方向系数，作为关门或者开门方向系数。

开关门控制模块还用于在系数控制模块反转初始速度方向系数之后，再次向活动门电机控制器发送关门或开门指令；

判断模块还用于再次判断设时间内活动门是否关门到位或开门到位，如果在预设时间内确定活动门关门到位或开门到位，则指示系数控制模块记录反转后的初始速度方向系数，作为关门或者开门方向系数；如果在预设时间内未确定活动门关门到位或开门到位，则向控制系统报错。

初始速度方向系数为+1或-1，反转后的初始速度方向系数为-1或+1；电机的运行速度与关门或开门方向系数相关联的方式为：将活动门预设的电机运行速度与关门或开门方向系数相乘。

另外，本实施方式中，可以在活动门门体关门到位位置或开门到位位置设置行程开关；判断模块通过从行程开关接收关门到位信号或开门到位信号，确定活动门关门到位或者开门到位。

通过设置一初始速度方向系数，将电机的运行速度与初始速度方向系数相关联，自动判断开/关门指令与活动门实际的开/关门运动的一致性，如果一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令相匹配，记录该初始速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，如果不一致，则确定当前的初始速度方向系数与实际的开/关门指令不相匹配，进行系数反转，将反转后的速度方向系数作为最终的开/关门方向系数，确保开/关门指令与活动门实际的开/关门运动保持一致。通过该方式能够根据活动门门体启动时的运动方向自动校准开关门时电机的运行方向，确保活动门的实际运行方向与预设的电机运行方向相一致，无需手动对站台门的运行方向进行初始化调整。

该站台门控制设备还可以包括：曲线设置模块，用于为活动门电机控制器设定s形速度运行曲线表，电机控制器控制电机根据设定的速度曲线结合初始速度方向系数进行运行，s形速度运行曲线表分成七段：加加速段、匀加速段、减加速段、匀速段、加减速段、匀减速段和减减速段。在加加速段，活动门移动的初始速度最低，加速度逐渐增加，移动速度越加越快；然后进入匀速段，加速度不变，活动门的移动速度继续增加；接着进入减加速段，加速度减小，速度虽然仍在提升，但幅度减小；再接着进入匀速段，移动速度不再提升；再进入加减速段，加速度变为负值，并且负加速度逐渐增加，移动速度开始降低，并且越降越快；再进入匀减速段，负加速度值不变，移动速度继续快速递减；最后进入减减速段，负加速度逐渐变小，移动速度以越来越缓慢的速度降低，直至停止。通过该七段式的s形速度曲线，可以控制活动门的移动速度在启动时逐渐增加、在移动到位时逐渐减小，同样推动活动门的推力也是逐渐增加、逐渐减小，没有力的突变(一下子产生开始移动的推力、一下子产生停止移动的反作用力)，所以基本不存在机械冲击，可以有效降低站台门在运行过程中的磨损，对于活动门的传动机构，如电机、皮带、导轨等部分具有很好的保护效果，尤其对皮带，可以延长寿命5-10倍，从而可以明显降低站台门在运行中的故障概率。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。