轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统

1.轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，其包括模拟屏蔽门结构平台和模拟控制系统；
模拟控制系统包括信号模拟系统、中央控制器模拟系统、门控模拟系统和监控系统；模拟屏蔽门结构平台中设有门机模拟系统；信号模拟系统、门控模拟系统、监控系统均与中央控制器模拟系统信号连接；且门控模拟系统设有多个门控单元模拟系统；
信号模拟系统用于模拟列车进出站信号系统下发的进出站指令；中央控制器模拟系统用于实现与门控模拟系统进行实时通讯，并将故障和运行状态信息传送至信号模拟系统；
模拟屏蔽门结构平台包括门机模拟系统、平台试验架和本地控制盒，门机模拟系统、本地控制盒均设于平台试验架上；其中，门机模拟系统设有多个，且门机模拟系统由执行机构、万向联轴器、电磁锁装置、惯性负载、阻性负载和阻性负载驱动器组成；
门控单元模拟系统设于轨道交通安全屏蔽门的滑动门一侧，其通过接收来自中央控制器模拟系统的控制信号，控制门机模拟系统的开关、检测安全屏蔽门的状态、存储安全屏蔽门的状态信息和反馈安全屏蔽门的状态信息至中央控制器模拟系统；
监控系统设有多个，且多个监控系统均安装在中央控制器模拟系统内，其与门控单元模拟系统信号连接，用于检测整个安全屏蔽门设备或单门的报警、状态和事故信息，轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统还设有就地控制器模拟系统，就地控制器模拟系统与中央控制器模拟系统、门控模拟系统均信号连接，且就地控制器模拟系统通过中央控制器模拟系统向门控模拟系统发出开关门信号。
2.如权利要求1所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，就地控制器模拟系统包括硬线接口和电源接口；硬线接口用于连接中央控制器模拟系统，电源接口用于连接外接电源。
3.如权利要求2所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于， 中央控制器模拟系统内进一步设有主监视系统，主监视系统为带有I/O功能和数据存储功能的通讯模块，其与门控模拟系统信号连接，用于读取门控模拟系统内部的数据和接收中央控制器模拟系统的信号，并将接收到的信号进行存储在存储器内。
4.如权利要求3所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，监控系统包括第二显示终端和第二通讯模块，且主监视系统与第二通讯模块、第二显示终端均连接，主监视系统用于对各个监控系统的报警、状态和事故信息进行汇总、分析和记录。
5.如权利要求1-4中任一项所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，中央控制器模拟系统进一步包括柜体、逻辑控制单元、监控主机、显示终端、接口装置、接线端子排、线槽、排热风扇、测量表计和状态指示灯；逻辑控制单元、监控主机均通过硬线接口连接至就地控制器模拟系统。
6.如权利要求5所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，信号模拟系统包括可编程逻辑控制器和继电器，可编程逻辑控制器与继电器电连接。
7.如权利要求6所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，门控模拟系统包括CPU组、存储单元和接口单元，接口单元用于连接门控单元模拟系统；门控单元模拟系统包括一个逻辑通讯控制器和两个驱动单元模块。
8.如权利要求7所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，本地控制盒用于模拟车站或维护工作人员在调试、维护时改变操作模式，其与门机模拟系统、门控模拟系统均信号连接。
9.如权利要求8所述的轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其特征在于，操作模式包括自动模式、手动打开命令和手动关闭命令。

轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统\n技术领域\n[0001] 本发明属于轨道交通站台设备安全控制技术领域，尤其涉及一种轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统。\n背景技术\n[0002] 无论是我国地铁和城际轨道交通，还是高铁等工程建设都处于快速发展和建设中，作为保障乘客安全的屏蔽门系统已经成为轨道交通不可或缺的主要设备。\n[0003] 屏蔽门是沿站台边缘布置的一套机电一体化系统，具有节能、环保和安全功能，同时减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低了环控系统的运营能耗，从而节约了营运成本。\n[0004] 站台屏蔽门是乘客上下车的唯一通道，其运行方式和可靠性，将直接影响到列车及其整个线路的安全和准确运行，也直接关系到乘客的人身安全。从当前全国多个城市已安装的站台屏蔽门的运行情况看，由于现有屏蔽门控制系统的设计缺陷，屏蔽门夹人或挤人事故仍时有发生，而影响屏蔽门安全的主要因素是控制系统不够完善。通过现有的轨道交通系统的调研及资料查询，对屏蔽门安全系统进行分析，发现目前屏蔽门的安全系统仍存在如下问题急待解决：现有的试验技术很难模拟出站台安全门的环境，很多问题遗留在工程中解决，对工程的进度造成了很大的影响。\n[0005] 故针对上述问题，有必要设计一种轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统来弥补上述缺陷。\n发明内容\n[0006] 本发明提出一种轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，解决了现有的试验技术很难模拟出站台安全门的环境，从而将很多问题遗留在工程中解决，对工程的进度造成了很大影响的缺陷。本发明在安全屏蔽门研制的基础上，通过从安全屏蔽门的门机控制、通讯和结构参数的各个方面进行模拟，来实现轨道交通安全屏蔽门的模拟平台，为理论研究和工程实践提供数据支撑，为安全屏蔽门设计优化提升的评价指标形成试验数据支撑。\n[0007] 本发明的技术方案是这样实现的：\n[0008] 轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其包括模拟屏蔽门结构平台和模拟控制系统；模拟控制系统包括信号模拟系统、中央控制器模拟系统、门控模拟系统和监控系统；模拟屏蔽门结构平台中设有门机模拟系统；信号模拟系统、门控模拟系统、监控系统均与中央控制器模拟系统信号连接；且门控模拟系统设有多个门控单元模拟系统；信号模拟系统用于模拟列车进出站信号系统下发的进出站指令；中央控制器模拟系统用于实现与门控模拟系统进行实时通讯，并将故障和运行状态信息传送至信号模拟系统；模拟屏蔽门结构平台包括门机模拟系统、平台试验架和本地控制盒，门机模拟系统、本地控制盒均设于平台试验架上；其中，门机模拟系统设有多个，且门机模拟系统由执行机构、万向联轴器、电磁锁装置、惯性负载、阻性负载和阻性负载驱动器组成；门控单元模拟系统设于轨道交通安全屏蔽门的滑动门一侧，其通过接收来自中央控制器模拟系统的控制信号，控制门机模拟系统的开关、检测安全屏蔽门的状态、存储安全屏蔽门的状态信息和反馈安全屏蔽门的状态信息至中央控制器模拟系统；监控系统设有多个，且多个监控系统均安装在中央控制器模拟系统内，其与门控单元模拟系统信号连接，用于检测整个安全屏蔽门设备或单门的报警、状态和事故信息。\n[0009] 轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统还设有就地控制器模拟系统，就地控制器模拟系统与中央控制器模拟系统、门控模拟系统均信号连接，且就地控制器模拟系统通过中央控制器模拟系统向门控模拟系统发出开关门信号。\n[0010] 其中，就地控制器模拟系统包括硬线接口和电源接口；硬线接口用于连接中央控制器模拟系统，电源接口用于连接外接电源。\n[0011] 其中，中央控制器模拟系统内进一步设有主监视系统，主监视系统为带有I/O功能和数据存储功能的通讯模块，其与门控模拟系统信号连接，用于读取门控模拟系统内部的数据和接收中央控制器模拟系统的信号，并将接收到的信号进行存储在存储器内。\n[0012] 其中，监控系统包括第二显示终端和第二通讯模块，且主监视系统与第二通讯模块、第二显示终端均连接，主监视系统用于对各个监控系统的报警、状态和事故信息进行汇总、分析和记录。\n[0013] 其中，中央控制器模拟系统进一步包括柜体、逻辑控制单元、监控主机、显示终端、接口装置、接线端子排、线槽、排热风扇、测量表计和状态指示灯；逻辑控制单元、监控主机均通过硬线接口连接至就地控制器模拟系统。\n[0014] 其中，信号模拟系统包括可编程逻辑控制器和继电器，可编程逻辑控制器与继电器电连接。\n[0015] 其中，门控模拟系统包括CPU组、存储单元和接口单元，接口单元用于连接门控单元模拟系统；门控单元模拟系统包括一个逻辑通讯控制器和两个驱动单元模块。\n[0016] 其中，本地控制盒用于模拟车站或维护工作人员在调试、维护时改变操作模式，其与门机模拟系统、门控模拟系统均信号连接。\n[0017] 其中，操作模式包括自动模式、手动打开命令和手动关闭命令。\n[0018] 本发明在一个总体构思下的设计方案下，分别对站台安全屏蔽门的控制、通讯、机械设计和工程管理等进行模拟再现，且所有模拟测试除简化安全屏蔽门结构部分外，其余都采用安全屏蔽门相同的部件，提高了模拟效率和准确性，且本发明能真实模拟安全屏蔽门安装过程中存在的问题，能有效解决工程的一些疑难问题。\n附图说明\n[0019] 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，下面描述中的附图仅仅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。\n[0020] 图1是本发明轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统的组成示意图；\n[0021] 图2是本发明轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统的工作流程图。\n具体实施方式\n[0022] 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，所描述的实施例仅仅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。\n[0023] 参照图1至图2，轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统，其包括模拟屏蔽门结构平台和模拟控制系统；模拟控制系统包括信号模拟系统、中央控制器模拟系统、门控模拟系统和监控系统；模拟屏蔽门结构平台中设有门机模拟系统；信号模拟系统、门控模拟系统、监控系统均与中央控制器模拟系统信号连接；且门控模拟系统设有多个门控单元模拟系统；信号模拟系统用于模拟列车进出站信号系统下发的进出站指令；中央控制器模拟系统用于实现与门控模拟系统进行实时通讯，并将故障和运行状态信息传送至信号模拟系统；模拟屏蔽门结构平台包括门机模拟系统、平台试验架和本地控制盒，门机模拟系统、本地控制盒均设于平台试验架上；其中，门机模拟系统设有多个，且门机模拟系统由执行机构、万向联轴器、电磁锁装置、惯性负载、阻性负载和阻性负载驱动器组成，本发明执行机构为驱动电机，惯性负载使用转动惯量盘；门控单元模拟系统设于轨道交通安全屏蔽门的滑动门一侧，其通过接收来自中央控制器模拟系统的控制信号，控制门机模拟系统的开关、检测安全屏蔽门的状态、存储安全屏蔽门的状态信息和反馈安全屏蔽门的状态信息至中央控制器模拟系统；监控系统设有多个，且多个监控系统均安装在中央控制器模拟系统内，其与门控单元模拟系统信号连接，用于检测整个安全屏蔽门设备或单门的报警、状态和事故信息。\n[0024] 本发明门控单元模拟系统接收来自中央控制器模拟系统的开门和关门信号，执行开门关门命令；且每个门控单元模拟系统可以根据设定的开/关门时间控制执行机构的速度。当门完全打开或者完全关闭时控制执行机构停止运行。\n[0025] 本发明在每侧站台门均设有门控单元模拟系统，其通过可靠的硬线串联连接，硬线首尾连至中央控制器模拟系统，形成安全回路，具有环形保护功能，确保任何单点线路中断都不影响安全屏蔽门的开关功能，而且某个门控单元模拟系统发生故障时只影响到它所控制的某个滑动门；中央控制器模拟系统对门控单元模拟系统的控制具有PLC冗余保护。门控单元模拟系统控制完成的功能主要有：(1)接收由中央控制器模拟系统及信号模拟系统的指令信号来控制安全门的开/关门动作；(2)将安全屏蔽门、列车驾驶员专用门的开关状态、电机或锁闭装置的运行状态经ModBus总线传送中央控制器模拟系统；(3)由中央控制器模拟系统经ModBus总线下载/上载安全屏蔽门控制参数。\n[0026] 本发明门机模拟系统用于模拟实现双扇滑动门正常的开关门动作；电磁锁装置是为了在列车未到站前用来保持双扇滑动门的闭锁状态，从而实现模拟站台侧与轨行区侧的隔离。\n[0027] 其中，轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统进一步设有就地控制器模拟系统，就地控制器模拟系统与中央控制器模拟系统、门控模拟系统均信号连接，且就地控制器模拟系统通过中央控制器模拟系统向门控模拟系统发出开关门信号。\n[0028] 其中，就地控制器模拟系统包括硬线接口和电源接口；硬线接口用于连接中央控制器模拟系统，电源接口用于连接外接电源。本发明就地控制器模拟系统还具有激活“就地控制操作允许”、“互锁解除操作允许”指令的功能钥匙；具有发出“开门”、“关门”、“试灯”命令的功能按钮及具有显示“全门关闭且锁紧”、“滑动门/应急门开门”功能的状态指示灯。\n[0029] 其中，中央控制器模拟系统内进一步设有主监视系统，主监视系统为带有I/O功能和数据存储功能的通讯模块，其与门控模拟系统信号连接，用于读取门控模拟系统内部的数据和接收中央控制器模拟系统的信号，并将接收到的信号进行存储在存储器内。监控系统包括第二显示终端和第二通讯模块，且主监视系统与第二通讯模块、第二显示终端均连接，主监视系统用于对各个监控系统的报警、状态和事故信息进行汇总、分析和记录。本发明主监视系统还用于实现与系统内部各门控单元模拟系统之间、与系统外部的信息交换；\n同时能对门控单元模拟系统的运行参数(包括开关门曲线的选择、关门夹紧力大小、遇障碍物重关门次数、重开门延迟时间等)进行在线修改，自动记录故障和主要操作，故障、操作记录具有显示、查看、删除等功能。第二显示终端和显示终端的设置，方便驾驶员或工作人员查看各个安全屏蔽门的报警、状态和事故信息，及时进行解决。\n[0030] 其中，中央控制器模拟系统进一步包括柜体、逻辑控制单元、监控主机、显示终端、接口装置、接线端子排、线槽、排热风扇、测量表计和状态指示灯；逻辑控制单元、监控主机均通过硬线接口连接至就地控制器模拟系统。\n[0031] 其中，信号模拟系统包括可编程逻辑控制器和继电器，可编程逻辑控制器与继电器电连接。\n[0032] 其中，门控模拟系统包括CPU组、存储单元和接口单元，接口单元用于连接门控单元模拟系统；门控单元模拟系统包括一个逻辑通讯控制器和两个驱动单元模块。\n[0033] 其中，本地控制盒用于模拟车站或维护工作人员在调试、维护时改变操作模式，其与门机模拟系统、门控模拟系统均信号连接；其中，操作模式包括自动模式、手动打开命令和手动关闭命令。本发明当门机模拟系统或门控单元模拟系统出现故障时，由本地控制盒控制门的开关。\n[0034] 本发明在实际使用时，其工作流程为：如图2所示，通过信号模拟系统模拟列车进出站信号系统下发的进出站指令，并发送开/关门控制命令；控制命令经信号模拟系统发送至中央控制器模拟系统，中央控制器模拟系统发送命令至门控模拟系统，再通过门控单元模拟系统对门机模拟系统进行实时控制，通过执行机构对门进行开/动作，从而实现本发明的系统级控制；且监控系统实时监控各门机模拟系统的状态，并发送至中央控制器模拟系统。在模拟试验过程中，如信号模拟系统出现故障或中央控制器模拟系统对门控模拟系统出现控制失败的故障时，试验人员可以通过监控系统或主监视系统的显示终端得知故障信息，从而可在就地控制器模拟系统上进行模拟开/关门操作，实现轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统的站台级控制操作。当某一门控单元模拟系统或门机模拟系统发生故障时，可以通过本地控制盒对执行机构进行隔离，不影响整个平台的运行。\n[0035] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：\n[0036] (1)本发明在一个总体构思下的设计方案下，分别对站台安全屏蔽门的控制、通讯、机械设计和工程管理等进行模拟再现，且所有模拟测试除简化安全屏蔽门结构部分外，其余都采用安全屏蔽门相同的部件，提高了模拟效率和准确性，能真实模拟屏蔽门安装过程中存在的问题，能有效解决工程的一些疑难问题。\n[0037] (2)本发明阻性负载的设置，能实时模拟门体的阻力变化曲线；采用转动惯量盘模拟门体的惯性负载，比通常采用忽略惯性负载的方法相比模拟结果更加准确；且本发明执行机构与阻性负载之间采用万向联轴器，使本发明具有一定的鲁棒性。\n[0038] (3)本发明就地控制器模拟系统，在模拟试验过程中，如信号模拟系统出现故障或中央控制器模拟系统对门控模拟系统出现控制失败的故障时，试验人员可在就地控制器模拟系统上进行模拟开/关门操作，实现轨道交通安全屏蔽门模拟试验系统的站台级控制操作；当门机模拟系统或门控单元模拟系统出现故障时，通过本地控制盒控制门的开关。\n[0039] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。