一种智能化的门系统循环试验仪及试验方法与流程

本发明涉及轨道车辆自动门控制系统，尤其是一种智能化的门系统循环试验仪。

背景技术：

对轨道车辆自动门控制系统进行连续开关门的稳定性进行测量，常用于轨道车辆自动门控制系统生产厂家、车辆组装厂家、地铁运营安全质量部门作运行的质量控制，对自动门控制系统的生产、安装调试、故障检查维修具有重大的现实意义。

现有轨道车辆自动门控制系统的连续开关门稳定性测试装置采用简单的开环测试方式，只对发出的开关门信号进行计数，当出现门控制系统开关门故障，计数就会出现严重偏差。

现有测试装置无法满足整个过程的准确计量、判断、停止、报警提示的需求。现有的测试过程需要试验人员耗费大量时间进行开关门状态监控、记录。

技术实现要素：

发明目的：针对上述现有技术存在的缺陷，本发明旨在提供一种智能化的门系统循环试验仪。

技术方案：本发明提供的一种智能化的门系统循环试验仪，包括：

检测控制模块，包括输入检测模块和输出控制模块，输入检测模块用于采集门系统传输的安全环线信号，输出控制模块向门系统发出集控开门信号、集控关门信号和零速信号；

MCU模块，用于接收和判断安全环线信号，并存储和统计输出控制模块发出的集控开门信号的次数以及集控关门信号的次数；当安全环线信号判断为异常时，令输出控制模块停止向门系统发出集控开门信号、集控关门信号或零速信号。

进一步的，所述安全环线信号包括安全环线输入端和安全环线输出端的信号，安全环线输入端和安全环线输出端之间连接有紧急解锁开关、门板开关和闭锁开关。

进一步的，所述安全环线信号为门系统控制柜的安全环线继电器控制信号。

进一步的，所述MCU模块连接有报警模块，用于在安全环线信号判断为异常时报警。

进一步的，还包括通讯模块，通讯模块包括通讯接口和无线模块，所述通讯接口用于通过物理线路将MCU模块的数据传输至外部设备；所述无线模块用于将MCU模块的数据及指令与外部设备无线交互。

进一步的，所述MCU模块连接有触摸显示屏，所述触摸显示屏用于设定试验参数并显示门系统中的门位置状态。

进一步的，所述检测控制模块、MCU模块、报警模块和电源管理模块均设于箱体内部，所述箱体内还容纳有连接线束，箱体上设有锁闭机构。

一种智能化的门系统循环试验方法，包括如下步骤：

输入检测模块采集门系统传输的安全环线信号，输出控制模块向门系统发出集控开门信号、集控关门信号和零速信号；

MCU模块接收和判断安全环线信号，并存储和统计输出控制模块发出的集控开门信号的次数以及集控关门信号的次数；当安全环线信号判断为异常时，令输出控制模块停止向门系统发出集控开门信号、集控关门信号或零速信号。

进一步的，测试对象是单门门系统时，所述安全环线信号包括安全环线输入端和安全环线输出端的信号，安全环线输入端和安全环线输出端之间连接有紧急解锁开关、门板开关和闭锁开关；测试对象是整列车的门系统时，安全环线信号为门系统控制柜的安全环线继电器控制信号。

进一步的，当安全环线信号判断为异常时，MCU模块控制报警模块报警。

有益效果：本发明通过实时采集判断安全环线信号的状态，可以判断车门的关门执行情况，满足全列车门系统在开关门循环测试中的开/关门状态监测需要，准确计算试验次数；同时，也可满足单门门系统进行测试的需求；本发明监测整个开关门过程，记录测试过程，测试记录可以准确分析待测门系统连续开关门的稳定性，缩短试验人员操作时间。

附图说明

图1是本发明的结构示意及局部结构放大图。

图2是本发明实施例1的连接示意图。

图3是单门安全回路示意图。

图4是输入检测模块采样电路示意图。

图5(a)、图5(b)是输出控制模块电路示意图。

图6是单门定时方式连接示意图。

图7是单门智能方式连接示意图。

图8是整列定时方式连接示意图。

图9是整列智能方式连接示意图。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本技术方案进行详细说明。

实施例1：如图1所示，一种智能化的门系统循环试验仪，采用采用闭环架构的测试方式和微处理器控制系统，对多个信号进行采集和控制处理。包括主机和连接线束，待测门系统机构通过连接线束与主机连接，主机包括主机板、显示屏、电源按钮、线束接口和箱体，主机板包括检测控制模块、MCU模块、报警模块、电源管理模块和通讯模块，主机板和连接线束均设于箱体内部，箱体内具有连接线束的存放空间，箱体上设有锁闭机构；线束接口采用航空插头，负责主机端所有信号连接，具备防水、防尘功能；箱体采用塑料材质，拥有锁闭机构和线束存放空间，合理的箱体结构设计，可方便存放连接线束，便携移动。

检测控制模块，与门系统电连接，包括输入检测模块和输出控制模块，输入检测模块用于采集门系统传输的安全环线信号，输出控制模块向门系统发出集控开门信号、集控关门信号和零速信号，本实施例中通过连接线束与门系统相连，采集门系统的继电器及开关的相关数据，互相传输的五路信号如图2所示。

本实施例用于检测单列车门系统，所述安全环线信号包括安全环线输入端和安全环线输出端的信号，安全环线输入端和安全环线输出端之间连接有紧急解锁开关、门板开关和闭锁开关，如图3所示，门板开关有两个，分别对应单列车厢的两侧门，只有门关好时，此回路输入与输出接通；如果该回路有没有导通，意味着门未关好或者处于打开状态，因此可以通过检测该回路的导通与断开，确定门的状态。本领域技术人员也可以根据不同需要连接不同的开关或继电器以获取不同的安全信息。图中的隔离开关可以直接将该回路连通，此时意味该门有故障，不处电动控制状态。安全环线输入信号和安全环线输出信号这2路数字信号输入，具备隔离功能，系统中设有采样电路用于对安全环线输入信号和安全环线输出信号进行采集，如图4所示。

输出控制模块向门系统发出集控开门信号、集控关门信号和零速信号，零速信号即门选信号，列车正常运行时是通过传感器采集，但测试时需由设备相门系统发出，进行模拟。输出控制模块采用MOSFET功率管作为开关器件，控制集控开门、集控关门、零速信号的输出，具备防反接、过流保护功能。

MCU(微控制单元)模块，用于接收和判断安全环线信号，并存储和统计输出控制模块发出的集控开门信号的次数以及集控关门信号的次数；当安全环线信号判断为异常时，令输出控制模块停止向门系统发出集控开门信号、集控关门信号或零速信号，如图5所示，其中图5(a)是光耦前端的驱动电路；图5(b)是光耦后端的MOSFET驱动电路。MCU模块连接有报警模块，用于在安全环线信号判断为异常时报警；包含：1)32位ARM Conrtex-M4高速处理芯片STM32F407，实现信号处理、逻辑判断、输出控制；2)FLASH存储芯片，实现测试记录高速存储功能；3)SD存储卡，实现大量记录数据存储。MCU模块内设有复位电路、SD卡存储电路、flash存储电路等，其电路均为本领域的常规设置，在此不做赘述。

报警模块包括蜂鸣器，具体为高音量蜂鸣器，高音量蜂鸣器可以在嘈杂环境中实现声音报警提示需要，本实施例中的的报警模块还采用触摸显示屏的闪烁红灯方式报警，结合液晶显示器的红色提示界面，可以有效的实现声光报警要求。本实施例中的报警电路采用MOSFET功率管作为开关器件，控制蜂鸣器进行1Hz的断续音提示，实现开/关门中断状态的报警。

电源管理模块，用于将直流高压输入(110V)降为系统供电电压(12V、5V)，并在电路中加入共模滤波和差模滤波的抗干扰措施。

通讯模块，用于将MCU模块的数据及指令与外部设备交互；通讯模块包括通讯接口和无线模块，所述通讯接口用于通过物理线路将MCU模块的数据传输至外部设备；所述无线模块用于将MCU模块的数据及指令与外部设备无线交互；通讯接口为USB接口，USB设备接口可以实现与PC机的简单连接，快速上传测试记录数据。所述无线模块采用蓝牙模块，使用蓝牙信号传输方式，可以方便的实现与手机等移动终端的互联，达到智能网络化远程控制的需要。本实施例中采用1路USB设备接口，外接到主机通讯接口，可进行数据导出和参数设置；以及1路RS232接口，与显示屏连接，作为显示控制接口。并且，本实施例中采用串口蓝牙模块作为从机设备，可与主机组成无线交互路径，传输数据或接收指令。

所述MCU模块连接有显示屏，本实施例中采用的是触摸显示屏，所述触摸显示屏用于设定试验参数并显示门系统中的门位置状态。本实施例中使用工业级的彩色液晶显示模块，配备触摸功能，使用工业级触摸显示屏进行交互，可以快速设定试验参数，并且数字化的图像化的显示整个试验过程中门的位置情况。高亮度的液晶屏可以满足户外或强光环境下清晰可视的操作需要。

一种智能化的门系统循环试验方法，测试对象是单门门系统；首先选择循环试验方法，本实施例中提供定时方式及智能方式可供选择，具体实施时本领域技术人员也可以加入更多常规试验方式供工作人员选择，若选择定时方式，如图6所示，则按照设定的时间循环输出开/关门脉冲信号并记录开/关门循环次数，该连接方式对被测门系统机构实际的开、关门状态不进行监测和报警提示，适用于重点关注开关门次数的简单循环试验；若选择智能方式，如图7所示，则具体包括如下步骤：

输入检测模块采集门系统传输的安全环线信号，安全环线信号包括安全环线输入端和安全环线输出端的信号，安全环线输入端和安全环线输出端之间连接有紧急解锁开关、门板开关和闭锁开关，连接方式为串联，本领域技术人员也可以根据不同需要连接不同的开关或继电器以获取不同的安全信息。

输出控制模块向门系统发出集控开门信号、集控关门信号和零速信号；

MCU模块接收和判断安全环线信号，并存储和统计输出控制模块发出的集控开门信号的次数以及集控关门信号的次数；当安全环线信号判断为异常时，MCU模块控制报警模块报警，并令输出控制模块停止向门系统发出集控开门信号、集控关门信号或零速信号。

由于本系统中若门系统中车门或其他线路存在故障，系统变停止发送开关门指令并报警通知工作人员及时处理，因此，本系统所存储和统计输出控制模块发出的集控开门信号的次数以及集控关门信号的次数，即为准确的门系统开关门次数，避免像现有技术一样存在故障后仍然计数的偏差。此外，每次循环测试不仅只统计开关门次数，存储器还可设置其他多种丰富的记录信息，如：使用单位，线路名称、车辆段名称、列车编号、车门/门控器编号、测试人员、测试地点、循环方式、结束状态等，测试记录可以准确分析待测门系统连续开关门的稳定性，达到故障诊断、停止测试、报警提示，缩短试验人员操作时间的效果。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例提供的智能化的门系统循环试验仪用于检测整列车门系统，输入检测模块的安全环线信号包括安全环线输入端和安全环线输出端的信号，安全环线输入端和安全环线输出端之间连接有紧急解锁开关、门板开关和闭锁开关，并在试验时将整列车的所有安全环线输入端和安全环线输出端全部串联，每列车6节车厢48个门的安全回路全部串接在一起，因此安全环线信号为整列车第一节车厢门系统的安全环线输入端和最后一节车厢门系统的安全环线输出端的信号，此时安全环线信号便可反映整列车的车门安全状态，检测车头或车尾部的安全回路指示灯继电器开关线圈的控制信号，如果该信号有110V电压，意味着全部车门关好，如果没有意味着，有车门未关闭，本领域技术人员也可以根据不同需要连接不同的开关或继电器以获取不同的安全信息。

其相应的智能化的门系统循环试验方法，测试对象是整列车的门系统，安全环线信号为整列车第一节车厢门系统的安全环线输入端和最后一节车厢门系统的安全环线输出端的信号。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例提供的智能化的门系统循环试验仪用于检测整列车门系统，输入检测模块与整列车门系统的控制柜相连，所述安全环线信号为门系统控制柜的安全环线继电器控制信号。这样连接可以直接从门系统控制柜中获取试验需要的车门信息，避免了实施例2中的长线路连接，简化了连接方式。

其相应的智能化的门系统循环试验方法，若选择定时方式，其信号连接如图8所示，图中A侧门控系统与B侧门控系统分别指整列车门系统的左右两侧门，此方式也可在1-6号车厢任选2扇相对的门作为连接对象；若选择智能方式，其信号连接如图9所示，测试对象是整列车的门系统，安全环线信号为门系统控制柜的安全环线继电器控制信号，由于要连接控制柜，为简化线路，本实施例仅在1号或6号车厢内选择靠近司机室的2扇相对的门作为连接对象，该连接方式通过对安全环线指示灯的控制监测，间接完成对被测的整列车门系统机构实际的关门状态进行监测和报警提示。

以上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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。