轨道交通车辆对标智能检测方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及一种轨道交通车辆对标智能检测方法、系统及存储介质，属于轨道交通对标技术领域。

背景技术

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。

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。

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：

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。

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。

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。

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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种轨道交通车辆对标智能检测方法、系统及存储介质，实现自动正线全线对标测试，解决传统测量方法存在的问题。

本发明所述的一种轨道交通车辆对标智能检测方法，包括如下步骤：

步骤1、采集地铁车辆的开门指令信号并发送；

步骤2、探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离；

步骤3、比较检测装置到左右两侧站台屏蔽门框之间的距离差，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”。

优选的，所述步骤1，具体包括如下步骤：

步骤101、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处理；

步骤102、由调压电路降压、稳压至DC5V；

步骤103、经隔离驱动电路后，将信号送至第一控制器；

步骤104、第一控制器经WIFI发送模块发出列车开门指令信号高电平。

优选的，所述步骤2，具体包括如下步骤：

步骤201、当检测装置的第二控制器通过WIFI接收模块接收到WIFI发送模块发出的列车开门指令信号高电平后，延时时间后作为传感器测距使能信号，启动传感器采集命令；

步骤202、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，第二控制器停止测距采集程序，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；

步骤203、第二控制器在测量时间内，完成不少于3次的数据测量，取平均值。

优选的，所述步骤3，具体包括如下步骤：

步骤301、传感器探测到检测装置与站台屏蔽门左右侧门框的距离后，信号经光耦隔离，驱动放大电路后由第二控制器采集；

步骤302、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之间的距离差；

步骤303、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”；

步骤304、第二控制器内存储卡备份记录测量数据。

优选的，所述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。

优选的，所述检测装置的传感器采用“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。

优选的，所述延时时间为第二控制器接收到WIFI发送模块发出的列车开门指令信号高电平至传感器测距使能信号发出的时间。

优选的，所述测量时间为列车开门指令信号高电平的时间与延时时间的差。

本发明所述的一种轨道交通车辆对标智能检测系统，应用于上述的轨道交通车辆对标智能检测方法，包括下位机和上位机：

下位机包括指令无线信号采集模块和检测模块，

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；

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；

上位机：用于生成测试数据报表。

本发明所述的一种轨道交通车辆对标智能检测存储介质，存储有上述的轨道交通车辆对标智能检测系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过提出一种轨道交通车辆对标智能检测方法、系统及存储介质，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

图1为本发明所述的一种无线指令信号采集装置的原理框图；

图2为本发明所述的一种检测装置的原理框图；

图3为本发明所述的一种第二控制器的控制逻辑时序图；

图4为本发明所述的一种传感器同步转向转装置的结构示意图。

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。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或技术方案，下面将对实施例或技术方案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。

实施例1

本发明公开了一种轨道交通车辆对标智能检测方法，包括如下步骤：

步骤1、采集地铁车辆的开门指令信号并发送；

步骤2、探测检测装置与左右两侧站台屏蔽门框的距离；

步骤3、比较检测装置到左右两侧站台屏蔽门框之间的距离差，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”。

具体的，所述步骤1，具体包括如下步骤：

步骤101、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处理；

步骤102、由调压电路降压、稳压至DC5V；

步骤103、经隔离驱动电路后，将信号送至第一控制器；

步骤104、第一控制器经WIFI发送模块发出列车开门指令信号高电平。

在此，所述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。

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。

所述步骤2，具体包括如下步骤：

步骤201、当检测装置的第二控制器通过WIFI接收模块接收到WIFI发送模块发出的列车开门指令信号高电平后，延时时间后作为传感器测距使能信号，启动传感器采集命令；

步骤202、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，第二控制器停止测距采集程序，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；

步骤203、第二控制器在测量时间内，完成不少于3次的数据测量，取平均值。

在此，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(3-4)S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。

如图3所示，当检测装置的第二控制器通过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。

如图2所示，检测装置的传感器2设计有同步转向转装置，2个传感器2随着2个齿轮1同步旋转，保证在不同站台屏蔽门4与地铁车辆之间的不同间隙调整中，保持水平转角同步转动.

具体的，所述步骤3，具体包括如下步骤：

步骤301、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，驱动放大电路后由第二控制器采集；

步骤302、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；

步骤303、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”；

步骤304、第二控制器内存储卡备份记录测量数据。

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。

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。

所述轨道交通车辆对标智能检测方法，具有如下优点：

1.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。

2.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。

3.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。

4.轨道交通车辆停车精度问题普遍存在，本设计实用性强。

实施例2

本发明还公开了一种轨道交通车辆对标智能检测系统，应用于实施例1述的轨道交通车辆对标智能检测方法，包括下位机和上位机：

下位机包括指令无线信号采集模块和检测模块，

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；

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；

上位机：用于生成测试数据报表。

下位机由指令无线信号采集装置和检测装置2部分组成。

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、第一控制器及信号处理电路、WIFI发送模块、固定装置及与车辆电器柜连接的线缆等组成。

如图2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、第二控制器及其外围接口电路、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。

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。

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。

所述轨道交通车辆对标智能检测系统，具有如下优点：

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。

2.本设计的下位机尺寸更小，便携性高，方便携带。

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。

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。

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。

6.轨道交通车辆停车精度问题普遍存在，本设计实用性强。

实施例3

本发明所述的一种轨道交通车辆对标智能检测存储介质，存储有实施例2所述的轨道交通车辆对标智能检测系统。

以上对本发明所提供的一种轨道交通车辆对标智能检测方法、系统及存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。