CN102777098B - 一种车门控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种车门控制系统，所述车门控制系统包括车门管理模块和至少一个车门控制器，具体的：车门管理模块，用于为每个车门控制器发送对应的供电侧信息、车厢号信息和车门号信息，并接收车门控制器发出的故障申报信息；车门控制器，用于控制车门的开启和关闭；并根据所述供电侧信息判断自身的电信号是否正确，如果电信号不正确则将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息，将故障申报信息发送给车门管理模块。

Description

一种车门控制系统

技术领域

本发明涉及城轨车辆技术领域，特别涉及一种车门控制系统。

背景技术

城市轨道交通简称为城轨，在很多大型城市当中一直起到骨干的作用。城市轨道交通这一名词涵盖范围非常广泛，种类繁多；包括城市铁路、市郊铁路、地下铁道、轻轨交通、城市有轨电车、独轨交通、磁悬浮线路、机场联络铁路、新交通系统等。多数城轨交通以电力作为能源，因此城轨交通有着节能、省地、运量大、全天候、无污染（或少污染）又安全等优点，属绿色环保交通体系，符合可持续发展的原则。而且顾名思义，城轨交通即是车辆与轨道上运行的交通方式，所以基本上不会受到交通拥堵的影响，所以在交通压力繁重的大城市里，其相比汽车交通更加高效快速。而随着各方面技术的进步，城轨交通也在向更安全、更快速的方向不断的完善，尽可能的为市民的出行带来更大的方便。尤其在城轨车辆的安全方面，更成为了乘客最关注的问题。

城轨车辆在行驶中，必须保证所有的车门处于闭合状态，在停靠站又需要将车门开启。如果车门的开关出现问题，发生车门无法正常打开或者正常关闭的情况，那么对于安全性的影响将是特别严重的。所以现阶段几乎所有的城轨车辆当中都设有车门安全回路和车门控制器，用以检测每个车门的状态，及时发现故障。

所谓车门安全回路也就是在每个车门处设置一个车门控制器，并且将车门控制器串联在某种结构的回路当中，即构成了车门安全回路。但某一车门出现车门因某些故障而没有正常关闭的情况的时候，该车门上的车门控制器的电位会发生变化，而所述的电位变化也就通过车门安全回路的串联关系反映到整个车门安全回路中，列车控制管理的系统就能检测到本列车有车门尚未关闭。

但是，现阶段的车门控制器只能够通过电位的变化来反映是否车门因某些故障而没有正常关闭的情况，并没有其他标识性的信息反馈，而在一个安全回路中串联的每个车门控制器都是无差别的。所以负责列车控制管理的系统仅仅能检测到某一条安全回路中出现了车门尚未关闭的情况，如果该安全回路覆盖了一节车厢，那么只能断定故障点在该车厢内的某个车门上。但由于每个车门控制器都是无差别的，不带有标识性的信息反馈，所以不能够直接找到因某些故障而没有正常关闭的车门。要真正发现具体的故障点，检修人员不得不将该安全回路上所有的车门依次检查一遍。

可见现有的车门控制器存在的缺陷是不反馈标识性信息，使得故障的检测不能够精确到具体的车门上。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车门控制系统，实现车门控制器在申报故障信息时同时反馈车门号和车厢号，直接将故障锁定到具体的车门上。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种车门控制系统，所述车门控制系统包括车门管理模块和至少一个车门控制器，具体的：

车门管理模块，用于为车门控制器发送对应的供电侧信息、车厢号信息和车门号信息，并接收车门控制器发出的故障申报信息；

车门控制器，用于控制车门的开启和关闭；并根据所述供电侧信息判断车门控制器自身的电信号是否正确，如果电信号不正确则将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息，将故障申报信息发送给车门管理模块。

所述车门控制器包括：

控制电路单元，用于控制车门的开启和关闭；

检测单元，用于根据所述供电侧信息确定控制电路单元的常规电信号，并判断控制电路单元当前的电信号是否与常规电信号一致，如果不一致则认为电信号不正确；

故障信息单元，用于当电信号不正确时生成故障申报信息，将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息。

所述控制电路单元当前的电信号包括第一电信号和第二电信号，则所述控制电路单元包括：

第一开关触点，用于生成第一电信号，并通过网络将第一电信号发送至检测单元；

第二开关触点，用于生成第二电信号，并通过电路将第二电信号发送至检测单元。

所述检测单元还用于：

检测第一电信号与第二电信号是否一致，如果不一致则认为电信号不正确。

所述车门控制器还包括：

通信单元，用于收集故障申报信息，并将故障申报信息发送给车门管理模块。

所述车门控制器还包括：

隔离开关，用于封闭故障车门，并提示系统忽略该车门故障。

所述供电侧信息包括占有端信息和/或连挂信息，则所述检测单元还包括：

优先级子单元，用于判断所述供电侧信息中是否包括占有端信息，如果包括则根据占有端信息确定常规电信号；如果不包括占有端信息则根据连挂信息确定常规电信号。

所述系统还包括：

显示器，用于在车门管理模块收到故障申报信息时，显示故障申报信息中的车厢号信息和车门号信息。

根据以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是，车门管理模块向每个车门控制器发送对应的车厢号信息和车门号信息，车门控制器在生成故障申报信息的时候即可将车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息当中；实现车门管理模块在接收到故障申报信息的时候直接确定故障车门的位置，避免了检修人员将该安全回路上所有的车门逐一检查。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述车门控制系统结构示意图；

图2为本发明实施例所述车门控制器结构示意图；

图3为本发明实施例所述车门控制器在车厢中串联的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示为本发明所述车门控制系统的一个具体实施例，所述系统包括车门管理模块和至少一个车门控制器，一般情况下车辆的每个车门都对应1个专门的车门控制器，在图1中所述系统包括了3个车门控制器；具体的：

车门管理模块，用于为每个车门控制器发送对应的供电侧信息、车厢号信息和车门号信息，并接收车门控制器发出的故障申报信息；

所述车门管理模块是基于列车控制和管理系统（Train Control andManagement System，简称TCMS）来实现的；在现阶段的城轨车辆中TCMS的功能处理车门管理之外还包括监控空调、牵引、制动、高速断路器状态监控控制等，但是在本发明中，仅应用到TCMS仅涉及车门管理的部分功能。所述车门管理模块对车门控制器起到控制和管理作用的作用。车门管理模块向车门控制器发送的信息包括供电侧信息和该车门控制器所控制的车门相对应的车厢号信息与车门号信息。车厢号信息和车门号信息即标明了该车门控制器对应的车门所在的车厢和该车门在该车厢中的编号，也就是直接确定了某一个车门的位置。所述供电侧信息包括占有端信息和/或连挂信息。

所述占有端指的是实际行驶过程中被使用的司机室一端；由于一般的城轨车辆都是双向行驶的，两端均设有一个司机室，在行驶过程中司机在前方（沿行进方向）的司机室中驾驶；所述前方的司机室就被称为占有端。占有端信息即显示了车辆两个驾驶室中具体哪一个被确定为了占有端。

在一些情况下，存在两列车连挂行驶的情况。被连挂的车辆提供行驶动力，存在占有端；连挂车的两个驾驶室都没有司机进行驾驶，所以不存在占有端，所以针对连挂车的供电侧信息实质上为连挂信息。连挂信息表示了车辆的连挂情况，即表明了连挂车的哪一端与被连挂车的哪一端进行连挂。被连挂车的车门控制器能够接收到占有端信息和连挂信息；连挂车的车门控制器不存在占有端，也就不存在占有端信息，只接收连挂信息。

车门控制器，用于控制车门的开启和关闭；并根据所述供电侧信息判断自身的电信号是否正确，如果电信号不正确则将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息，将故障申报信息发送给车门管理模块。

本实施例中所述城轨车辆选择在非占有的一端为所述车门控制系统提供电源，就是说一般的城轨车辆两端对称，都可以占有或供电；实际的行驶中采用一端占有另一端供电的设置。在两节车连挂的情况下，被连挂车的前端为占有端，则设置连挂车的末端为供电端，依然保证了一端占有另一端供电的模式。所述供电侧信息就是表明了占有端和供电端位置的信息。而由于一端占有另一端供电的模式之下，电信号通过供电端流向占有端，所以车门控制器根据供电端的位置能够确定自身电路中理论上的电信号情况。但如果当该车门出现故障，导致车门无法正常开关的时候，就会导致车门控制器中的电信号情况和理论上的电信号不一致。车门控制器一旦检测到这种不一致的情况即认为该车门出现故障。

本实施例中所述车门控制器在生成故障申报信息的时候，将之前接收的车厢号信息和车门号信息写入到故障申报信息当中；此步骤也是实现将故障位置直接锁定到具体某一车门的关键性步骤。前述的车门管理模块发送车厢号信息和车门号信息到车门控制器这一环节为本步骤提供了必要的前提。车门管理模块接收到包含车厢号信息和车门号信息的故障申报信息，就可以直接确定具体是哪一车厢的哪一个车门出现了故障。

本实施例为本发明所述车门控制系统的一个基础实施例，本实施例存在的有益效果是，通过在车门控制器在故障申报的过程中同时反馈车门的所在位置，实现了车门管理模块直接获知故障具体发生的车门，提高了故障检测的精准程度，避免了检修人员将该安全回路上所有的车门逐一检查。

参照图2所示为本发明所述系统的另一个具体实施例。本实施例所述系统中，在图1所示系统实施例的基础之上，对于所述车门控制器做出了更加具体的描述，本实施例中每个车门都设有一个专门的车门控制器。本实施例中所述车门控制器包括：

控制电路单元，用于控制车门的开启和关闭；

所述控制电路单元是实现车门控制器传统功能，即控制车门开关的功能单元；而所述故障判断依据的电信号也就是控制电路单元中电信号的。

控制电路单元当前的电信号包括第一电信号和第二电信号；而本实施例中所述控制电路单元包括：

第一开关触点，用于生成第一电信号，并通过网络将第一电信号发送至检测单元；

第二开关触点，用于生成第二电信号，并通过电路将第二电信号发送至检测单元；

上述两个触点开关都是在车门闭合时闭合，在车门开启式断开；并且在开启和断开时电信号产生变化。区别在于所述第一开关触点通过网络发送电信号，第二开关触点通过电路发送电信号；两对触点并行工作，而且只有当两对触点均显示车门正常关闭的情况下，列车才能够行使，所以本实施例中两对触点的设置是增加车辆安全性的一种手段。

另外，所述第二开关触点接入到牵引电路当中，在第二开关触点未闭合的情况下，牵引电路是断开的，也就实现了所谓的牵引力封锁，即在车门未关闭的情况下阻止列车行驶。

检测单元，用于根据所述供电侧信息确定控制电路单元的常规电信号，并判断控制电路单元当前的电信号是否与常规电信号一致，如果不一致则认为电信号不正确；检测单元还用于检测第一电信号与第二电信号是否一致，如果不一致则认为电信号不正确。

与图1所示实施例中类似，本实施例中所述供电侧信息中明确了城轨车辆占有端和供电端的位置，所以检测单元根据供电端的位置能够确定控制电路单元中理论上的电信号，以该理论上的电信号作为常规电信号。

参照图3，图3为所述车门控制器在车厢中串联的结构示意图。当车辆A端占有，B端供电时，电信号从B流向A，中途经过各车门控制器。所述控制电路单元的输入端与输出端也采用对称设计，当电信号从B流向A的时候，所有控制电路单元端口1输入，端口2输出。相反如果当列车反向运行时，则为A端供电，B端占有，那么控制电路单元的输入端和输出端也能够随之颠倒，改为端口1输出，端口2输入。本实施例中以仅车辆A端占有，B端供电的情况进行说明。

在实际运行中，车门的开关状态分为关闭状态和开启状态。当车辆A端占有，B端供电；控制电路单元端口1输入，端口2输出；所述的第一开关触点和第二开关触点就相当于是控制电路单元上的两个开关，在车门关闭时两对触点连接，电信号能够导通，在车门开启是两对触点分离，电信号无法导通；则在理论上就可以理解为，车门开启时，控制电路在车门处处于断开状态，电流不导通，输入端电位高于输出端电位；当车门关闭，控制电路在车门处处于闭合状态，电流导通，输入端电位等于输出端电位。

所以上述情况下，常规电信号具体为：

A端占有，B端供电的情况下；在当车门开启，端口1电位高于端口2电位；当车门关闭，端口1电位等于端口2电位。

检测单元根据以上判断标准检测控制电路单元的端口1和端口2的电位；如果测得的电信号与常规电信号的情况一致，则说明该车门控制器所控制的车门运行正常；如果情况不一致则说明该车门的开启或关闭状态存在异常，检测单元即认为电信号不正确。

另外，所述检测单元还能够判断第一电信号与第二电信号是否一致，理论上来讲两个电信号反馈的内容必然是一致的，但如果出现二者不一致的情况下，也就说明该车门处出现了某种故障或网络出现故障，检测单元在此时同样认为电信号不正确，开始后续的故障申报。

本实施例中所述检测单元中还可以设置优先级子单元（图2中未示出），具体的：

优先级子单元，用于判断所述供电侧信息中是否包括占有端信息，如果包括则根据占有端信息确定常规电信号；如果不包括占有端信息则根据连挂信息确定常规电信号；

类似于图1所示实施例中的描述，在两列车连挂的情况下，供电侧信息包括占有端信息和/或连挂信息。对于被连挂车来说，其接收的供电侧信息既包括占有端信息也包括连挂信息，而连挂车没有占有端，也就不存在占有端信息，只接收连挂信息。所以在检测单元确定常规电信号的时候，需要制定一个优先级顺序。本实施例中的优先级顺序是占有端信息优先级高于连挂信息。也就是如果包括则根据占有端信息确定常规电信号；如果不包括占有端信息则根据连挂信息确定常规电信号。或者说，本实施例中被连挂车根据占有端信息确定常规电信号，而连挂车根据连挂信息确定常规电信号。

故障信息单元，用于当电信号不正确时生成故障申报信息，将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息；

本实施例中所述故障信息单元为实现故障检测精确到具体车门的功能单元。本实施例中每个车门都有一个对应的车门控制器，而车厢号信息和车门号信息标明的该车门的具体位置。所述故障信息单元将该车门控制器所控制的车门的车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息，则通过该故障申报信息即可具体的明确发生故障车门所在位置。

本实施例中对于所述车门控制器的具体结构给出了更加具体的公开。本实施例存在的有益效果是，本实施例中所述车门控制系统功能和结构更加完整，完善的实现了车门管理模块直接获知故障具体发生的车门，提高了故障检测的精准程度。

在图2所示实施例的基础上，还可以为所述车门控制器设置通信单元，具体的：

通信单元，用于收集故障申报信息，并将故障申报信息发送给车门管理模块。

实时上，所述车门控制器是主门控器和从门控器两种用于开关车门的装置的总称。所述主门控器和从门控器的区别就在于是否能够完成于所述车门管理模块的通信；也就是在于是否设置了通信单元。一般来说对于一节车厢，只要设置了一个主门控器，即可实现收集整个车厢中所有车门控制器中的故障申报信息，并发送至车门管理模块。所以在实际应用场景之下，没有必要为每个车门控制器设置通信单元，本实施例中在一节车厢中设置两台主门控器，其中一台在常规情况下负责与车门管理模块进行通信，另一台为冗余设备，作为备用。

在图2所示实施例的基础之上，还可以为所述车门控制器加入隔离开关；具体的：

隔离开关，用于封闭故障车门，并提示系统忽略该车门故障。

在已经确定某一车门存在故障的情况下，由于实际运行中某些条件的限制，不一定能够在第一时间完成对于故障车门的检修。但是如果不做任何形式的处理，则按照一般车辆的安全机制，在某车门处存在故障的情况下车辆是不能够继续运行的。而隔离开关的作用在于，在确定某一车门出现故障之后，就利用隔离开关将故障车门隔离，使系统忽略该故障而不影响列车继续运行。

还需要说明的是，本实施例中在隔离开关启动的时候，相应的需要将故障车门封闭，以防止车门在车辆行驶过程中开启而产生危险。故障车门封闭后，控制电路在车门处处于闭合状态，电流导通，输入端电位等于输出端电位。此时的检测单元也可以用来检测输入端电位与输出端电位是否相等；如果不相等则说明故障车门的封闭未成功，那么检测单元必须指示故障信息单元生成故障申报信息。在其他情况下检测单元均不需要指示生成故障申报信息。

在所述车门控制器中设置隔离开关的意义在于，在未能对该车门故障及时检修的情况下，封闭该车门并忽略该车门的故障，避免了因该车门的故障而无法继续运行。同时封闭后的车门不能继续使用，也不会存在危险性。

针对图1与图2所示的两个实施例中所述的车门控制系统，均可以在系统中设置显示器，用于在车门管理模块收到故障申报信息时，显示故障申报信息中的车厢号信息和车门号信息。

还需要说明的是，本发明中所述车门控制系统需要构建在车门安全回路当中。现阶段广泛采取的安全回路结构是，一种二级结构的回路，也就是先以单节车厢为单位，每节车厢利用一个继电器串联该车厢中所有的车门控制器构成一个下级回路；然后再串联所有下级回路继电器的触点构成覆盖整个城轨车辆的上级回路。当某个下级回路中有车门出现故障时，该车门上设置的车门控制器的电位会发生变化，影响其所在的下级回路，进而再通过串联关系影响到上级回路；车门管理模块就能检测到故障的存在。本发明所述车门控制系统就可以置于这种传统的车门安全回路当中。

对于传统的车门安全回路，由于现有的车门控制器不能够反馈车门位置的信息，所以将车门安全回路设计成二级结构的优点在于，可以将故障位置锁定在下级安全回路的范围之内，也就是将故障位置精确到某一个车厢。但由于本发明中所述车门控制器能够直接反馈车门位置，将故障精确到具体的某一个车门，所以上述二级安全回路的优势便失去其意义。而且由于上述二级回路当中包括多个继电器，而继电器本身就属于易出现故障的装置，多个继电器的同时存在更增加的故障的几率。所以上述车门安全回路结构过于复杂，稳定性和安全性相对较差。

所以，由于本发明所述车门控制系统的特点，可以将所述车门控制系统构建在一种一级车门安全回路之下。也就是直接利用一台继电器串联城轨车辆中所有的车门控制器，构成安全回路。这样便减少了继电器的数量，降低了故障几率，简化了车门安全回路的结构，提高了安全性和稳定性。

以上所述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。

Claims (7)

1.一种车门控制系统，其特征在于，所述车门控制系统包括车门管理模块和至少一个车门控制器，具体的：

车门管理模块，用于为车门控制器发送对应的供电侧信息、车厢号信息和车门号信息，并接收车门控制器发出的故障申报信息；

车门控制器，用于控制车门的开启和关闭；并根据所述供电侧信息判断车门控制器自身的电信号是否正确，如果电信号不正确则将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息，将故障申报信息发送给车门管理模块；

所述车门控制器包括：

控制电路单元，用于控制车门的开启和关闭；

检测单元，用于根据所述供电侧信息确定控制电路单元的常规电信号，并判断控制电路单元当前的电信号是否与常规电信号一致，如果不一致则认为电信号不正确；

故障信息单元，用于当电信号不正确时生成故障申报信息，将所述车厢号信息和车门号信息写入故障申报信息。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述控制电路单元当前的电信号包括第一电信号和第二电信号，则所述控制电路单元包括：

第一开关触点，用于生成第一电信号，并通过网络将第一电信号发送至检测单元；

第二开关触点，用于生成第二电信号，并通过电路将第二电信号发送至检测单元。

3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述检测单元还用于：

检测第一电信号与第二电信号是否一致，如果不一致则认为电信号不正确。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述车门控制器还包括：

通信单元，用于收集故障申报信息，并将故障申报信息发送给车门管理模块。

5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述车门控制器还包括：

隔离开关，用于封闭故障车门，并提示系统忽略该车门故障。

6.根据权利要求1-5任意一项所述系统，其特征在于，所述供电侧信息包括占有端信息和/或连挂信息，则所述检测单元还包括：

优先级子单元，用于判断所述供电侧信息中是否包括占有端信息，如果包括则根据占有端信息确定常规电信号；如果不包括占有端信息则根据连挂信息确定常规电信号。

7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述系统还包括：

显示器，用于在车门管理模块收到故障申报信息时，显示故障申报信息中的车厢号信息和车门号信息。