一种安全闭合站台屏蔽门的方法、系统以及计算机可读存储介质与流程

本申请涉及控制，尤其涉及站台屏蔽门的控制方法、系统以及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、随着轨道交通的快速发展，出现了地铁、高铁、城轨等丰富的轨道交通网络。站台屏蔽门系统相应地在这些轨道交通网络中得到了广泛应用，成为了轨道交通系统不可或缺的组成部分。

2、站台屏蔽门不仅能够防止列车行驶时对站台侧乘客产生的空气吸力，避免出现乘客探入轨道侧的危险情况；还能对候车乘客屏蔽列车运行时车道内带出来的污染物、降低列车运行时产生的气动噪声等，优化乘客的候车环境。总之，站台屏蔽门能够为乘客营造安全、舒适的乘车环境，保证列车快速进出站，提高轨道交通的运输效率。

3、然而，在轨道交通的实际运营过程中，部分采用屏蔽门地铁站的车站内，由于隧道风机、轨排风机和列车进站等原因，导致站台屏蔽门列车侧和站台屏蔽门候车侧，两侧的空气流速有较大的差异。如图1所示，即使列车处于停止状态，在屏蔽门1、固定门2和列车之间形成的间隙小，空气流经该侧时流速加快；反之，在屏蔽门1、固定门2站台一侧，空间开阔，空气流速慢。

4、当站台屏蔽门承受风压过大时，闭合屏蔽门时关门力不足，进而引发站台屏蔽门闭合过程不平顺、甚至无法正常闭合，屏蔽门误检夹持乘客等情况。可见，站台屏蔽门的控制方法对轨道交通的运营、维护都至关重要。综上，如何保证站台屏蔽门在不同风压下能够高效率、平顺地闭合，同时保证不会夹伤乘客，保证屏蔽门运行过程中安全性是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决目前站台屏蔽门存在的上述技术问题，本发明提供一种安全闭合站台屏蔽门的方法，可以实现调节屏蔽门驱动电机以保证站台屏蔽门闭合的高效率、平顺性和安全性。

2、本发明提供的安全闭合站台屏蔽门的方法，包括以下步骤：

3、步骤s1、控制站台屏蔽门以目标速度关闭，实时检测站台屏蔽门当前的闭合度、以及其内外侧的实时气压差，并根据闭合度、气压差参数实时计算站台屏蔽门驱动电机的输出力矩风险阈值；

4、步骤s2、判断所述站台屏蔽门是否完全闭合，已闭合，则安全闭合站台屏蔽门的方法结束，未闭合则实时监测站台屏蔽门的驱动电机当前输出力矩，如果驱动电机当前输出力矩未超过步骤s1设定的输出力矩风险阈值，则执行步骤s1，否则再判断驱动电机当前输出力矩是否大于异常阈值，是，则控制站台屏蔽门回退并报警，否则执行步骤s3；

5、步骤s3、检测站台屏蔽门之间是否存在障碍物，有障碍物则执行步骤s4，没有障碍物则执行步骤s1；

6、步骤s4、控制站台屏蔽门分别向左、右两边回退预设距离、并保持静止预设的时长，返回步骤s3。

7、进一步地，所述输出力矩风险阈值，等于预设的基础力矩加上平衡站台屏蔽门内外两侧的实时气压差所需要的平衡力矩；平衡力矩通过将站台屏蔽门内外侧的实时气压差、以及站台屏蔽门的当前闭合度，输入到平衡力矩推算模型得到；平衡力矩推算模型通过实验获取的站台屏蔽门处于力矩平衡状态时的闭合度、内外侧气压差和驱动电机对应的输出力矩构成的训练样本，对神经网络模型训练获得。

8、进一步地，所述站台屏蔽门内外侧的实时气压差，由站台屏蔽门的门控单元通过气压差传感器获取，并与站台屏蔽门当前的闭合度一起，作为本地运行的平衡力矩推算模型的输入参数在门控单元中运行，以得到当期平衡力矩，门控单元将当前平衡力矩加上基础力矩得到站台屏蔽门的当前输出力矩风险阈值，将当前输出力矩风险阈值实时上传到站台门智慧运维平台进行显示。

9、进一步地，所述平衡力矩推算模型的输入参数通过总线电缆由门控单元送往远程服务器端进行运行计算，得到当期平衡力矩再通过总线电缆送回门控单元，门控单元将当期平衡力矩加上基础力矩得到站台屏蔽门的当前输出力矩风险阈值。

10、进一步地，步骤s1中控制站台屏蔽门按照目标速度关闭，实现为：设置站台屏蔽门驱动电机转速控制环路中的基准转速为与目标速度对应的转速值，并将站台屏蔽门驱动电机转速控制环路中反馈控制量设为自身的当前转速；调节站台屏蔽门驱动电机的输出力矩。

11、进一步地，所述检测站台屏蔽门之间是否存在障碍物，通过障碍物传感器进行，障碍物传感器设置为红外激光收、发阵列。

12、与上述安全闭合站台屏蔽门的方法相对应，本发明还提供一种计算机可读存储介质，存储有程序代码，门控单元执行所述程序代码实现上述的安全闭合站台屏蔽门的方法。

13、进一步地，远程服务器端执行所述程序代码，根据输入的实时气压差和当前站台屏蔽门的闭合度，运行平衡力矩推算模型，得出当期平衡力矩。

14、与上述安全闭合站台屏蔽门的方法相对应，本发明还提供一种安全闭合站台屏蔽门的系统，系统包括：障碍物传感器，气压差传感器，驱动电机，限位传感器，门控单元以及远程通信总线；门控单元通过障碍物传感器采集障碍物信息，确定站台屏蔽门可否执行闭合操作；门控单元通过限位传感器判断站台屏蔽门是否完全闭合；门控单元控制驱动电机执行闭合操作。

15、进一步地，门控单元通过气压差传感器获取实时气压差；门控单元通过转动角传感器提供的转角数据计算站台屏蔽门当前闭合度；门控单元输入实时气压差和当前闭合度，按平衡力矩推算模型计算当前输出力矩风险阈值。

16、本领域技术人员，通常认为在闭合屏蔽门之前，要先判断屏蔽门之间是否存在障碍物，才能再决定是否要启动闭合动作。但是本发明人却克服了现有技术偏见，采用了不同的技术方案，优先进行闭合动作，即使屏蔽门之间存在障碍物，但并不意味着此时闭合屏蔽门就会发生“夹人”事件，只有当驱动电机力矩增大时，才进行障碍物检测，判断是否“夹人”。这样做的好处是显而易见的，在兼顾安全性的同时也保证了屏蔽门的闭合效率。

17、本发明提供的技术方案，还合理地利用站台屏蔽门内外两侧的实时气压差数据、和站台屏蔽门内的障碍物检测结果，设计出一套控制站台屏蔽门关闭的方法。通过该方法不仅能够保证站台屏蔽门高效、平顺地闭合，而且在屏蔽门关闭过程中不会夹伤乘客，保证了屏蔽门在运行过程中的可靠性和安全性，达到了逾期的效果，具有极高的社会效益和显著的进步。

技术特征：

1.一种安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，所述输出力矩风险阈值，等于预设的基础力矩加上平衡站台屏蔽门内外两侧的实时气压差所需要的平衡力矩；平衡力矩通过将站台屏蔽门内外侧的实时气压差、以及站台屏蔽门的当前闭合度，输入到平衡力矩推算模型得到；平衡力矩推算模型通过实验获取的站台屏蔽门处于力矩平衡状态时的闭合度、内外侧气压差和驱动电机对应的输出力矩构成的训练样本，对神经网络模型训练获得。

3.根据权利要求2所述的安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，所述站台屏蔽门内外侧的实时气压差，由站台屏蔽门的门控单元通过气压差传感器获取，并与站台屏蔽门当前的闭合度一起，作为本地运行的平衡力矩推算模型的输入参数在门控单元中运行，以得到当期平衡力矩，门控单元将当前平衡力矩加上基础力矩得到站台屏蔽门的当前输出力矩风险阈值，将当前输出力矩风险阈值实时上传到站台门智慧运维平台进行显示。

4.根据权利要求3所述的安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，所述平衡力矩推算模型的输入参数通过总线电缆由门控单元送往远程服务器端进行运行计算，得到当期平衡力矩再通过总线电缆送回门控单元，门控单元将当期平衡力矩加上基础力矩得到站台屏蔽门的当前输出力矩风险阈值。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，步骤s3中控制站台屏蔽门按照目标速度关闭，实现为：设置站台屏蔽门驱动电机转速控制环路中的基准转速为与目标速度对应的转速值，并将站台屏蔽门驱动电机转速控制环路中反馈控制量设为自身的当前转速；调节站台屏蔽门驱动电机的输出力矩。

6.根据权利要求1所述的安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，障碍物传感器用于检测站台屏蔽门之间是否存在障碍物，障碍物传感器设置为红外激光收、发阵列。

7.一种计算机可读存储介质，存储有程序代码，其特征在于，门控单元执行所述程序代码实现权利要求1至6中任一项安全闭合站台屏蔽门的方法。

8.根据权利要求7所述的计算机可读存储介质，其特征在于，远程服务器端执行所述程序代码，根据输入的实时气压差和当前站台屏蔽门的闭合度，运行平衡力矩推算模型，得出当期平衡力矩。

9.一种安全闭合站台屏蔽门的系统，执行权利要求1-6任一项安全闭合站台屏蔽门的方法，其特征在于，包括：障碍物传感器，气压差传感器，驱动电机，限位传感器，门控单元以及远程通信总线；门控单元通过障碍物传感器采集障碍物信息，确定站台屏蔽门可否执行闭合操作；门控单元通过限位传感器判断站台屏蔽门是否完全闭合；门控单元控制驱动电机执行闭合操作。

10.根据权利要求9所述的安全闭合站台屏蔽门的系统，其特征在于，门控单元通过气压差传感器获取实时气压差；门控单元通过转动角传感器提供的转角数据计算站台屏蔽门当前闭合度；门控单元输入实时气压差和当前闭合度，按平衡力矩推算模型计算当前输出力矩风险阈值。

技术总结
本申请涉及控制技术领域，涉及一种屏蔽门的控制方法、系统以及计算机可读存储介质；方法包括如下步骤：在站台屏蔽门关闭过程中，基于实时气压差和所述站台屏蔽门当前的闭合度，实时调节对应站台屏蔽门驱动电机的输出力矩风险阈值；监测驱动电机当前输出力矩；在屏蔽门未完全闭合的情况下，判断驱动电机当前输出力矩是否大于自身的当前输出力矩风险阈值；若是，控制所述站台屏蔽门分别向左、右两边回退预设距离、并保持静止预设的时长后，重新执行闭合。通过上述方法，能够有效提高屏蔽门的闭合效率、平顺性和安全性，避免出现站台屏蔽门由于内外侧之间气压差，导致关闭不成功或者关闭异常的情况。

技术研发人员：龚伟,史和平,陶城,管国良,曾骁晹,马广华,严如珏,樊威,储仲佺
受保护的技术使用者：上海地铁第一运营有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31