專(zhuān)利名稱(chēng)：站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種用于站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，以及 一 種操作所述門(mén)關(guān)閉的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的火車(chē)站基本上與自從19世紀(jì)鐵路工業(yè)開(kāi)始以來(lái)曾經(jīng)使用的設(shè)計(jì)相同，并成為解決乘客上車(chē)速度最大化問(wèn)題的有效解決方案，這種傳統(tǒng)的火車(chē)站包括鄰近軌道的隆起的站臺(tái)。
然而，基本的站臺(tái)配置遭受到許多眾所周知的問(wèn)題，比如乘客有意或無(wú)意地跌落到列車(chē)下面，以及乘客手中的垃圾掉落到軌道上。盡管人員跌落到列車(chē)之下的事故并不常見(jiàn)，它們會(huì)造成嚴(yán)重的鐵路網(wǎng)中斷，并對(duì)在場(chǎng)的每個(gè)人來(lái)說(shuō)是傷害性事故。軌道上的垃圾問(wèn)題近些年來(lái)也有所增長(zhǎng)，并可能對(duì)地鐵或地下系統(tǒng)造成嚴(yán)重的健康和安全危險(xiǎn)性，垃圾將留在隧道中，直到它被清除。
作為處理這些問(wèn)題的 一種手段，站臺(tái)屏蔽系統(tǒng)或自動(dòng)站臺(tái)閘門(mén)在鐵路工業(yè)中是眾所周知的。由于存在需要將站臺(tái)和列車(chē)的門(mén)對(duì)齊的問(wèn)題，這些系統(tǒng)通常僅被安裝在鐵路車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)化的線路上，這在實(shí)踐中是安裝在地鐵或地下系統(tǒng)上，盡管有些專(zhuān)用的高速系統(tǒng)也配備有屏蔽裝置。
由于所述門(mén)非常重，在某些情況下重量在100kg以上，因此需要非常大的能量來(lái)移動(dòng)該門(mén)，該門(mén)和閘門(mén)的系統(tǒng)通常設(shè)有障礙物檢測(cè)裝置，從而在某人或某物被夾在處于閉合鎖定位置的前門(mén)緣和系統(tǒng)之間的情況下能夠使用制動(dòng)器。目前安裝的系統(tǒng)使用基于微處理器的軟件控制器，用于根據(jù)預(yù)定的特性曲線來(lái)控制馬達(dá)速度，其中，門(mén)運(yùn)動(dòng)的最后部分相當(dāng)?shù)氐?，從而在某人或某物被擠住時(shí)，施加不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重傷害的較低的力。已知的系統(tǒng)存在如下問(wèn)題，即門(mén)在微處理器/軟件控制器的控制下有可能通過(guò)超過(guò)特性曲線而超速。由于控制門(mén)的軟件失效可以導(dǎo)致傷
害的性質(zhì)，其必須經(jīng)過(guò)驗(yàn)證達(dá)到SIL2的最小水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于在站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)中控制門(mén)或閘門(mén)關(guān)閉的裝置和方法，該裝置和方法增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)具有門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置和微處理器門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其適于根據(jù)預(yù)定曲線控制門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉，該控制系統(tǒng)至少包括一個(gè)探測(cè)器，其適于監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置和/或門(mén)的運(yùn)動(dòng)，該控制系統(tǒng)還包括控制器，該控制器適于控制門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置，其中，在使用中，如果來(lái)自探測(cè)器的信號(hào)位于預(yù)定門(mén)操作包絡(luò)線(envelope)之外，則該控制器使門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置停止。
在優(yōu)選實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置至少包括一個(gè)馬達(dá)從動(dòng)滑輪，探測(cè)器適于測(cè)量由馬達(dá)引起的電流。
優(yōu)選地，探測(cè)器適于測(cè)量門(mén)的速度和/或由門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置引起的電流。
優(yōu)選地， 一旦門(mén)達(dá)到預(yù)定速度，微處理器就用于將門(mén)保持在恒定的速度預(yù)定時(shí)間或距離，然后使該門(mén)減速至第二預(yù)定速度，該第二預(yù)定速度低于第一預(yù)定速度，其中，如果控制器確定該門(mén)速高于第二預(yù)定速度，則驅(qū)動(dòng)裝置減速。
優(yōu)選地，探測(cè)器為Hall探測(cè)器，在Hall探測(cè)器信號(hào)的相繼上升邊之間的時(shí)間被測(cè)量，使得當(dāng)相繼上升邊之間所引起的電流不超過(guò)預(yù)定限度時(shí)，門(mén)的速度位于極限內(nèi)。
優(yōu)選地，該門(mén)操作包絡(luò)線具有可選擇的操作邊界用于不同的門(mén)。
本發(fā)明的系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)除了軟件控制外，使用獨(dú)立的硬件控制，同時(shí)提供障礙物檢測(cè)和門(mén)超速控制，由此通過(guò)
冗余和多樣性增強(qiáng)了安全性。


現(xiàn)在，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)地描述，
其中
圖1示出了站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)；圖2示出了用于關(guān)閉門(mén)的速度曲線的示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的示意圖，其中滑動(dòng)門(mén)在鐵路站臺(tái)上處于封閉位置，該系統(tǒng)包括鄰近固定驅(qū)動(dòng)板2的第一滑動(dòng)門(mén)1，所述固定驅(qū)動(dòng)板2比所述滑動(dòng)門(mén)1窄。所述固定驅(qū)動(dòng)板2與一個(gè)固定板3或樞轉(zhuǎn)門(mén)相鄰，所述固定板3或樞轉(zhuǎn)門(mén)又與另 一個(gè)固定驅(qū)動(dòng)板4相鄰，所述固定驅(qū)動(dòng)板4與另一個(gè)滑動(dòng)門(mén)5相鄰。導(dǎo)軌6被布置在所述固定驅(qū)動(dòng)板2和4的下緣。頭部結(jié)構(gòu)7被布置在所述固定驅(qū)動(dòng)板2和4以及所述固定板3的上緣。該門(mén)系統(tǒng)設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)才幾構(gòu)包括^兩對(duì)馬達(dá)從動(dòng)滑輪和固定在滑動(dòng)門(mén)1、 5的相對(duì)端上的兩條帶。
在已知的門(mén)系統(tǒng)中，馬達(dá)的操作受局部微處理器的控制，當(dāng)門(mén)開(kāi)啟信號(hào)從列車(chē)處通常通過(guò)跟蹤信號(hào)系統(tǒng)被接收時(shí)，該微處理器促動(dòng)門(mén)打開(kāi)。門(mén)的運(yùn)動(dòng)沿著一定的曲線，該曲線如圖2示意性地示出，在圖2中可以看出，門(mén)從靜止加速到第一恒定速度，在這段時(shí)間中，門(mén)覆蓋開(kāi)啟和關(guān)閉位置之間的大部分距離。當(dāng)門(mén)靠近關(guān)閉位置時(shí)，其減速，該速度迅速降低，從而在乘客的頭部被夾在滑動(dòng)門(mén)扇之間的情況下，施加在乘客上的力大大減小，從而防止乘客被擠壓。然后，門(mén)的速度緩慢地下降到零點(diǎn)，在該點(diǎn)處，門(mén)處于關(guān)閉位置。 一旦處于關(guān)閉位置，控制器就將門(mén)鎖定，并通知列車(chē)，門(mén)關(guān)閉并鎖定，因此列車(chē)可以出發(fā)。
由于安全性的考慮，為儲(chǔ)存在運(yùn)動(dòng)門(mén)扇中的能量限定兩個(gè)限度。在圖2中標(biāo)為A到B的部分中用于關(guān)閉門(mén)扇的高水平下降到用于最終閉合部分B到C的更低的限度。在安裝門(mén)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)微處理器進(jìn)行編程，從而門(mén)的速度將沿著圖2所示的速度曲線，以確保門(mén)不具有太多的動(dòng)能，否則會(huì)損害安全性。
在本發(fā)明中，提供形式為可編程的陣列邏輯(PAL)的控制器，以監(jiān)測(cè)門(mén)運(yùn)動(dòng)時(shí)門(mén)的速度、門(mén)的位置和馬達(dá)的電流。每個(gè)馬達(dá)都^殳有適于測(cè)量馬達(dá)的速度的Hall探測(cè)器，該Hall探測(cè)器的輸出信號(hào)輸送給PAL。提供時(shí)鐘和多級(jí)計(jì)數(shù)器以測(cè)量Hall探測(cè)器輸出信號(hào)的連續(xù)上升邊之間的時(shí)間，同時(shí)計(jì)數(shù)器通過(guò)速度時(shí)鐘(speedclock)產(chǎn)生脈動(dòng)并在該Hall探測(cè)器信號(hào)的各上升邊上被重置。
為了確保滿(mǎn)足安全性要求，有必要保證在門(mén)運(yùn)動(dòng)中能量在其全部運(yùn)動(dòng)中不超過(guò)預(yù)定水平，這就不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的傷害。對(duì)于已知的微處理器軟件控制方案，對(duì)大部分的關(guān)閉距離設(shè)定較高的水平，對(duì)最后的部分設(shè)定較低的水平。門(mén)中的能量將為門(mén)質(zhì)量的函數(shù)，因此對(duì)于較重的門(mén)，允許的門(mén)速度的水平將較低。這些水平被設(shè)定成高于微處理器所遵循的曲線中設(shè)定的水平，因此除非微處理器存在故障，否則微處理器將繼續(xù)控制門(mén)的關(guān)閉。這些水平也低于通常認(rèn)為能夠造成傷害的水平。
當(dāng)多級(jí)計(jì)數(shù)器達(dá)到Hall探測(cè)器信號(hào)的連續(xù)上升邊之間的限定的電流速度極限時(shí)，門(mén)的速度處于預(yù)定的安全性限度內(nèi)。該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)#皮緩沖，從而在超速被檢測(cè)之前，允許幾次超速運(yùn)行的循環(huán)。
在PAL檢測(cè)超速的情況下，通過(guò)中斷馬達(dá)供電，使門(mén)被迫進(jìn)入減速模式。該減速將保持有效，直到馬達(dá)速度下降到非常低的速度為止，然后該門(mén)的速度將被限制在低速的限度內(nèi)，直到門(mén)完全關(guān)閉并鎖定為止。在該點(diǎn)，馬達(dá)能夠被釋放以返回到通常的曲線。在每個(gè)門(mén)具有超過(guò)一個(gè)馬達(dá)的系統(tǒng)中，在任意一個(gè)馬達(dá)中檢測(cè)到超速的情況下，所有的馬達(dá)將被減速。
PAL還適于檢測(cè)是否存在障礙。該P(yáng)AL監(jiān)測(cè)在所有的時(shí)刻由馬達(dá)所引起的電流。無(wú)論是門(mén)的速度下降到非常低還是方向改變時(shí)，PAL確定馬達(dá)加速設(shè)定的距離。如果由馬達(dá)引起的電流超過(guò)預(yù)定限度時(shí)，有可能在門(mén)中存在障礙物，其中，當(dāng)門(mén)加速時(shí)設(shè)定較高的限度，該限度高于當(dāng)門(mén)在恒定的速度行進(jìn)或減速時(shí)的限度。如果電流超過(guò)該預(yù)定限度比預(yù)定的期間長(zhǎng)，則馬達(dá)再次減速并被帶到停止。然后，該P(yáng)AL重置該門(mén)控制單元，并使馬達(dá)有IO秒鐘不能使用，以允許門(mén)在將控制返回到微處理器之前，從障礙處被釋放。
6本發(fā)明適用于全高門(mén)系統(tǒng)和半高門(mén)系統(tǒng)中，在這兩種系統(tǒng)中，門(mén) 也被稱(chēng)為閘門(mén)。
權(quán)利要求
1、一種用于站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)具有門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置和微處理器門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其適于根據(jù)預(yù)定的曲線控制門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，該控制系統(tǒng)還包括至少一個(gè)適于監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置和/或門(mén)運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器，其特征在于，該控制系統(tǒng)還包括適于控制門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置的控制器，其中，在使用時(shí)，如果來(lái)自探測(cè)器的信號(hào)位于預(yù)定的門(mén)操作包絡(luò)線之外，則該控制器使門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置減速。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，該探測(cè)器適于測(cè)量門(mén)的速度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制系統(tǒng)，其中，該探測(cè)器適于測(cè)量由門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置所引起的電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中， 一旦門(mén)達(dá)到預(yù)定速度，則該微處理器適于將門(mén)保持在恒定速度達(dá)預(yù)定時(shí)間或距離，然后，將門(mén)減速到第二預(yù)定速度，該第二預(yù)定速度低于第一預(yù)定速度，其中，如果該控制器確定該門(mén)的速度高于第二預(yù)定速度，則該驅(qū)動(dòng)裝置減速。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，該探測(cè)器為Hall探測(cè)器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，Hall探測(cè)器信號(hào)的相繼上升邊之間的時(shí)間被測(cè)量，從而當(dāng)在連續(xù)上升邊之間被引起的電流不超過(guò)預(yù)定限度時(shí)，門(mén)的速度位于極限內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6的任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，門(mén)操作范圍具有用于不同門(mén)的可選擇的操作邊界。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，該門(mén)是站臺(tái)屏蔽門(mén)。
全文摘要
一種用于站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，該站臺(tái)屏蔽門(mén)系統(tǒng)具有門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置和微處理器門(mén)驅(qū)動(dòng)控制裝置，其適于根據(jù)預(yù)定曲線控制門(mén)(1)的打開(kāi)和關(guān)閉，該控制系統(tǒng)包括至少一個(gè)適于監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)裝置和/或門(mén)運(yùn)動(dòng)的探測(cè)器，該控制系統(tǒng)還包括適于控制門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置的控制器，其中，在使用時(shí)，如果來(lái)自探測(cè)器的信號(hào)位于預(yù)定的門(mén)操作范圍之外，則該控制器使該門(mén)驅(qū)動(dòng)裝置減速。
文檔編號(hào)E05F15/00GK101460693SQ200780020507
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者D·泰特 申請(qǐng)人:克諾爾布萊姆斯軌道系統(tǒng)英國(guó)有限公司