一种适用于站台门系统绝缘监测安全防护系统的制作方法

本发明涉及一种对站台门系统绝缘实时监测，绝缘失效时，对停车和门体进行安全防护的技术,特别是涉及一种适用于站台门系统绝缘监测防护系统。

背景技术：

1、地铁列车在行驶和停靠站时，地铁列车钢轨一般做回流轨，使得列车车体带电，而站台门与列车间隙很小，乘客在上下车时肢体很容易同时触碰到列车厢体和站台门门体，从而因二者之间的电位差，形成电流回路，对乘客造成不适甚至伤害。同时站台门和站内其它设备距离很近时，由于电位差发生打火花和烧坏设备现象，因此，地铁站门系统均采用站台门绝缘安装，同时站台门与列车、钢轨一点等电位连接，以防止乘客上下车时发生“跨步电压”危险，同时避免由于站台门和站台上其它设备由于接地电位差而造成的打火花、烧坏设备的目的。

2、站台门长期运营绝缘降低甚至失效后，站台门等电位连接线在实现钢轨与门体等电位连接之外，也将钢轨中的牵引回流引向站台门，通过站台门绝缘薄弱点接入大地，造成列车、钢轨、站台门与等电位线之间或站台门内部打火，烧损站台门内部的零部件，严重时甚至会烧损钢轨、烧断等电位连接线。站台门绝缘失效引起打火，威胁列车行车安全，是地铁站台门市场普遍存在的现象。国内外已经投入运营的地铁线路上都存在这样的问题，并且也采取了多种措施，但效果都不是很好，该现象是地铁业主长期关注但一直解决不好的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种适用于站台门系统绝缘监测安全防护系统，绝缘失效时，对停车和门体进行安全防护的系统，以达到人员蹬车时，避免形成跨步电压的目的；本发明涉及一种对站台门系统绝缘实时监测，绝缘失效时，对停车车体和门体进行安全防护的技术，能有效因降低站台门绝缘失效引起的安全问题。

2、本发明的目的是这样实现的,涉及一种适用于站台门系统的绝缘监测及安全防护系统,其特征是：绝缘监测及安全防护单元、地车车辆、地铁钢轨、顶梁、上部绝缘固定单元、站台门、下部绝缘底座、地板绝缘层、站台、综合接地、连接线缆；地车车辆在靠近站台的钢轨停留，绝缘监测及安全防护单元通过连接线缆分别与钢轨、站台的综合接地、站台门电连接；站台门在上部绝缘固定单元和下部绝缘底座之间；在站台和站台门之间有地板绝缘层，站台门通过上部绝缘固定单元和顶梁动态连接。

3、所述的绝缘监测及安全防护单元包括：cpu、模式转换开关、等电位切换单元、cvs模块、自动控制模块、手动控制模块、信号隔离单元、通道防护单元、通信模块、显示屏、操作指示面板、电磁防护单元、电源模块、驱动模块；所述的cpu信号隔离单元获取开门信号和始能信号，通过通信模块与通道防护单元电连接，由通道防护单元获取开门的发码信息；进一步的，所述的cpu通过i/o口控制驱动模块，在由驱动模块驱动自动控制模块和手动控制模块，由手动控制模块与等电位切换单元电连接；模式转换开关分两路，一路控制自动控制模块，另一路控制手动控制模块；由手动控制模块和自动控制模块一起控制等电位切换单元；cvs模块同时控制上行门接地铜排、下行门接地铜排、地铁钢轨和综合接地铜排；电源通过电磁防护单元接入电源模块，由电源模块供给系统需要的电压。

4、所述的等电位切换单元包括：4个转换开关的常开和常闭触点，通过4个转换开关的常开和常闭触点使连接线缆和地车车辆、上行站台门、下行站台门、综合接地铜排连接；当转换单元处于不同的工作状态时，实现上行站台门、下行站台门和地车车辆、综合接地铜排的导通和断开，同时反馈工作状态给cpu和操作指示面板。

5、由模式转换开关、自动控制模块、手动控制模块、手操操作指示面板构成模式转换单元；模式转换开关用于实现系统的手动工作模式、自动工作模式、紧急关闭模式切换；手动、自动工作模式和紧急关闭模式之间切换；手操操作指示面板用于在手动工作模式时对等电位切换单元进行操作，同时显示电源状态和工作状态。

6、手动工作模式：在手动控制状态下，通过手动控制模块实现等电位状态在门和车体之间、门和综合接地之间智能切换和门体撕裂状态。

7、自动工作模式：在自动控制状态下通过自动控制模块实现等电位状态在门和车体之间、门和综合接地之间智能切换和门体撕裂状态。

8、当模式转换开关处在自动模式时，首先cpu和自动控制模块接收始能信号，防止误操作，同时模式转换开关切断手动操作命令，给自动控制模块发送自动控制信号，这时自动控制模块开始接收并传递自动控制信息，cpu通过信号隔离单元接收来自站台门系统的开门信号和始能信号，同时接收来自cvs的电源监测信号和站台门绝缘监测信号， cpu对相关输入信息进行计算，输出开关信号，通过驱动模块、自动转换模块、手动转换模块传递给等电位切换单元，控制车体、站台门、综合接地铜排的电位连接和断开。

9、当模式转换开关处在手动模式时，模式转换开关发送命令关闭自动控制模块，通过手操操作指示面板上的操作按键发送以下手动操作命令：上行门接地、上行门接车体、上行门断开状态、下行门接地、下行门接车体、下行门断开状态；手动操作命令通过模式转换开关、手动操作单元直接控制等电位切换单元，控制车体、站台9门6、综合接地铜排的电位连接和断开。

10、当模式转换开关处在紧急关闭模式时，cpu和手动操作按键均不能通过自动控制模块、手动控制模块对等电位切换单元进行操作，系统处于撕裂状态。

11、本发明的优点是：本发明实现模块化设计，主要模块包括控制处理单元cpu、模式转换单元mas、手动控制模块、自动控制模块、等电位切换模块，功能集成度高，体积小，方便安装、维护和操作方便。

12、本发明完善的操作方式，可通过模式转换单元实现自动操作、手动操作和紧急关闭模式，手动时可实现等电位状态在门和车体之间、门和综合接地之间智能切换和门体撕裂状态功能。

13、本发明具有完善的功能，具有绝缘监测，电流、电压监测，故障显示、自动、手动操作功能，可实现根据站台门开关门时间、站台门绝缘性能状况，将列车车体、地铁钢轨、站台门、综合接地网智能连接，组成站台门等电位切换的控制系统，在列车到站时自动将站台门与钢轨连接、列车离开时自动将站台门与接地网连接，并且在站台门绝缘失效时，可自动切断站台门与钢轨的连接，也可通过控制开关人工切换到手动模式，根据地铁站台门的实际情况，实站台门多种等电位连接模式的快速切换。

14、下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

技术特征：

1.一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：包括绝缘监测及安全防护单元（1）、地车车辆（2）、地铁钢轨（3）、顶梁（4）、上部绝缘固定单元（5）、站台门（6）、下部绝缘底座（7）、地板绝缘层（8）、站台（9）、综合接地（10）、连接线缆（11）；地车车辆（2）在靠近站台（9）的钢轨（3）停留，绝缘监测及安全防护单元（1）通过连接线缆（11）分别与钢轨（3）、站台（9）的综合接地（10）、站台门（6）电连接；站台门（6）在上部绝缘固定单元（5）和下部绝缘底座（7）之间；在站台（9）和站台门（6）之间有地板绝缘层（8），站台门（6）通过上部绝缘固定单元（5）和顶梁（4）动态连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：绝缘监测及安全防护单元（1）包括：cpu（12）、模式转换开关（13）、等电位切换单元（14）、cvs模块（15）、自动控制模块（16）、手动控制模块（17）、信号隔离单元（18）、通道防护单元（19）、通信模块（20）、显示屏（21）、操作指示面板（22）、电磁防护单元（23、电源模块（24）、驱动模块（25）；所述的cpu（12）信号隔离单元（18）获取开门信号和始能信号，通过通信模块（20）与通道防护单元（19）电连接，由通道防护单元（19）获取开门的发码信息；进一步的，所述的cpu（12）通过i/o口控制驱动模块（25），在由驱动模块（25）驱动自动控制模块（16）和手动控制模块（17），由手动控制模块（17）与等电位切换单元（14）电连接；模式转换开关（13）分两路，一路控制自动控制模块（16），另一路控制手动控制模块（17）；由手动控制模块（17）和自动控制模块（16）一起控制等电位切换单元（14）；cvs模块（15）同时控制上行门接地铜排、下行门接地铜排、地铁钢轨（3）和综合接地（10）铜排；电源通过电磁防护单元（23）接入电源模块（24），由电源模块（24）供给系统需要的电压。

3.根据权利要求2所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：等电位切换单元（14）包括：4个转换开关的常开和常闭触点，通过4个转换开关的常开和常闭触点使连接线缆（11）和地车车辆（2）、上行站台门（6）、下行站台门（6）、综合接地（10）铜排连接；当转换单元处于不同的工作状态时，实现上行站台门（6）、下行站台门（6）和地车车辆（2）、综合接地（10）铜排的导通和断开，同时反馈工作状态给cpu（12）和操作指示面板（22）。

4.根据权利要求2所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：由模式转换开关（13）、自动控制模块（16）、手动控制模块（17）、手操操作指示面板（22）构成模式转换单元；模式转换开关（13）用于实现系统的手动工作模式、自动工作模式、紧急关闭模式切换；手动、自动工作模式和紧急关闭模式之间切换；手操操作指示面板（22）用于在手动工作模式时对等电位切换单元（14）进行操作，同时显示电源状态和工作状态。

5.根据权利要求4所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：手动工作模式：在手动控制状态下，通过手动控制模块（17）实现等电位状态在门和车体之间、门和综合接地（10）之间智能切换和门体撕裂状态。

6.根据权利要求4所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：自动工作模式：在自动控制状态下通过自动控制模块（16）实现等电位状态在门和车体之间、门和综合接地（10）之间智能切换和门体撕裂状态。

7.根据权利要求4所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：当模式转换开关（13）处在自动模式时，首先cpu（12）和自动控制模块（16）接收始能信号，防止误操作，同时模式转换开关（13）切断手动操作命令，给自动控制模块（16）发送自动控制信号，这时自动控制模块（16）开始接收并传递自动控制信息，cpu（12）通过信号隔离单元（18）接收来自站台门（6）系统的开门信号和始能信号，同时接收来自cvs的电源监测信号和站台门（6）绝缘监测信号， cpu（12）对相关输入信息进行计算，输出开关信号，通过驱动模块（25）、自动转换模块、手动转换模块传递给等电位切换单元（14），控制车体、站台门（6）、综合接地（10）铜排的电位连接和断开。

8.根据权利要求4所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：当模式转换开关（13）处在手动模式时，模式转换开关（13）发送命令关闭自动控制模块（16），通过手操操作指示面板（22）上的操作按键发送以下手动操作命令：上行门接地、上行门接车体、上行门断开状态、下行门接地、下行门接车体、下行门断开状态；手动操作命令通过模式转换开关（13）、手动操作单元直接控制等电位切换单元（14），控制车体、站台门（6）、综合接地（10）铜排的电位连接和断开。

9.根据权利要求4所述的一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统,其特征是：当模式转换开关（13）处在紧急关闭模式时，cpu（12）和手动操作按键均不能通过自动控制模块（16）、手动控制模块（17）对等电位切换单元（14）进行操作，系统处于撕裂状态。

技术总结
本发明属于一种适用于站台门系统的绝缘监测安全防护系统，它可实现根据站台门开关门时间、站台门绝缘性能状况，将地铁钢轨、站台门、接地网智能连接，组成站台门等电位切换的控制系统。在列车到站时自动将站台门与车体和钢轨连接、列车离开时自动将站台门与接地网连接，并且在站台门绝缘失效时，可自动切断站台门与钢轨的连接，也可通过控制开关人工切换到手动模式，根据地铁站台门的实际情况，实站台门多种等电位连接模式的快速切换。避免形成跨步电压造成人员伤害，同时避免由于站台门和站台上其它设备由于接地电位差而造成的打火花、烧坏设备的目的。

技术研发人员：韩志强,谢明军,吕俊峰,赵浩楠,蒋文斌,张媛,马晨
受保护的技术使用者：西安铁路信号有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15