一种轨道交通中防火门联动控制系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通控制领域，特别涉及一种轨道交通中防火门联动控制系统及方法。

背景技术

城市轨道交通工程大多位于地下区域。为了防止发生火灾时蔓延，整个工程通常会被划分为多个防火分区。不同防火分区之间采用防火门隔断，防火门可以很好地阻挠和隔离火灾的延伸，保障生命财产安全。

现有技术中，在全自动无人驾驶轨道交通系统中，对于防火门的控制方式，比较普遍的做法为采用手动控制的方式。当火灾发生时，由控制中心人员根据列车的位置手动控制关闭防火门，并且要确保防火门关闭时，不会与全自动运行的列车发生碰撞。这种完全基于人工的控制方式，不仅浪费人力，而且容错率低。如果控制中心人员由于疏忽，未及时处理，有可能引起火灾的蔓延；如果操作失误，则有可能损坏列车造成财产损失，甚至会造成人员伤亡。这种方式无法适用于自动驾驶车辆的防火门联动控制，现有技术中均无法实现防护门于自动车辆的联动控制，如专利201821550163.7就无法实现车辆自动控制系统及防火门控制系统的联动控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轨道交通中防火门联动控制系统及方法，用于解决现有技术中无联动控制及采用手动控制存在的缺陷，采用联动自动控制的方式实现防火门和自动驾驶车辆之间的控制。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种轨道交通中防火门联动控制系统，包括信号系统和FAS系统；所述信号系统用于对列车的运行进行全自动无人驾驶控制；所述FAS系统用于根据火警报警信号进行防火门的开闭控制；所述信号系统与FAS系统连接，用于实现信号系统与FAS系统之间的联动控制。

所述信号系统根据车辆运行状态向FAS系统发送允许关门命令；

FAS系统用于向信号系统发送允许关门反馈状态信号、火灾报警状态信号、门完全打开状态信号、门未完全打开旁路状态信号。

所述FAS系统中设置限位开关检测门完全打开的状态信号，设置有一路单独的门未完全打开旁路状态信号采集模块，用于采集门未完全打开旁路状态信号。

所述控制系统还包括旁路信号系统，所述旁路信号系统通过旁路开关连接至FAS系统，用于在信号系统故障时发出允许关门命令。

所述FAS系统与计时系统连接，用于在列车占用防火门的防护区段时进行计时，在计时结束后FAS系统未收到的允许关门信号时发出报警。

一种轨道交通中防火门联动控制方法，包括

全自动无人驾驶系统中列车运行完全由信号系统控制；防火门的关闭由FAS系统根据火灾报警进行控制；

信号系统与FAS系统进行联动控制，其交互控制信号包括：

信号系统向防火门传递的信息有：“允许关门”命令；

防火门向信号系统传递的信息有：“允许关门反馈”状态信号、“火灾报警”状态信号、“门完全打开”状态信号、“门未完全打开旁路”状态信号；

FAS系统持续提供“门完全打开”状态给信号系统，一旦该状态丢失，信号系统控制虚拟的防护信号机关闭；信号系统控制接近或正在防火门下方运行的列车制动停车。

在信号系统检测到列车的位置没有占据防火门防护区段以及接近区段，信号系统发送“允许关门”命令给FAS系统，同时接收FAS系统反馈的“允许关门反馈”信号并校验，确保此命令传输正确；若此时检测到火警信号，FAS系统可以控制防火门立即关闭；当“允许关门”与“允许关门反馈”信号不一致，信号系统关闭虚拟的防护信号机，控制接近或正在防火门下方运行的列车应制动停车。

在检测到列车的移动授权位置占据防火门防护区段后，信号系统撤销“允许关门”的命令，在撤销允许关门的命令后检测到火灾信号后，FAS系统启动倒计时并在收到“允许关门”命令后立即关门。当倒计时结束，FAS系统在倒计时结束后仍未收到“允许关门”命令，则进行报警。

在信号系统出现故障后，通过旁路开关来建立旁路信号系统与FAS系统的连接，用于在信号系统故障后，通过旁路信号系统向FAS系统发出允许开门命令。

在信号系统发出撤销允许关门命令后，检测防火门完全打开状态，若处于防火门完全打开状态，则打开虚拟防护信号机，允许列车通过；否则关闭虚拟防护信号机，禁止列车通过。

本发明的优点在于：适用于自动化无人驾驶系统与防火门FAS系统之间的联动控制，保证系统防火门和车辆行驶的联动安全控制；全自动无人驾驶的列车以及防火门，一旦发生碰撞，会对轨道交通列车全自动无人驾驶的实际效果产生巨大的影响，甚至会造成安全事故。而本申请提出的联动的控制方案，能有效降低人为导致的操作的失误，提高运营的安全性和可靠性，对于促进我国轨道交通行业的进一步发展具有重要的价值。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明信号系统与防火门控制系统FAS连接示意图；

图2为本发明列车移动授权占用防护区段示意图；

图3为本发明允许关门命令连接示意图；

图4为本发明防火门系统控制逻辑图；

图5为本发明信号系统控制逻辑图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本申请提出了一套信号系统与防火门控制系统联动控制接口方案，即当发生火灾时，防火门能及时自动关闭，防止火灾的蔓延，同时能够实时监控防火门的状态信息，确保全自动无人驾驶列车的行车安全，主要实现的场景如下：

正常模式下，全自动无人驾驶系统中列车运行完全由信号系统控制，不需要人工干预。防火门的关闭由FAS系统根据火灾报警进行控制。

当列车接近或在防火门下方时，禁止防火门关闭。否则，信号系统应允许防火门关闭。当信号系统故障检修时，应提供状态信号给FAS系统，允许防火门关闭。

当信号系统控制列车向前行驶时，应判断防火门是否处于开门状态。如防火门开门状态丢失，信号系统应控制列车在防火门前方停车。

本申请技术方案是：信号系统在防火门两侧设置虚拟的防护信号机，虚拟的防护信号机可以为列车的运行提供允许和禁止通过的信号。

信号系统向防火门传递的信息有：

“允许关门”命令

防火门向信号系统传递的信息有：

“允许关门反馈”状态信号

“火灾报警”状态信号

“门完全打开”状态信号

“门未完全打开旁路”状态信号

正常情况下，防火门持续提供“门完全打开”状态给信号系统，一旦该状态丢失，虚拟的防护信号机关闭，接近或正在防火门下方运行的列车应制动停车。当“门完全打开”限位开关故障时，为了不影响列车的运行，需要增加一路单独的“门未完全打开旁路”状态给信号系统。

如果没有列车占用防火门防护区段以及接近区段，信号系统发送“允许关门”命令给防火门，同时接收防火门反馈的“允许关门反馈”信号并校验，确保此命令传输正确。此时，一旦发生火灾，FAS系统可以控制防火门立即关闭。如“允许关门”与“允许关门反馈”信号不一致，信号系统应关闭虚拟的防护信号机，接近或正在防火门下方运行的列车应制动停车。

如果列车的移动授权已占用了防火门的防护区段，信号系统将撤销“允许关门”的命令。此时一旦发生火灾，防火门控制系统将启动倒计时(例如50s)并在收到“允许关门”命令后立即关门。当倒计时结束，防火门控制系统还未收到“允许关门”命令，则进行报警，提醒操作人员查看列车是否还未出清防护区段。

为了缩短接近区段的长度，应对列车自动驾驶通过防火门的速度进行限制。

如果列车处于无信号系统防护的人工驾驶模式，需要通过人工恢复进路进行安全防护。在这种场景下，人工恢复进路设置时，应检查防火门的状态，如果“门完全打开”状态丢失，则信号系统不允许设置。一旦在防火门处设置了人工恢复进路，那么信号系统应撤销“允许关门”的命令。

如果信号系统出现故障，导致无法给出“允许关门”命令，通过设置一个外部的旁路开关，旁路信号系统的自动命令，始终允许防火门关闭。

信号系统与防火门接口电路通过安全继电器实现，电路通过硬线连接，每个信号均采用独立的双断触点组成，接口电路设计为“故障-安全”。

如图1所示，信号系统与防火门控制系统接口示意图，信号系统像防火门传递的信息有：“允许关门”命令。防火门向信号系统传递的信息有：“允许关门反馈”状态信号，“火灾报警”状态信号，“门完全打开”状态信号，“门未完全打开旁路”状态信号。当发生火灾时，防火门控制系统将“火灾报警”信息发送给信号系统，用来提示操作人员。

如图2所示，列车移动授权占用防火门防护区段示意图，未有列车接近防火门时，虚拟防护信号机处于关闭状态，信号系统一直发送“允许关门”的命令给防火门。如有列车占用了触发区段，信号系统会根据防火门的“门完全打开”状态判断是否打开虚拟防护信号机，同时撤回“允许关门”命令。

在极端情况下，信号系统打开虚拟防护信号机的同时，发生火灾，需要关闭防火门。此时信号系统无法给出“允许关门”命令直至列车出清防护区段。

根据列车从触发区段到完全通过防火门的速度限制，计算触发区段到防火门的距离以及通过时间，该时间可作为设置最大倒计时的依据。

如图3所示，允许关门命令接口示意图，正常情况下，“允许关门”命令由信号系统根据列车的位置自动给出。当信号系统故障的情况下，可通过外置的旁路开关，旁路信号系统的输出，确保发生火灾时，防火门能及时落下。

如图4所示，参考防火门系统控制逻辑图，一旦发生火灾，防火门控制系统将启动倒计时(例如50s)并在收到“允许关门”命令后立即关门。当倒计时为零，防火门控制系统还未收到“允许关门”命令，则进行报警，提醒操作人员查看列车是否还未出清防护区段。

如图5所示，信号系统控制逻辑图，当列车占用了触发区段，信号系统开始判断是否撤销“允许关门”命令和是否打开虚拟防护信号机，允许列车通过防护门。当列车的移动授权或人工进路占用了防护区段，信号系统将撤销“允许关门”命令。同时根据防火门的状态，判断是否打开虚拟防护信号机。当信号系统故障时，通过外置的维护旁路开关，始终给出“允许关门”命令。

本申请作为一种联动控制方案，实现防火门的自动控制，有效降低人员误操作的风险，提高运营的安全性和可靠性，对于促进全自动无人驾驶轨道交通进一步发展具有重要的价值。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。