一种站台门智能控制装置的制作方法

本发明涉及地铁装备的控制领域，尤其涉及一种站台门智能控制装置。

背景技术

地铁站台门系统设置在站台边缘，以有效站台中心线为中心向站台两端对称布置，将车站轨行区与站台区分隔，地下站全部采用全高封闭式站台门，高架站采用半高站台门。随着地铁运营线路的延伸，地铁客流不断增加，地铁运营线路行车密度不断加大，出现了在正常运营时，部分车站全高封闭式站台门关门受阻，导致停站列车无法按计划发车，进而影响正常运营的情况。尤其在高峰期间已运行线路多个车站出现站台门关门受阻情况，影响了发车间隔，造成站台乘客的滞留，给运营带来了很大的压力。

在《地铁设计规范》中明确站台门的关门力小于150n，以免关门过程中夹伤乘客，因此传统的控制系统在设计电机输出时，仅考虑了自身重量产生的阻力影响，并没有考虑到地铁环境下动态风压产生的阻力情况下，设定关门力小于150n。当遇到障碍物，站台门关门受阻时，门操作机构感觉到有障碍物存在并释放关门力，停顿3s后再重关门，重复关门三次如仍受阻，则全开待处理。但在有风压的情况下，由于该风压值在每趟车进出时是变化的，且不确定的，当该动态风压作用在门体上时，站台门将无法关闭。但因为风压值的变化的，如设定电机输出力过大时，在没有风压情况下会导致关门力增大而夹伤乘客。因此要在此动态的风压情况下仍能保证站台门站台门的正常关闭且又满足关门的要求，是目前站台门系统遇到的重大难题之一。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种站台门智能控制装置，能够自动感知出站台门在关闭过程中的阻力情况，并自动调节控制站台门的关闭。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

一种站台门智能控制装置，包括依次连接的电源模块、控制器、电机驱动和电机，还包括通过所述电机控制开关的站台门，用于反馈电机电流信号的霍尔传感器，用于反馈电机转速信号的转速测量仪，所述霍尔传感器、转速测量仪分别电连接于所述控制器和所述电机之间，所述控制器通过反馈的电流变化和电机转速变化的快慢自动实现对站台门的控制；

所述站台门智能控制装置设置于列车门出入口，分别对应于轨道上、下行两侧；所述站台门智能控制装置沿地铁站台长度设置若干个，并通过总线电连接于中央监控控制盘。

进一步的，所述霍尔传感器和转速测量仪提供了双闭环负反馈信号，用于实现所述电机的自动调节。

进一步的，所述控制器和所述电机驱动之间设置有电流调节器，用于调控所述控制器和电机驱动之间电流。

进一步的，所述控制器和所述电机驱动之间还设置有转速调节器，用于调控所述电机转速。

进一步的，所述霍尔传感器检测的是所述电机的输入电流，所述双闭环负反馈信号包括电流反馈信号和转速反馈信号，且电流反馈信号快于转速反馈信号到达控制器。

进一步的，所述电流反馈信号和所述转速反馈信号在风阻和物理受阻时表现不同，物理受阻的电流和转速变化的变化率显著高于风阻。

进一步的，所述中央监控控制盘电连接于站台控制盘，用于统一控制若干所述智能站台门控制装置。

进一步的，所述电机为直流无刷同步电机，所述电机驱动包括双h桥驱动芯片。

进一步的，所述转速测量仪包括磁电式转速表，能够直接将电机转速变化的数据传输给所述控制器。

进一步的，所述控制器包括了双plc控制芯片，通过冗余的控制芯片提高控制的稳定性。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开了一种站台门智能控制装置，所述控制装置能够检测出站台门在关闭过程中的阻力情况，即能够区分出是障碍物还是地铁动态风力阻碍站台门的关闭，通过分辨不同的阻碍情况，所述智能站台门控制装置能够做出不同的关闭反应，从而解决了在地铁动态风压下站台门无法正常关闭的问题，提高了地铁运行效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明实施例公开的智能站台门控制装置一种结构示意图；

图2是本发明实施例公开的智能站台门控制装置一种智能控制原理图；

图3是本发明实施例公开的智能站台门控制装置在车站的布局结构示意图。

图中：

1-电源模块；2-控制器；3-霍尔传感器；4-转速测量仪；5-电机驱动；

6-电机；7-站台门；8-信号系统；9-中央监控控制盘；10-车站综合控制装置；

11-上行站台控制盘；12-下行站台控制盘；13-上行控制装置1；14-上行控制装置n；

15-下行控制装置1；16-下行控制装置n。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1所示，本发明所述的一种站台门智能控制装置，包括依次连接的电源模块1、控制器2、电机驱动5和电机6，还包括通过电机6控制开关的站台门7，用于反馈电机6电流信号的霍尔传感器3，用于反馈电机6转速信号的转速测量仪4，霍尔传感器3、转速测量仪4分别电连接于控制器2和电机6之间，控制器2通过反馈的电流和电机6转速变化的快慢自动实现对站台门7的智能控制。所述站台门智能控制装置设置于列车门出入口，分别对应于轨道上、下行两侧；所述站台门智能控制装置沿地铁站台长度设置若干个，并通过总线电连接于中央监控控制盘9。其中，在站台门7受阻的情况分为两种，一种是有物或人的肢体和站台门7物理接触，另一种是当地铁行车间隔压缩至2分钟左右，站台门7风洞的风速较大时，较大的风阻压力会导致站台门7无法及时关闭。通过站台门智能控制装置，可以分辨出到底是哪一种情况导致站台门7的受阻，一旦发生第二种情况，就可以有效的采取遇阻处理方法，从而达到对动态风压下站台门7的正常开关。

如图1所示，图2是本发明实施例公开的智能站台门控制装置一种智能控制原理图，从图2可以看出所述霍尔传感器3和转速测量仪4提供了双闭环负反馈信号，用于实现所述电机的自动调节，通过双闭环的设计可以有效的提升智能控制站台门的调节稳定性，进一步的，控制器2和电机驱动5之间设置有电流调节器，用于调控控制器2和电机驱动5之间电流。控制器2和电机驱动5之间还设置有转速调节器，用于调控电机6转速。

优选地，所述电流反馈信号和所述转速反馈信号在风阻和物理受阻时表现不同，物理受阻的电流和转速变化的变化率显著高于风阻。对于站台门7受到风阻压力时和站台门7直接物理受阻的最大的不同在于前者会导致驱动站台门7的电机6发生缓慢变化，而物理接触到站台门7时驱动站台门7的电机6会发生较快的变化，即瞬间就使得电机6停止转动，因此，根据该变化的不同，可以通过检测出电机6变化过程的是参数变化率，从而使得可以有效自动控制出风阻对站台门7关闭的影响。在风阻影响站台门7关闭时，风阻对负载电流的影响是瞬间的缓慢增大，对电机6转动速度来说是缓慢下降；而遇阻对负载电流的影响是长期的瞬间增大，但对速度来说是突然下降甚至停止触发堵住机制。因此，可以利用霍尔传感器3检测出电机6电流，转速测量仪4检测出电机6转速，并将检测的这些数字信号传递到控制器2中，控制器2对电流调节器和转速调节器进行调控，通过电机驱动5从而使得电机6能够做出相反的动作，即在遇到风阻压力时，使得电机6电流变大，电机6转速提升，从而抵消风阻对站台门7的影响。其中，所述霍尔传感器3检测的是所述电机6的输入电流，所述双闭环负反馈信号包括电流反馈信号和转速反馈信号，且电流反馈信号快于转速反馈信号到达控制器2。

优选地，电机6为直流无刷同步电机6，电机驱动5包括双h桥驱动芯片。进一步的，转速测量仪4包括磁电式转速表，所述磁电式转速表能够将直接将电机6转速变化的数据传输给控制器2。因此，在风阻影响到站台门7关闭时，可以通过双h桥驱动芯片驱动直流无刷同步电机6快速的做出反应，且直流无刷同步电机6能够实现稳定、频繁的变换速度。

进一步的，控制器2包括了双plc控制芯片，通过冗余的控制芯片提高控制的稳定性。由于电机6电流经过复杂数学电流模式变换后，电流矢量空间从3维动态模型变换为2维静态模型，然后按照一定时间段内(50ms～250ms)进行采样，通过plc控制芯片计算电机6电流阈值平均值。这样风阻下电机6电流的瞬间的缓慢增大对平均阈值判断变得不敏感，因此受影响较小，但对遇阻负载时电机6电流的长期瞬间增加很敏感，电流平均阈值被瞬间拉高，而且一旦速度停止触发堵住机制也间接触发遇阻判断。同理，在对转速的判断中，也是通过转速测量仪4得出电机转速在一定时间段的变化，通过plc控制芯片检测出电机6转速变化的变化率，因为在风阻压力和遇阻下电机转速变化的变化率是存在很大差异的，因此，电机6可以自动做出调控，从而实现站台门7的智能控制。

实施例二：

如图3所示，本发明公开的智能站台门7控制装置在车站的布局结构示意图，从该图中可以看出整个车站的控制系统，其中，每个站台门7都对于一个站台门智能控制装置，从而可以在遇到风阻的情况下做出稳定高效的自动调控，其中，该系统主要包括信号系统8、中央监控控制盘9、车站综合控制装置10，其中，信号系统电连接于中央监控控制盘9，车站综合控制装置10电连接于中央监控控制盘9，所述中央监控控制盘9能够实现对整个车站的整体监控和调节，属于第一级调控单元，在出现紧急情况下可以优先控制出车站内部的各个分调控系统及装置，例如，在出现紧急情况下，中央监控控制盘9可以对站台门的关闭和打开，且不受所述站台门智能控制装置的影响，以此达到对整个车站进行总调控，其中，在对应的站台门7部分，又有调控的分支，分别对应于上、下行站台控制盘，优选地，所述中央监控控制盘9电连接与站台控制盘，用于统一控制若干所述智能站台门控制装置。所述站台控制盘可以实现对站台门7的人工总控制。其中，地铁的上、下行都设置有n个站台门智能控制装置分别对应n个地铁门，从而实现在风阻下的同步、协调控制站台门7的正常关闭。

本实施例所述一种智能站台门控制装的其它结构参见现有技术，在此不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。