基于区块链网络的站台门控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及城市轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于区块链网络的站台门控制系统。


背景技术：

2.随着城市轨道交通的发展，站台屏蔽门设施在地铁中使用比较普遍，站台屏蔽门的作用为将地铁行车隧道与站台分隔。它具有提高站台安全性，阻挡列车进出站的活塞风的作用。
3.站台屏蔽门主要包括门体部分和控制部分。门体部分包括站台固定门和可开启的对应地铁车门的站台活动门。控制部分主要包括站台门控制系统，它有两个主要功能：控制功能和监视功能。由于站台门系统关系到乘客安全，因此对站台门系统控制信息和监视信息传递的安全性要求较高，目前的站台门系统的控制信息和监控信息均汇聚到综合监控系统，由综合监控系统对控制信息和监控信息进行处理，因此目前的站台门系统是一个中心化的系统，在数据传输中易出现数据丢失，影响站台门控制系统的工作，更为严重的是，当出现外来干扰时，会危害到车站里乘客的安全。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型目的在于提出一种基于区块链网络的站台门控制系统。
5.为达到上述目的，本实用新型实施例提出了一种基于区块链网络的站台门控制系统。其中，区块链网络包括多个区块链节点服务器，每个区块链节点服务器用于记录数据并将记录的数据发送至其他区块链节点服务器；站台门控制系统包括监控系统、信号控制系统和门控系统，监控系统、信号控制系统和门控系统分别对应连接一个区块链节点服务器，用于通过相应的区块链节点服务器发布数据至区块链网络或从区块链网络获取数据，其中，信号控制系统用于通过区块链网络发布站台门控制指令；门控系统与车站站台对应设置，每个门控系统均与信号控制系统相连，每个门控系统用于通过区块链网络接收站台门控制指令，并根据站台门控制指令控制站台门；每个门控系统还用于收集对应车站站台的站台门监控信息，并将站台门监控信息发布至区块链网络；
6.根据本实用新型实施例的基于区块链网络的站台门控制系统，通过区块链网络连接信号系统、监控系统以及门控系统，区块链网络包括多个区块链节点服务器，每个区块链节点服务器用于记录数据并将记录的数据发送至其他区块链节点服务器，信号系统通过区块链网络发送站台门控制指令给门控系统，门控系统根据区块链网络接收站台门控制指令并根据站台门控制指令控制站台门；并且门控系统还收集对应车站站台的站台门监控信息，以及将站台门监控信息发布至区块链网络；便于监控系统通过区块链网络收集每个车站站台的站台门监控信息，并根据站台门监控信息监控相应的站台门。由此，通过区块链技术的去中心化、数据加密以及数据不可更改的特性，并将其运用在站台门控制系统中，提高
了站台门系统控制信息和监控信息的传递安全性和可靠性，进而保障了乘客的安全。
7.根据本实用新型的一个实施例，区块链节点服务器包括智能合约交互接口、区块封装模块、区块发布模块和区块同步模块，其中，智能合约交互接口分别与监控系统、信号控制系统和门控系统相连，用于接收合约信息；区块封装模块与智能合约交互接口相连，用于对合约信息进行运算并封装为区块数据；区块发布模块与区块封装模块相连，区块发布模块用于将区块数据发布至区块链网络中；区块同步模块用于处理共识机制，以便同步区块链网络中的区块数据。
8.根据本实用新型的一个实施例，信号控制系统包括信号系统和信号系统接口服务器，其中，信号系统用于根据车辆运营需求生成站台门控制指令；信号系统接口服务器用于根据站台门控制指令以及预设的智能合约填写控制命令合约，并将控制命令合约发送至与信号控制系统相连的区块链节点服务器，以使区块链节点服务器将控制命令合约发布至区块链网络。
9.根据本实用新型的一个实施例，门控系统包括中央控制盘、门控单元和驱动单元，其中，中央控制盘用于通过区块链网络接收站台门控制指令；门控单元与中央控制盘相连，门控单元用于接收站台门控制指令并生成控制信号；驱动单元与门控单元相连，驱动单元用于根据控制信号驱动站台门打开或关闭。
10.根据本实用新型的一个实施例，站台门监控信息包括站台门状态信息和站台门故障信息。
11.根据本实用新型的一个实施例，中央控制盘还用于根据采集到的状态信息和故障信息以及预设的智能合约填写状态监视合约，并将状态监视合约发送至与门控系统相连的区块链节点服务器，以使区块链节点服务器将状态监视合约发布至区块链网络。
12.根据本实用新型的一个实施例，监控系统和信号控制系统还用于通过区块链网络接收状态监视合约，并解析状态监视合约获取站台门的状态信息和故障信息。
13.根据本实用新型的一个实施例，监控系统还包括显示装置，监控系统还用于控制显示装置显示状态信息和故障信息。
14.根据本实用新型的一个实施例，监控系统还包括第一报警模块，当监控系统接收到故障信息时，控制第一报警模块发出警报。
15.根据本实用新型的一个实施例，信号系统接口服务器包括第二报警模块，当信号接口服务器接收到故障信息时，控制第二报警模块发出警报。
16.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
17.图1为根据本实用新型的第一个实施例提供的基于区块链网络的站台门控制系统架构图；
18.图2为根据本实用新型的第二个实施例提供的基于区块链网络的站台门控制系统架构图；
19.图3为根据本实用新型的第三个实施例提供的基于区块链网络的站台门控制系统架构图。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.正如背景技术所述，目前站台门系统的控制信息和监控信息均由一个中心化监控系统进行处理，一旦系统内的存储设备损坏会导致所有数据丢失，且中心化监控系统中数据容易被篡改。由于站台门系统关系到乘客安全，站台门系统控制信息和监视信息传递的安全性要求较高，因此，传统的站台门系统可靠性不高。
22.基于此，本技术提供了一种基于区块链网络的站台门控制系统，在站台门系统中引入区块链技术，利用其去中心化、数据加密、数据不可篡改的特性进一步提升站台门系统数据传递的安全性和可靠性。
23.区块链技术是一种使用去中心化共识机制去维护一个完整的、分布式的、不可篡改的账本数据库的技术，它能够让区块链中的参与者在无需建立信任关系的前提下实现一个统一的账本系统，区块是公共账本，可多点维护，链就是将区块盖上时间戳，不可伪造。由于区块链中每个节点都必须遵循同一记账交易规则，而这个规则是基于密码算法而不是基于信用，同时每笔交易需要网络内其他用户的批准，因此去中心化的交易系统不需要一套第三方中介结构或信任机构。并且在区块链网络中，通过算法的自我约束，任何恶意欺骗系统的行为都会遭到其他节点的排斥和抑制。因此，区块链系统无法从单一节点进行网络欺诈攻击。区块链采取单向哈希算法，同时每个新产生的区块严格按照时间线形顺序推进，时间的不可逆性导致任何试图入侵篡改区块链内数据信息的行为都很容易被追溯，导致被其他节点的排斥，从而可以限制相关不法行为。所以区块链中的数据是不可篡改的。将区块链技术运用在站台门系统中，可以提高站台门控制系统的安全性和可靠性。
24.下面参考附图描述本实用新型实施例提出的基于区块链网络的站台门控制系统。
25.图1示出了可以应用本实用新型的基于区块链网络的站台门系统架构图。
26.如图1所示，基于区块链网络的站台门控制系统包括：区块链网络110、监控系统120、信号控制系统130和门控系统140。监控系统110、信号控制系统120以及门控系统130通过区块链网络110相连。信号控制系统130通过区块链网络110发送站台门控制指令给门控系统140，门控系统140根据区块链网络110接收站台门控制指令并根据站台门控制指令控制站台门；并且门控系统140还收集对应车站站台的站台门监控信息，以及将站台门监控信息发布至区块链网络110，便于监控系统120通过区块链网络110收集每个车站站台的站台门监控信息，并根据站台门监控信息监控相应的站台门。可以理解的是，站台门控制系统包括多个门控系统，每个门控系统对应控制一个车站站台中的所有站台门。
27.区块链网络110包括多个区块链节点服务器10，监控系统120、信号控制系统130和门控系统140均对应连接一个区块链节点服务器10。监控系统120、信号控制系统130和门控系统140通过对应连接的区块链节点服务器10向区块链网络发布数据，并从区块链网络接收数据。
28.具体来说，当车辆到站时，信号控制系统130根据车辆到站信息输出站台门控制指令，与信号控制系统130相连的区块链节点服务器10接收站台门控制指令并将其封装为区
块发布至区块链网络中。与门控系统140相连的区块链节点服务器10同步区块链网络中的站台门控制指令，进而门控系统140可以接收到站台门控制指令，并根据站台门控制指令控制对应车站的站台门的开启和关闭。门控系统140还可以收集对应车站站台的站台门监控信息，并将监控信息发送至与其相连的区块链节点服务器10，区块链节点服务器将站台门监控信息封装为区块数据并发布至区块链网络中，与监控系统120相连的区块链节点服务器接收区块数据并解析获取站台门监控信息，以便对站台门进行监控。
29.需要说明的是，图1中所示的站台门控制系统架构图仅作为示例，本领域技术人员可以理解的是，门控系统140可以有多个，每个门控系统140对应控制一个站台中的站台门，每个门控系统140都对应连接一个区块链节点服务器，从而每个门控系统的信息均可以传输到区块链网络中。
30.上述实施例提供的基于区块链网络的站台门控制系统，通过将区块链技术应用于站台门控制系统中，使得监控系统、信号控制系统和门控系统的数据均可以上链至区块链网络中，由于区块链网络的分布式去中心化及不可篡改特性，使得区块链网络中所有区块链节点服务器都拥有完整的数据备份，当任意节点发生故障时，均不影响其他节点的业务，且任意节点的损坏也不会造成数据的丢失，从而提高了站台门控制系统的安全性和可靠性。
31.在其中一个实施例中，如图2所示，区块链节点服务器10包括智能合约交互接口11、区块封装模块12、区块发布模块13和区块同步模块14。其中，各区块链节点服务器10通过智能合约交互接口11分别与监控系统120、信号控制系统130和门控系统140相连，用于接收监控系统120、信号控制系统130和门控系统140发送的合约信息。区块封装模块32与智能合约交互接口31相连，用于对合约信息进行运算并封装为区块数据。区块发布模块33与区块封装模块32相连，区块发布模块33用于将区块数据发布至区块链网络中。区块同步模块34用于处理共识机制，以便同步区块链网络中的区块数据。
32.具体来说，智能合约是运行在区块链网络上的计算机协议，是一种旨在以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，并且交易可追踪且不可逆转。本实施例中，智能合约交互接口用于与区块链网络中各个应用节点(例如监控系统120、信号系统130和门控系统140)进行信息交互，接收智能合约，区块链封装模块32将智能合约封装为区块数据后发布至区块链网络中，以便对区块数据进行多点备份。各个应用节点可以通过与其相连的区块链节点服务器接收并解析智能合约以获取信息。
33.在其中一个实施例中，如图3所示，信号控制系统130还包括信号系统131和信号系统接口服务器132，信号系统131用于根据车辆运营需求生成站台门控制指令。信号系统接口服务器132用于根据站台门控制指令以及预设的智能合约填写控制命令合约，并将控制命令合约发送至与信号控制系统相连的区块链节点服务器，以使区块链节点服务器将控制命令合约发布至区块链网络。
34.具体地，信号系统131根据车辆运营需要发出指示打开或者关闭站台门的站台门控制指令，信号系统接口服务器132根据站台门控制指令信息和预设的智能合约填写控制命令合约内容，然后将合约内容发送给与其相连的区块链节点服务器10的智能合约交互接口11。智能合约交互接口11接收到该合约内容后，将其发送给区块封装模块12，区块封装模
块12对智能合约进行运算并将运算结果封装，最后将封装好的数据通过区块发布模块13发布到区块链中。各区块链节点服务器通过各自的区块同步模块14处理共识机制，完成区块数据同步。由此，加强了数据传递的安全性与可靠性。
35.作为其中一个示例，如图3所示，门控系统140包括中央控制盘141、门控单元142和驱动单元143。其中，中央控制盘141用于通过区块链网络接收站台门控制指令。门控单元142与中央控制盘141相连，门控单元142用于接收站台门控制指令并生成控制信号。驱动单元143与门控单元142相连，驱动单元143用于根据控制信号驱动站台门打开或关闭。
36.具体地，当列车到站并在对应的站台对标停妥时，信号控制系统130输出指示站台门开启的站台门控制指令并将站台门控制指令填写为智能合约，并通过与其相连的区块链节点服务器10将智能合约发布至区块链网络中。因此，区块链网络中的各个区块链节点服务器10可以通过区块同步模块14去处理共识机制，接收信号控制系统130发布的智能合约。各个门控系统140可以通过与其连接的区块链节点服务器10接收信号控制系统130发出的智能合约。门控系统140中的中央控制盘141解析智能合约获取站台门控制指令，并将站台门控制指令发送给门控单元142。门控单元142接收站台门控制指令并根据站台门控制指令控制驱动单元143驱动站台门完成开/关门动作。本实施例中，驱动单元143可以包括电机、传动装置、导轨与滑块总成、锁紧及解锁装置、行程开关和位置检测装置等。站台门的门体结构主要包括滑动门、固定门、固定侧盒和立柱。驱动单元143可用于驱动滑动门进行开关门动作。
37.进一步地，门控系统140还用于收集对应车站站台的站台门监控信息，并将站台门监控信息发布至区块链网络，其中，站台门监控信息包括站台门状态信息和站台门故障信息。
38.具体地，本实施例中门控系统140还包括电源系统，电源系统主要有驱动电源和控制电源两部分组成，驱动电源主要用于为驱动单元143供电，控制电源主要为工业控制计算机或可编程控制器、与其它专业接口的继电器触点等控制元器件供电。门控系统可以收集中央控制盘141、门控单元142、驱动单元143和电源系统的运行时的状态信息，以及在中央控制盘141、门控单元142、驱动单元143或电源系统发生故障时收集对应的故障信息。
39.中央控制盘141还用于根据采集到的状态信息和故障信息以及预设的智能合约填写状态监视合约，并将状态监视合约发送至与门控系统140相连的区块链节点服务器10，以使区块链节点服务器10将状态监视合约发布至区块链网络。
40.中央控制盘141还包括数据下载模块和上载模块，下载模块即是将信号系统发送的站台门开/关门信号发送至门控单元。上载模块则是将从门控单元那收集的站台门开关状态、列车驾驶员专业门的开关状态、驱动机构的运行状态等运行状态以及故障信息，并通过区块节点服务器传送到监控系统。其中，状态信息包括站台门是打开还是关闭的状态，故障信息可以包括列车在站台对标停妥但车门未打开且站台门也未打开的故障信息，或者是列车在站台对标停妥、车门打开但站台门未打开的故障信息，亦或者是列车在站台上下客作业完毕但车门未关闭或站台门也未关闭等其他故障信息。中央控制盘141根据预设的智能合约，填写状态监视合约信息，并将合约内容发送给与其连接的区块链节点服务器10的智能交互接口11。智能交互接口11接收到合约内容后，将其发送给区块封装模块12。区块封装模块12对合约进行运算并将运算结果封装，最后将封装好的区块数据通过区块发布模块
13发布到区块链中。各区块节点服务器20通过各自的区块同步模块14去处理共识机制，完成区块数据同步。
41.作为其中一个示例，监控系统120和信号控制系统130还用于通过区块链网络接收状态监视合约，并解析状态监视合约以获取站台门的状态信息和故障信息。
42.具体地，监控系统120和信号系统130通过与其对应连接的区块链节点服务器10完成区块数据同步，并通过区块链节点服务器10的智能合约交互接口获取状态监视合约，然后再根据获取的状态监视合约解析获得各车站站台门的状态信息和故障信息，以便根据状态信息和故障信息及时进行预警以及进行相应的控制。
43.进一步地，如图3所示，监控系统120还包括显示装置121，监控系统控制该显示装置121显示上述的状态信息和故障信息。其中，显示装置可以通过ui界面(user interface，人机界面)显示上述信息。
44.具体地，监控系统120解析出站台门的状态信息和故障信息后，可以通过第三方接口将信息传递给相关系统，提供给相关专业人员使用，以及通过对整个站台门系统监视，完成后续故障处理工作。
45.在其中一个实施例中，监控系统120还包括第一报警模块，当监控系统接收到故障信息，控制第一报警模块发出警报。
46.具体地，第一报警模块可以是语音报警模块、警示音报警模块或灯光报警模块等，当监控系统120通过区块链网络接收到来自门控系统140发送的故障信息后，发送报警信号给第一报警模块，第一报警模块根据报警信号进行报警。例如列车在站台对标停妥，车门打开，站台门未打开的情况，监控系统则发送报警信号给第一报警模块，第一报警模块在报警信号的驱动下点亮相应的指示灯或者发出警示音，以使工作人员根据故障信息以及ui界面显示的现场情况，对故障情况立即作出判断以及采取相应的应对措施。
47.进一步地，信号系统接口服务器132包括第二报警模，当信号系统接口服务器132接收到故障信息时，同时控制第二报警模块发出警报。通过分别在监控系统120与信号系统130都设置报警模块，可以防止工作人员疏忽，进一步提高站台门的安全性。
48.通过本实施例，将区块链技术运用在站台门控制系统中，使站台门控制系统的每个子系统都拥有完整的的数据备份，而不是只有综合的控制系统具有完整的系统数据，加强了数据传递的安全性与可靠性，进而保证了在任意子系统出现故障时，其他系统都能够不受影响，继续工作，提高了站台门控制系统的安全性和可靠性，进而保障了车站里乘客的安全。
49.应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表
述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
52.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。