站台屏蔽门系统

1.一种用于站台屏蔽门系统的控制系统，该站台屏蔽门系统具有门驱动装置和微处理器门驱动控制装置，该微处理器门驱动控制装置适于根据预定的曲线控制门的开启和关闭，该控制系统还包括至少一个探测器，该至少一个探测器适于监测门驱动装置和/或门运动并产生输出信号，
其特征在于，该控制系统还包括适于控制门驱动装置的硬件控制器，其中，在使用时，输出信号被传送给硬件控制器，从而如果来自探测器的输出信号位于预定的门操作包络线之外，则该硬件控制器使门驱动装置减速，其中，微处理器门驱动控制装置适于根据预定的曲线控制门的驱动。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，该探测器适于测量门的速度。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，该探测器适于测量由门驱动装置所引起的电流。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述硬件控制器还适于中断向所述门驱动装置供电，从而当门的速度高于预定速度时迫使门处于减速模式，被迫的减速模式将保持可操作，直到门完全关闭并锁定为止。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中，该探测器为Hall探测器。
6.根据权利要求5所述的控制系统，还包括时钟和多级计数器，该时钟和多级计数器适于测量Hall探测器输出信号的连续上升边之间的时间，同时计数器通过速度时钟产生脉动并在该Hall探测器输出信号的各上升边上被重置，从而当在连续上升边之间被引起的电流不超过预定限度时，门的速度位于极限内。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，门操作包络线具有用于不同门的可选择的操作边界。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中，该硬件控制器为可编程的阵列逻辑控制器。

站台屏蔽门系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种用于站台屏蔽门系统的控制系统，以及一种操作所述门关闭的方法。\n背景技术\n[0002] 传统的火车站基本上与自从19世纪铁路工业开始以来曾经使用的设计相同，并成为解决乘客上车速度最大化问题的有效解决方案，这种传统的火车站包括邻近轨道的隆起的站台。\n[0003] 然而，基本的站台配置遭受到许多众所周知的问题，比如乘客有意或无意地跌落到列车下面，以及乘客手中的垃圾掉落到轨道上。尽管人员跌落到列车之下的事故并不常见，它们会造成严重的铁路网中断，并对在场的每个人来说是伤害性事故。轨道上的垃圾问题近些年来也有所增长，并可能对地铁或地下系统造成严重的健康和安全危险性，垃圾将留在隧道中，直到它被清除。\n[0004] 作为处理这些问题的一种手段，站台屏蔽系统或自动站台闸门在铁路工业中是众所周知的。由于存在需要将站台和列车的门对齐的问题，这些系统通常仅被安装在铁路车辆标准化的线路上，这在实践中是安装在地铁或地下系统上，尽管有些专用的高速系统也配备有屏蔽装置。\n[0005] 由于所述门非常重，在某些情况下重量在100kg以上，因此需要非常大的能量来移动该门，该门和闸门的系统通常设有障碍物检测装置，从而在某人或某物被夹在处于闭合锁定位置的前门缘和系统之间的情况下能够使用制动器。目前安装的系统使用基于微处理器的软件控制器，用于根据预定的特性曲线来控制马达速度，其中，门运动的最后部分相当地低，从而在某人或某物被挤住时，施加不会导致严重伤害的较低的力。\n[0006] 已知的系统存在如下问题，即门在微处理器/软件控制器的控制下有可能通过超过特性曲线而超速。由于控制门的软件失效可以导致伤害的性质，其必须经过验证达到SIL2的最小水平。\n发明内容\n[0007] 本发明提供了用于在站台屏蔽门系统中控制门或闸门关闭的装置和方法，该装置和方法增强了系统的安全性。\n[0008] 根据本发明，提供了一种用于站台屏蔽门系统的控制系统，该站台屏蔽门系统具有门驱动装置和微处理器门驱动控制装置，其适于根据预定曲线控制门的打开和关闭，该控制系统至少包括一个探测器，其适于监测驱动装置和/或门的运动，该控制系统还包括控制器，该控制器适于控制门驱动装置，其中，在使用中，如果来自探测器的信号位于预定门操作包络线(envelope)之外，则该控制器使门驱动装置停止。\n[0009] 在优选实施例中，驱动装置至少包括一个马达从动滑轮，探测器适于测量由马达引起的电流。\n[0010] 优选地，探测器适于测量门的速度和/或由门驱动装置引起的电流。\n[0011] 优选地，一旦门达到预定速度，微处理器就用于将门保持在恒定的速度预定时间或距离，然后使该门减速至第二预定速度，该第二预定速度低于第一预定速度，其中，如果控制器确定该门速高于第二预定速度，则驱动装置减速。\n[0012] 优选地，探测器为Hall探测器，在Hall探测器信号的相继上升边之间的时间被测量，使得当相继上升边之间所引起的电流不超过预定限度时，门的速度位于极限内。\n[0013] 优选地，该门操作包络线具有可选择的操作边界用于不同的门。\n[0014] 本发明的系统与现有系统相比，具有如下优点：除了软件控制外，使用独立的硬件控制，同时提供障碍物检测和门超速控制，由此通过冗余和多样性增强了安全性。\n附图说明\n[0015] 现在，将参考附图对本发明的示例性实施例进行更详细地描述，其中：\n[0016] 图1示出了站台屏蔽门系统；\n[0017] 图2示出了用于关闭门的速度曲线的示意图。\n具体实施方式\n[0018] 图1示出了站台屏蔽门系统的示意图，其中滑动门在铁路站台上处于封闭位置，该系统包括邻近固定驱动板2的第一滑动门1，所述固定驱动板2比所述滑动门1窄。所述固定驱动板2与一个固定板3或枢转门相邻，所述固定板3或枢转门又与另一个固定驱动板4相邻，所述固定驱动板4与另一个滑动门5相邻。导轨6被布置在所述固定驱动板\n2和4的下缘。头部结构7被布置在所述固定驱动板2和4以及所述固定板3的上缘。该门系统设有驱动机构，所述驱动机构包括两对马达从动滑轮和固定在滑动门1、5的相对端上的两条带。\n[0019] 在已知的门系统中，马达的操作受局部微处理器的控制，当门开启信号从列车处通常通过跟踪信号系统被接收时，该微处理器促动门打开。门的运动沿着一定的曲线，该曲线如图2示意性地示出，在图2中可以看出，门从静止加速到第一恒定速度，在这段时间中，门覆盖开启和关闭位置之间的大部分距离。当门靠近关闭位置时，其减速，该速度迅速降低，从而在乘客的头部被夹在滑动门扇之间的情况下，施加在乘客上的力大大减小，从而防止乘客被挤压。然后，门的速度缓慢地下降到零点，在该点处，门处于关闭位置。一旦处于关闭位置，控制器就将门锁定，并通知列车，门关闭并锁定，因此列车可以出发。\n[0020] 由于安全性的考虑，为储存在运动门扇中的能量限定两个限度。在图2中标为A到B的部分中用于关闭门扇的高水平下降到用于最终闭合部分B到C的更低的限度。在安装门系统的过程中，对微处理器进行编程，从而门的速度将沿着图2所示的速度曲线，以确保门不具有太多的动能，否则会损害安全性。\n[0021] 在本发明中，提供形式为可编程的阵列逻辑(PAL)的控制器，以监测门运动时门的速度、门的位置和马达的电流。每个马达都设有适于测量马达的速度的Hall探测器，该Hall探测器的输出信号输送给PAL。提供时钟和多级计数器以测量Hall探测器输出信号的连续上升边之间的时间，同时计数器通过速度时钟(speedclock)产生脉动并在该Hall探测器信号的各上升边上被重置。\n[0022] 为了确保满足安全性要求，有必要保证在门运动中能量在其全部运动中不超过预定水平，这就不会导致严重的伤害。对于已知的微处理器软件控制方案，对大部分的关闭距离设定较高的水平，对最后的部分设定较低的水平。门中的能量将为门质量的函数，因此对于较重的门，允许的门速度的水平将较低。这些水平被设定成高于微处理器所遵循的曲线中设定的水平，因此除非微处理器存在故障，否则微处理器将继续控制门的关闭。这些水平也低于通常认为能够造成伤害的水平。\n[0023] 当多级计数器达到Hall探测器信号的连续上升边之间的限定的电流速度极限时，门的速度处于预定的安全性限度内。该计数器的状态被缓冲，从而在超速被检测之前，允许几次超速运行的循环。\n[0024] 在PAL检测超速的情况下，通过中断马达供电，使门被迫进入减速模式。该减速将保持有效，直到马达速度下降到非常低的速度为止，然后该门的速度将被限制在低速的限度内，直到门完全关闭并锁定为止。在该点，马达能够被释放以返回到通常的曲线。在每个门具有超过一个马达的系统中，在任意一个马达中检测到超速的情况下，所有的马达将被减速。\n[0025] PAL还适于检测是否存在障碍。该PAL监测在所有的时刻由马达所引起的电流。\n无论是门的速度下降到非常低还是方向改变时，PAL确定马达加速设定的距离。如果由马达引起的电流超过预定限度时，有可能在门中存在障碍物，其中，当门加速时设定较高的限度，该限度高于当门在恒定的速度行进或减速时的限度。如果电流超过该预定限度比预定的期间长，则马达再次减速并被带到停止。然后，该PAL重置该门控制单元，并使马达有10秒钟不能使用，以允许门在将控制返回到微处理器之前，从障碍处被释放。\n[0026] 本发明适用于全高门系统和半高门系统中，在这两种系统中，门也被称为闸门。