一种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和城际铁路领域，具体涉及一种站台门控制系统。


背景技术：

2.随着城市轨道交通和城际铁路的快速发展，站台上乘车人数日渐剧增，站台门设备将站台与轨行区隔离显得越来越重要。站台门控制系统主要由电源柜、中央控制盘psc、就地控制盘psl、门控单元dcu 四部分组成。门控单元是站台门控制系统的核心组成部分，门控单元负责采集电机状态、接收控制指令驱动电机带动滑动门进行开关门动作、实时采集电磁锁状态、驱动电磁锁工作，控制门体指示灯闪烁。
3.由于每道滑动门的开关均受门控单元控制，因此当门控单元故障时，将直接影响与列车的联动和乘客的出行。现有技术中的门控单元稳定性较差，当门控单元中的重要模块工作故障时将无法控制滑动门的开关，从而影响站务人员的工作效率，无法对乘客的出行有较强的保障。


技术实现要素：

4.由于现有方法存在上述问题，本实用新型实施例提供一种站台门控制系统。
5.具体的，本实用新型实施例提供了以下技术方案：
6.本实用新型实施例提供一种站台门控制系统，包括：门控单元，以及与所述门控单元连接的电磁锁、电源、电机、中央控制盘、就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯；
7.所述门控单元通过硬线与所述电磁锁、所述电机、所述中央控制盘、所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；所述中央控制盘通过总线实时监视所述门控单元的运行状态；
8.所述门控单元包括处理器模块，以及与所述处理器模块连接的电磁锁检测模块、电源模块、电机驱动模块、障碍物检测模块、通信模块、输入和输出全隔离模块，其中，所述电磁锁检测模块与所述电磁锁通过硬线连接，所述电源模块与所述电源连接；所述电机驱动模块通过硬线与所述电机连接；所述通信模块通过所述总线与所述中央控制盘连接；所述输入和输出全隔离模块通过硬线分别与所述中央控制盘以及所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；
9.所述电源模块包括主电源和备电源，所述处理器模块包括主处理器和备处理器，所述通信模块包括主通信模块和备通信模块。
10.可选的，所述主电源和所述备电源由相互独立的开关电源组成，所述主电源和所述备电源为所述处理器模块，所述电磁锁检测模块、所述电机驱动模块、所述障碍物检测模块、所述通信模块和所述输入和输出全隔离模块供电，所述主电源和所述备电源之间相互独立。
11.可选的，所述总线为rs485通信总线。
12.可选的，所述电磁锁、所述电机、所述中央控制盘、所述就地控制盒、所述应急门、
所述端门和所述门状态指示灯的输入信号通过光耦输入至所述处理器模块。
13.可选的，所述门控单元还包括保护电路模块，所述保护电路模块与所述处理器模块连接。
14.可选的，所述保护电路模块包括过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和过热保护电路。
15.可选的，所述门控单元还包括反向电动势吸收模块，所述反向电动势吸收模块通过所述处理器模块与所述电源模块连接。
16.可选的，所述反向电动势吸收模块包括刹车电阻和金属
‑
氧化层半导体场效晶体管mosfet功率管，所述反向电动势吸收模块通过刹车电阻和mosfet功率管吸收反向电动势能量。
17.可选的，所述电源为110v直流电源。
18.可选的，所述电源模块还包括电磁兼容性emc电路，所述emc电路用于滤除电源干扰。
19.由上面技术方案可知，本实用新型实施例提供的一种站台门控制系统，包括：门控单元，以及与所述门控单元连接的电磁锁、电源、电机、中央控制盘、就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯；所述门控单元通过硬线与所述电磁锁、所述电机、所述中央控制盘、所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；所述中央控制盘通过总线实时监视所述门控单元的运行状态；所述门控单元包括处理器模块，以及与所述处理器模块连接的电磁锁检测模块、电源模块、电机驱动模块、障碍物检测模块、通信模块、输入和输出全隔离模块，其中，所述电磁锁检测模块与所述电磁锁通过硬线连接，所述电源模块与所述电源连接；所述电机驱动模块通过硬线与所述电机连接；所述通信模块通过所述总线与所述中央控制盘连接；所述输入和输出全隔离模块通过硬线分别与所述中央控制盘以及所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；所述电源模块包括主电源和备电源，所述处理器模块包括主处理器和备处理器，所述通信模块包括主通信模块和备通信模块。由此可知，本实用新型实施例采取主备设计，门控电源中重要的电源模块、处理器模块和通信模块均包括主模块和备用模块，当主模块故障时，自动切换到备用模块进行工作，使门控单元具有较强的稳定性和安全性，很大程度上降低了站台门的故障率和维护成本，提高了站务人员的工作效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型一实施例提供的一种站台门控制系统的结构示意图；
22.图2是本实用新型一实施例提供的一种门控单元的电源模块的电路图。
具体实施方式
23.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于
更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
24.图1示出了本实用新型一实施例提供的一种站台门控制系统的结构示意图，图2是本实用新型一实施例提供的而一种门控单元的电源模块的电路图。下面结合图1和图2对本实用新型实施例提供的站台门控制系统进行详细解释和说明。如图1所示，图中1表示门控单元，2 表示电磁锁，3表示电源，4表示电机，5表示中央控制盘，6表示就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯，7表示电磁锁检测模块，8表示电源模块，9表示电机驱动模块，10表示障碍物检测模块，11表示处理器模块，12表示保护电路模块，13表示通信模块，14表示输入和输出全隔离模块，15表示反向电动势吸收模块。本实用新型实施例提供的一种站台门控制系统，包括：门控单元1，以及与所述门控单元连接的电磁锁2、电源3、电机4、中央控制盘5、就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯6；
25.所述门控单元1通过硬线与所述电磁锁2、所述电机4、所述中央控制盘5、所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯6连接；所述中央控制盘5通过总线实时监视所述门控单元1的运行状态；
26.所述门控单元1包括处理器模块11，以及与所述处理器模块11连接的电磁锁检测模块7、电源模块8、电机驱动模块9、障碍物检测模块10、通信模块13、输入和输出全隔离模块14，其中，所述电磁锁检测模块7与所述电磁锁2通过硬线连接，所述电源模块8与所述电源3连接；所述电机驱动模块9通过硬线与所述电机4连接；所述通信模块13 通过所述总线与所述中央控制盘5连接；所述输入和输出全隔离模块 14通过硬线分别与所述中央控制盘5以及所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯6连接；
27.所述电源模块8包括主电源和备电源，所述处理器模块11包括主处理器和备处理器，所述通信模块13包括主通信模块和备通信模块。
28.在本实施例中，需要说明的是，门控单元包括电磁锁检测模块、电源、电机驱动模块、障碍物检测模块、处理器模块、通信模块、输入/输出全隔离模块、反向电动势吸收模块。其中，所述处理器模块分别与其他各个模块连接，所述电磁锁检测模块与外部电磁锁通过硬线连接，所述电源模块通过硬线与外部110v直流电源连接，所述电机驱动模块通过硬线与外部电机连接，所述通信模块通过rs485通信总线与中央控制盘连接，所述中央控制盘可以通过rs485通信总线监视门控单元的运行状态，所述输入/输出全隔离模块通过硬线分别与中央控制盘和就地控制盒、应急门、端门、门状态指示灯连接。
29.在本实施例中，门控单元中的电源模块包括主电源模块、备电源模块，处理器模块包括主处理器模块、备处理器模块，通信模块包括主通信模块、备通信模块。具体的，在门控单元内部将电源模块一分为二，一主一备，电源模块用于实时检测电源输出，当主电源模块故障时，将自动切换到备用电源模块为系统供电；处理器模块和通信模块原理与电源模块类似，当主模块工作故障自动切换至备用模块。当电源模块或通信模块中的主模块出现故障切换备用模块工作的同时将相应的故障信息上传至处理器进行故障信息的收集和分析处理。
30.在本实施例中，需要说明的是，处理器模块用于汇集所有外部信息，并对采集到的信号进行数据处理，然后根据相应状态控制滑动门进行开关门。同事，处理器模块对滑动门运行过程中的各种状态和参数通过rs485通信总线上传至中央控制盘。
31.在本实施例中，需要说明的是，门控单元正常工作时，电源直流 110v通过主电源
模块为各个模块单元供电，主处理采集外部信号并控制电机带动滑动门开关，并通过rs485主通信模块将门控单元运行状态和参数发送至中央控制盘。其中主电源模块、主处理器、主通信通模块任意一个异常或故障时，系统将自动切换至相应备用电源模块、备用处理器、备用通信模块。
32.由上面技术方案可知，本实用新型实施例提供的一种站台门控制系统，包括：门控单元，以及与所述门控单元连接的电磁锁、电源、电机、中央控制盘、就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯；所述门控单元通过硬线与所述电磁锁、所述电机、所述中央控制盘、所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；所述中央控制盘通过总线实时监视所述门控单元的运行状态；所述门控单元包括处理器模块，以及与所述处理器模块连接的电磁锁检测模块、电源模块、电机驱动模块、障碍物检测模块、通信模块、输入和输出全隔离模块，其中，所述电磁锁检测模块与所述电磁锁通过硬线连接，所述电源模块与所述电源连接；所述电机驱动模块通过硬线与所述电机连接；所述通信模块通过所述总线与所述中央控制盘连接；所述输入和输出全隔离模块通过硬线分别与所述中央控制盘以及所述就地控制盒、所述应急门、所述端门、所述门状态指示灯连接；所述电源模块包括主电源和备电源，所述处理器模块包括主处理器和备处理器，主备处理器可以采用arm芯片、dsp芯片或pfga芯片实现，并不涉及方法类的改进。所述通信模块包括主通信模块和备通信模块。由此可知，本实用新型实施例采取主备设计，门控电源中重要的电源模块、处理器模块和通信模块均包括主模块和备用模块，当主模块故障时，自动切换到备用模块进行工作，使门控单元具有较强的稳定性和安全性，很大程度上降低了站台门的故障率和维护成本，提高了站务人员的工作效率。
33.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述主电源和所述备电源由相互独立的开关电源组成，所述主电源和所述备电源为所述处理器模块，所述电磁锁检测模块、所述电机驱动模块、所述障碍物检测模块、所述通信模块和所述输入和输出全隔离模块供电，所述主电源和所述备电源之间相互隔离。
34.在本实施例中，如图2所示，本实用新型一实施例提供的一种门控单元的电源模块的电路图，110v直流电源输入进电源模块中的电磁兼容性emc(electro magnetic compatibility)电路滤除外部干扰进入主备电源核心电路。其中，主备电源是由相互独立的开关电源组成，主电源和备用电源的输出端通过隔离二极管和切换电路连接在一起，统一后的电源输出为处理器模块，电磁锁检测模块、电机驱动模块、障碍物检测模块、通信模块和输入和输出全隔离模块供电。其中，主电源和备用电源之间相互隔离。
35.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述总线为rs485通信总线。
36.在本实施例中，需要说明的是，通信模块通过rs485通信总线与中央控制盘连接，以使中央控制盘可以通过rs485通信总线监视门控单元的运行状态。
37.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电磁锁、所述电机、所述中央控制盘、所述就地控制盒、所述应急门、所述端门和所述门状态指示灯的输入信号通过光耦输入至所述处理器模块。
38.在本实施例中，需要说明的是，门控单元外部输入通过快速光耦将信号传至处理器模块，即电磁锁、电机、中央控制盘、就地控制盒、应急门、端门和门状态指示灯的输入信号通过快速光耦光耦输入至处理器模块，进一步提高了门控单元信号处理效率，使门控单
元具有较强的实时性。
39.在本实施例中，可选的，电磁锁检测模块可以通过宽电压大电流的固态继电器和高速光耦将外部电磁锁与门控单元进行电隔离，固态继电器负责电磁锁线圈的吸合/释放实现电磁锁的提锁/落锁，高速光耦实时监测电磁锁内部提锁/落锁信号。
40.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述门控单元还包括保护电路模块，所述保护电路模块与所述处理器模块连接。
41.在本实施例中，需要说明的是，门控单元还包括保护电路模块，用于防止过压、欠压、过流或过热等不稳定因素影响电路效果。
42.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述保护电路模块包括过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和过热保护电路。
43.在本实施例中，保护电路模块包括过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和过热保护电路，通过过压保护电路、欠压保护电路、过流保护电路和过热保护电路防止过压、欠压、过流或过热等不稳定因素影响电路效果。
44.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述门控单元还包括反向电动势吸收模块，所述反向电动势吸收模块与所述处理器模块连接。
45.在本实施例中，需要说明的是，在电动机带动滑动门高速开关过程中遇阻时，电机会出现很大的反向电动势，同时会抬高母线电压，控制不好会损坏电气元件。本实用新型实施例的门控单元包括反向电动势吸收模块，所述反向电动势吸收模块与处理器模块连接，用于实时监控110v直流母线，并通过刹车电阻和金属
‑
氧化层半导体场效晶体管mosfet(metal
‑
oxide
‑
semiconductor field
‑
effect transisto)硬件吸收反向电动势能量，从而可以较好的保障滑动门的稳定运行。
46.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述反向电动势吸收模块包括刹车电阻和mosfet功率管，所述反向电动势吸收模块通过刹车电阻和mosfet功率管吸收反向电动势能量。
47.在本实施例中，需要说明的是，门控单元中的反向电动势吸收模块通过刹车电阻和金属
‑
氧化物半导体场效晶体管mosfet(metal
‑ꢀ
oxide
‑
semiconductor field
‑
effect transisto)硬件吸收反向电动势能量，从而可以较好的保障滑动门的稳定运行。
48.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电源为110v直流电源。
49.在本实施例中，可选的，门控单元中的电源模块通过硬线与外部 110v直流电源连接。
50.基于上述实施例的内容，在本实施例中，所述电源模块还包括电磁兼容性emc电路，所述emc电路用于滤除电源干扰。
51.在本实施例中，需要说明的是，电源模块包括电磁兼容性emc (electro magnetic compatibility)电路，用于当110v直流电源输入后滤除外部电源干扰进入主备电源核心电路。
52.基于上述实施例的内容，在本实施例中，可选的，障碍物检测模块实时监测电机运行状态，当关门过程中检测到遇阻后滑动门失能1s 然后小距离开门，遇阻检测采用电机电流阈值比较和速度陡降方法，两者之间是或关系，速度陡降是将当前速度、下次目标速度*70％(可调)进行比较，滑动门遇阻后电机速度陡降并且表现明显，两种方法结合在一起使
用安全可靠。
53.由上面技术方案可知，本实用新型实施例提供的门控单元通过模块化设计，将重要的电源模块、处理器模块、通信模块都采取了主备设计，并对模块输入输出进行实时监控，各个功能模块采用独立供电，门控单元外部输入通过快速光耦将信号传至处理器，使门控单元具有较强的稳定性、实时性和安全性，很大程度上降低了站台门的故障率和维护成本，提高了站务人员的工作效率，解决了目前由于自然灾害、设备故障、器件老化、集成度不高、智能化程度低等因素导致门控单元故障率居高不下，稳定性、安全性较低的问题。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。