轨道交通车辆对标智能检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种轨道交通车辆对标智能检测设备，属于轨道交通对标技术领域。


背景技术：

2.地铁车辆停车精度，行业内简称对标精度，是反映地铁车辆停车后地铁车辆车门与站台屏蔽门之间相对位置的重要指标。正线列车一般以ato模式运行，列车对标精度受信号系统控车策略、天气环境及车辆制动功能响应等多方面因素影响，当对标精度超出一定范围值后，触发车辆保护机制，即地铁车辆车门与站台屏蔽门均锁闭无法打开，以免影响乘客上下车，造成安全隐患。
3.例如中国专利cn 212134837u，公开了一种地铁屏蔽门监测系统，包括：屏蔽门信号采集模块用于获取地铁屏蔽门的状态信号；下位机用于对屏蔽门信号采集模块发送控制指令以及将屏蔽门信号采集模块采集的信号传送至上位机；上位机用于和所述下位机交互；上位机包括主控制器、数据处理模块、数据库模块、数据查询模块和故障报警模块，主控制器分别和前述模块相连；数据处理模块用于对地铁屏蔽门的状态信号进行数据处理；数据库模块用于对处理完成的各项数据进行存储；数据查询模块用于从数据库模块中调取存储的历史数据并输出；故障报警模块用于将数据处理模块处理完成的各项数据和正常。
4.车辆问题整改、验证过程中，车辆要进行多次正线全线对标测试。传统测量方法需要2人站立于客室车门处跟随列车于正线逐个车站完成。车门关闭后，1人使用钢板尺和卷尺，在相同高度处测量车门垂直中心线与站台屏蔽门中心线之间的距离，另外1人记录。该方式存在如下问题：
5.1.测量者需通过地铁车辆客室车门的透明玻璃观察站台屏蔽门中心线，存在门框遮挡情况，只能预估测量数据，导致测量数据不准确。
6.2.车辆对标不准问题普遍存在，对标测试需求大，单次测量需要2人配合完成，且记录繁琐，消耗大量人力。
7.3.测试人员能力不均衡和责任心问题，导致测量数据的可靠性低。
8.工作状态数据进行实时比较分析，并得出信号异常结果，将信号异常结果输出成报警信号。


技术实现要素：

9.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种轨道交通车辆对标智能检测设备，实现自动测量受试地铁车辆的车门中心线与站台屏蔽门中心线之间的距离，解决传统测量方法存在的问题。
10.本实用新型所述轨道交通车辆对标智能检测设备，包括无线指令信号采集装置和检测装置，所述无线指令信号采集装置设置在受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜，无线指令信号采集装置用于采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置；所述检
测装置设置在受试地铁车辆的车门中心线的地板上，用于通过探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离。
11.优选的，所述无线指令信号采集装置包括短路保护电路、电压转换电路、隔离与驱动电路、第一控制器及信号处理电路、wifi发送模块及与车辆电器柜连接的线缆。
12.优选的，所述检测装置包括传感器、光耦、驱动放大电路、超级电容电池、短路保护电路、第二控制器及其外围接口电路、传输模块、wifi接收模块。
13.优选的，所述传感器通过同步转向装置设置在磁吸底座上，所述磁吸底座吸附于受试地铁车辆的车门中心线的地板上。
14.优选的，所述同步转向装置包括2个同步可旋转的啮合齿轮，齿轮安装在磁吸底座上；传感器安装在齿轮上，2个传感器对称于受试地铁车辆的车门中心线。
15.优选的，所述传感器采用高精度超声波或红外线传感器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型所述轨道交通车辆对标智能检测设备，通过无线指令信号采集装置采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置，检测装置通过传感器测量受试地铁车辆的车门中心线与站台屏蔽门中心线之间的距离，用无线指令信号采集装置和检测装置代替传统的人工测量，解决传统测量方法存在的问题。同时，无线指令信号采集装置和检测装置配合第一控制器及信号处理电路和第二控制器及其外围接口电路后，可实现自动测量、运算、存储、传输、报表打印等功能，节省人力、物力，解决传统测量方法存在的问题；适用于城市轨道交通地下线和高架线的使用环境，通用性、适应性更强；实现列车开门检测、关门不检测，使之更节能、更低耗、延长设备使用寿命；轨道交通车辆停车精度问题普遍存在，实用性强。
附图说明
18.图1为本实用新型所述的一种无线指令信号采集装置的原理框图；
19.图2为本实用新型所述的一种检测装置的原理框图；
20.图3为本实用新型所述的一种传感器同步转向转装置的结构示意图；
21.图4为本实用新型所述的一种轨道交通车辆对标智能检测系统的控制时序图。
22.图中：1、齿轮；2、传感器；3、站台屏蔽门中心线；4、站台屏蔽门；5、站台侧；6、地铁车辆车门；7、地铁车辆侧；8、受试地铁车辆的车门中心线；9、磁吸底座。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
24.实施例1
25.如图1-图4所示，本实用新型设计了一种轨道交通车辆对标智能检测设备，包括无线指令信号采集装置和检测装置，所述无线指令信号采集装置设置在受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜，无线指令信号采集装置用于采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置；所述检测装置设置在受试地铁车辆的车门中心线8的地板上，用于通过探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离。
26.具体的，所述无线指令信号采集装置包括短路保护电路、电压转换电路、隔离与驱动电路、第一控制器及信号处理电路、wifi发送模块及与车辆电器柜连接的线缆。
27.无线指令信号采集装置，采用卡扣方式固定于受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜内的接线排导轨上，由车辆提供dc11v电源。
28.地铁车辆的dc11v开门指令信号经无线指令信号采集装置的短路保护电路后，由调压电路降压、稳压至dc5v，经隔离驱动电路后，将信号送至第一控制器，再由wifi发送模块发出。
29.所述检测装置包括传感器2、光耦、驱动放大电路、超级电容电池、短路保护电路、第二控制器及其外围接口电路、传输模块、wifi接收模块。所述传感器2通过同步转向装置设置在磁吸底座9上，所述磁吸底座9吸附于受试地铁车辆的车门中心线8的地板上。所述同步转向装置包括2个同步可旋转的啮合齿轮1，齿轮1安装在磁吸底座9上；传感器2安装在齿轮1上，2个传感器2对称于受试地铁车辆的车门中心线8。
30.检测装置通过磁吸底座或胶带固定于受试地铁车辆的车门中心线8处的地板上，该装置由自带的超级电容电池供电。当地铁车辆停车后打开车门，站台屏蔽门4联动打开。地铁车辆车门6系统的一般控制逻辑是列车开门指令发出后延时3-4s时间后，车门完全打开。所述检测装置的传感器2采用“飞行时间法”通过发射光脉冲并测量此光脉冲从发射到被物体反射回来的时间，通过测时间间隔来计算与物体之间的距离。
31.所述第一控制器和第二控制器均采用单片机，当然也可以采用其他控制器，在此不再赘述。
32.本实用新型所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，可以配合第一控制器及信号处理电路和第二控制器及其外围接口电路形成下位机，再加上位机组成一种轨道交通车辆对标智能检测系统。
33.该轨道交通车辆对标智能检测系统，包括下位机和上位机：
34.下位机包括指令无线信号采集模块、检测模块、第一控制器及信号处理电路和第二控制器及其外围接口电路，
35.指令无线信号采集模块：用于通过指令无线信号采集装置采集地铁车辆的开门指令信号并发送；
36.检测模块：用于通过检测装置探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离，并比较检测装置到左右两侧站台屏蔽门框之间的距离差；
37.上位机：用于生成测试数据报表。
38.如图1所示，无线指令信号采集装置放置于受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜内，主要由短路保护电路、电压转换电路、隔离与驱动电路、wifi发送模块、固定装置及与车辆电器柜连接的线缆等组成。
39.如图2和图3所示，检测装置放置于受试地铁车辆的车门中心线8的地板上，主要由传感器2及其同步转向装置、磁吸底座、光耦、驱动放大电路、超级电容电池、短路保护电路、4g(5g)模块、wifi接收模块等组成。其中传感器同步转向装置，用于现场调试以适应不同线路、不同车型的地铁车辆与屏蔽门之间的空隙，保障地铁车辆与屏蔽门之间的不同位置探测需求，主要由2个同步可旋转的啮合齿轮1组成。传感器2可以根据高架线路和地下线路的不同应用环境，选取红外线测距传感器2或超声波传感器2。超声波传感器2特别适合高架地铁线路的强光、大雾的恶劣环境，减少干扰；红外测距传感器2，响应时间短、测量距离远、有很高的频率响应，很适合地下线路的地铁车辆。
40.传感器2探测到检测装置与站台屏蔽门4左右侧门框的距离后，信号经光耦隔离，驱动放大电路后由单片机采集。通过第二控制器逻辑运算比较该装置到左右两侧站台屏蔽门4之间的距离差，当差值为“+”时，表示列车相对站台“冲标”，当差值为
“‑”
时，表示列车相对站台“欠标”。第二控制器设计有存储卡用于备份记录测量数据。
41.如图4所示，当第二控制器通过wifi接收模块接收到列车开门指令信号高电平后，延时(t2-t1)时间后作为传感器测距使能信号，启动传感器采集命令；当检测到列车开门指令信号低电平后，传感器测距使能信号丢失，第二控制器停止测量程序，进入节能待机模式，直至下一次收到列车开门指令信号高电平后再次触发测距采集程序。第二控制器将在(t3-t2)时间内，完成不少于3次的数据测量，取平均值。因此，该装置保证了只有在列车停站开门时刻采集数据，更节能、更低耗、延长设备使用寿命。
42.检测装置同时将测量数据经4g(5g)模块传输至车辆段dcc处的上位机，上位机软件拟合测量数据与正线每个车站的对应关系，自动生成测量数据报表，具备输出打印功能。
43.上位机由一台工控机及显示器组成，上位机设计有数据传输解析和处理软件，可生成测试数据报表，具有数据分析和报表打印功能。
44.所述轨道交通车辆对标智能检测系统，具有如下优点：
45.1.由于采用高精度超声波或红外线传感器2，本设计的测量精度更高。
46.2.本设计的下位机尺寸更小，便携性高，方便携带。
47.3.本设计实现自动测量、运算、存储、传输、报表打印等功能，节省人力、物力。
48.4.本设计适用于城市轨道交通地下线和高架线的使用环境，通用性、适应性更强。
49.5.本设计实现列车开门检测、关门不检测，使之更节能、更低耗、延长设备使用寿命。
50.6.轨道交通车辆停车精度问题普遍存在，本设计实用性强。
51.当然，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

技术特征：
1.一种轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，包括无线指令信号采集装置和检测装置，所述无线指令信号采集装置设置在受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜，无线指令信号采集装置用于采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置；所述检测装置设置在受试地铁车辆的车门中心线(8)的地板上，用于通过探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离。2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，所述无线指令信号采集装置包括短路保护电路、电压转换电路、隔离与驱动电路、第一控制器及信号处理电路、wifi发送模块及与车辆电器柜连接的线缆。3.根据权利要求1或2所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，所述检测装置包括传感器(2)、光耦、驱动放大电路、超级电容电池、短路保护电路、第二控制器及其外围接口电路、传输模块、wifi接收模块。4.根据权利要求3所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，所述传感器(2)通过同步转向装置设置在磁吸底座(9)上，所述磁吸底座(9)吸附于受试地铁车辆的车门中心线(8)的地板上。5.根据权利要求4所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，所述同步转向装置包括2个同步可旋转的啮合齿轮(1)，齿轮(1)安装在磁吸底座(9)上；传感器(2)安装在齿轮(1)上，2个传感器(2)对称于受试地铁车辆的车门中心线(8)。6.根据权利要求5所述的轨道交通车辆对标智能检测设备，其特征在于，所述传感器(2)采用高精度超声波或红外线传感器(2)。

技术总结
本实用新型涉及一种轨道交通车辆对标智能检测设备，属于轨道交通对标技术领域；包括无线指令信号采集装置和检测装置，所述无线指令信号采集装置设置在受试地铁车辆的与检测装置同一节车厢的电器柜，无线指令信号采集装置用于采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置；所述检测装置设置在受试地铁车辆的车门中心线的地板上，用于通过探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离；通过无线指令信号采集装置采集地铁车辆的开门指令信号并发送检测装置，检测装置通过传感器测量受试地铁车辆的车门中心线与站台屏蔽门中心线之间的距离，用无线指令信号采集装置和检测装置代替传统的人工测量，解决传统测量方法存在的问题。解决传统测量方法存在的问题。解决传统测量方法存在的问题。


技术研发人员：李大勇 赵宏宇 马桂财 陈磊 张红江 陈明可 刘冰 乙永强 许桂红 刘慧珠 赵宁 赵敏 王森 刘巧玉
受保护的技术使用者：青岛地铁运营有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/17