一种城市轨道交通电动风阀控制系统的制作方法

本发明涉及一种城市轨道交通电动风阀控制系统，属于自动控制技术领域。

背景技术：

随着城市轨道交通行业的发展，站台日常运营的安全性及舒适性日益重要。地下车站的站台侧与轨道侧由全高屏蔽门及其上部风阀进行隔离。全高屏蔽门系统由于和列车系统的联动性，开关的随时性受到限制，因此风阀成为站台侧和轨道侧重要的空间接口区域。风阀闭合时站台侧处于节能模式，风阀打开时站台侧处于通风排烟模式。

目前国内绝大部分的屏蔽门上部采用固定敞开式的风阀，只能起到通风排烟的作用，不能达到节能的要求。北方部分城市采用的是手动控制式的风阀结构，靠人力逐个控制风阀的开合，此结构能够实现节能与通风排烟模式间的切换，但费时费力，且通风排烟的即时性无法达到要求。种种不利因素导致目前国内应用的风阀转换装置没有得到普及和推广。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种城市轨道交通电动风阀控制系统，实现对风阀的自动开关控制及远程监控。

为解决上述技术问题，本发明提供一种城市轨道交通电动风阀控制系统，包括机械阀叶翻转机构和风阀电控系统，其特征是，所述风阀电控系统包括电动风阀控制器、电动风阀中央控制盘和手动控制器，所述电动风阀中央控制盘和手动控制器分别通过485总线与所述电动风阀控制器连接通讯；所述电动风阀控制器集成有CPU模块，电源模块，驱动模块，通讯模块，显示模块，接口模块，所述驱动模块、通讯模块、显示模块、接口模块分别连接CPU模块，由CPU模块控制各模块，该电动风阀控制器由电源模块供电；所述接口模块中的风阀执行器接口与所述机械阀叶翻转机构中的执行器连接。

进一步的，所述机械阀叶翻转机构包括碳钢框架以及设在碳钢框架内部的执行器和启闭机构；所述执行器安装在机械阀叶翻转机构的中间位置，驱动机械阀叶翻转机构的启闭机构，启闭机构包括叶片以及与该叶片连接并控制叶片翻转的传动结构；所述执行器采用电动执行器，用来驱动机械结构的动作，并反馈风阀开关到位状态

进一步的，所述风阀电控系统控制优先级由高到低依次为手动控制器、电动风阀中央控制盘和电动风阀控制器。

进一步的，所述CPU模块所有输入输出口均进行光耦隔离，电流采样模块和485通讯模块与CPU模块之间也设有光耦隔离模块。从而将低压的5V控制电路和外部输入的24V电路进行了完全的隔离，提高了系统的安全性。

进一步的，所述电源模块采用隔离开关电源模块。

进一步的，所述接口模块还包括程序下载及调试接口、编码器接口、接收远程开关风阀信号的远程控制信号输入接口和接收手动开关风阀信号的手动控制信号输入接口。

进一步的，所述CPU模块所有输入输出口增设了IO指示灯，直观的反应输入输出口的电平状态，方便调试及故障处理。

进一步的，所述显示模块采用LED数码管显示模块。

进一步的，所述碳钢框架采用热浸镀锌碳钢板折弯焊接而成。

进一步的，所述叶片采用铝合金型材制成。

本发明所达到的有益效果：

本发明的控制器可以根据控制信号驱动风阀的自动开关，实现站台侧通风排烟模式和节能模式的快速切换。

1）响应远程开关风阀信号，可以方便的实现整侧风阀的开启和关闭；响应网络开关风阀信号，可以方便的实现单个风阀的远程开启和关闭。同时控制器对每个单元的风阀能够进行实时监控，并且有故障应急处理功能。安全可靠，使用方便，容具有良好的应用前景；

2）CPU所有输入输出接口都进行了光耦隔离，包括电流采样模块和485通讯模块，从而将低压的5V控制电路和外部高压的24V电路进行了完全的隔离，提高了系统的安全性；

3）系统对驱动输出电流实时进行监控，形成了闭环的控制系统。保证了驱动回路不会出现大电流的情况，确保了系统的安全性；

4）外接旋转编码器可以在上电情况下对系统进行实时地址码调整，并且地址码实现了掉电存储。相较于传统的拨码方式更加直观方便；

5）故障发生时能够直接将故障码通过数码管显示出来，显示方式为16进制，每位代表一个故障位，最多可以同时显示8种故障。相较于传统的故障读取界面更加直观，更加全面；

6）对所有输入输出口增加了IO指示灯，直观的反应输入输出口的电平状态，方便调试及故障处理。

附图说明

图1是电动风阀控制器内部结构框图；

图2是电动风阀控制器应用场景机械结构图；

图3是电动风阀控制器应用的控制及通讯系统结构图。

图中的1是碳钢框架，2是执行器，3是启闭机构，4是叶片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、2所示，一种城市轨道交通电动风阀控制系统，包括机械阀叶翻转机构和风阀电控系统，其特征是，所述风阀电控系统包括电动风阀控制器即EVCU、电动风阀中央控制盘即TPSC和手动控制器，所述电动风阀中央控制盘和手动控制器分别通过485总线与所述电动风阀控制器连接通讯；所述电动风阀控制器集成有CPU模块，电源模块，驱动模块，通讯模块，显示模块，接口模块，所述驱动模块、通讯模块、显示模块、接口模块分别连接CPU模块，由CPU模块控制各模块，该电动风阀控制器由电源模块供电；所述接口模块中的风阀执行器接口与所述机械阀叶翻转机构中的执行器连接。

本实施例中，EVCU的基本功能：（1）EVCU能够识别外部发送的三级控制命令：手动模式开关风阀命令、自动模式开关风阀命令、网络模式开关风阀命令（优先级由高到低），并能根据相应的开关命令驱动风阀的开启和关闭，当风阀开关到位后自动切断对应的开关信号；

（2）EVCU能够收集风阀及控制器当前状态信息及故障信息，并能通过485总线上传至上位机显示；EVCU能够通过485总线响应上位机发送的开关风阀信号，实现单个风阀的远程开关控制；

（3）当故障发生时，EVCU能够根据对应的故障情况进行应急处理，并能实时显示出故障码，方便故障排查。

本实施例中，所述机械阀叶翻转机构包括碳钢框架1以及设在碳钢框架1内部的执行器2和启闭机构3；所述执行器2安装在机械阀叶翻转机构的中间位置，驱动机械阀叶翻转机构的启闭机构3，启闭机构3包括叶片4以及与该叶片4连接并控制叶片4翻转的传动结构；所述执行器2采用电动执行器，用来驱动机械结构的动作，并反馈风阀开关到位状态

本实施例中，根据实际站台需求，设定电动风阀系统的控制优先级为：

手动控制＞远程控制＞通信控制

当手持式设备向EVCU发出开关风阀命令时，此时该单元的电动风阀处于手动控制模式，仅响应由手持式设备发出的开关命令，对远程控制命令及通信控制命令不响应；

当TPSC向EVCU发出开关风阀命令时，此时该单元的电动风阀处于远程控制模式，若此时EVCU未收到手动控制命令打断，则仅响应控制命令，对通信控制命令不响应；

当EVCU读取到TPSC发出的485通讯帧为有效地开关风阀控制帧，此时该单元的电动风阀处于通信控制模式，若此时EVCU未收到手动控制或远程控制命令打断，响应通信控制命令。

本实施例中，所述CPU模块所有输入输出口均进行光耦隔离，电流采样模块和485通讯模块与CPU模块之间也设有光耦隔离模块。从而将低压的5V控制电路和外部高压的24V电路进行了完全的隔离，提高了系统的安全性。

本实施例中，所述电源模块采用隔离开关电源模块。

本实施例中，所述接口模块还包括程序下载及调试接口、编码器接口、接收远程开关风阀信号的远程控制信号输入接口和接收手动开关风阀信号的手动控制信号输入接口。

本实施例中，所述CPU模块所有输入输出口增设了IO指示灯，直观的反应输入输出口的电平状态，方便调试及故障处理。

本实施例中，所述显示模块采用LED数码管显示模块。

本实施例中，所述碳钢框架采用热浸镀锌碳钢板折弯焊接而成。

本实施例中，所述叶片采用铝合金型材制成。

如图3所示，TPSC发出远程开关风阀命令控制整侧风阀的开关，TPSC通过485总线与EVCU进行实时通讯，读取EVCU状态及故障信息，并能通过通信总线向单门发出开关命令，实现单门的远程开关功能。手持式设备用来向EVCU发出手动开关风阀的命令

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。