屏蔽门联动控制系统

摘要

本发明涉及一种通用的、适用于多种无线传输方式的屏蔽门联动控制系统，属于轨道交通信号安全控制技术领域。为克服现有屏蔽门联动控制系统中无线技术单一的缺点，同时满足大规模的城市轨道交通的发展，本发明所提供的屏蔽门联动控制系统，由车载控制子系统，双网冗余无线通信子系统、地面控制子系统和屏蔽门控制子系统四部分组成，通过双网冗余无线通信子系统的多种无线传输方式，将整个屏蔽门联动控制系统有机结合在一起，依照车载控制子系统的命令，完成屏蔽门的开/关控制。针对城市轨道交通中地下隧道、空中高架等不同环境，采用相应的无线传输方式，完成屏蔽门控制相关信息的高效可靠传输。该技术方案通信方式灵活多样并节约了经济成本。

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通信号安全控制技术领域，具体涉及一种通用的、适用于多种无线传输方式的屏蔽门联动控制系统。

背景技术

目前城市轨道交通中屏蔽门联动控制系统，通过控制屏蔽门的开/关操作，实现车站站台公共区与轨行区的连通和隔离。当列车进站停车且停车位置处于允许的误差范围内时，屏蔽门控制系统接收车载信号系统联动控制指令，完成屏蔽门的开/关操作。传统的屏蔽门联动控制系统，采用单一的信息传输方式，信息传输受环境的影响较大，通用性较差。城市轨道交通站台环境复杂，存在地下隧道，高架区段等多种环境，这就需要适用于各种环境的复合传输方式，来实现屏蔽门联动控制系统，以满足城市轨道交通发展的需要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何克服现有屏蔽门联动控制系统中无线技术单一的缺点，同时满足大规模的城市轨道交通的发展。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种屏蔽门联动控制系统，所述屏蔽门联动控制系统包括：

车载控制子系统，用于在确认当前条件满足屏蔽门的操作条件时，发出屏蔽门开/关控制命令；

双网冗余无线通信子系统，包括：车载无线通信子系统，通过第一接口与所述车载控制子系统相连，用于接收来自车载控制子系统的屏蔽门开/关控制命令；以及地面无线通信子系统组，用于根据适合当前站台环境的无线传输方式将所述屏蔽门开/关控制命令传输至地面控制子系统；所述车载无线通信子系统通过第三接口与所述地面无线通信子系统组相连；

地面控制子系统，通过第二接口与所述地面无线通信子系统组相连，用于将所述屏蔽门开/关控制命令转发到屏蔽门控制子系统，并将来自屏蔽门控制子系统的屏蔽门状态信号通过所述双网冗余无线通信子系统转送至所述车载控制子系统；

屏蔽门控制子系统，通过第四接口与所述双网冗余无线通信子系统相连，用于根据所述屏蔽门开/关控制命令完成开/关操作，之后将采集到的屏蔽门状态信号发送到所述地面控制子系统；

其中，所述第一接口、第二接口与第三接口相同。

所述地面无线通信子系统组包括：

无线自由波传输通信单元，用于采用天线把无线接入点所发出的信号辐射出去，无线信号在空间的传播特性符合自由空间的传播特性。

所述地面无线通信子系统组包括：

漏泄电缆传输通信单元，用于将无线接入点所发出的信号通过漏泄电缆传输，通过漏泄的方式与车载无线通信子系统进行通信。

所述地面无线通信子系统组包括：

漏泄波导管传输通信单元，用于通过多组波导管天线，把无线接入点所发出的无线信号局限在波导管内传输；

所述波导管天线主要由波导管、转换器及负载组成，由转换器的射频接口通过射频电缆与无线接入点相连，接收/发送无线信号；其中，波导管上开孔，通过开孔泄露出来的无线信号与车载无线通信子系统进行通信。

所述第一接口、第二接口与第三接口的协议均包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层；

其中，物理层采用LAN802.3标准协议构建，数据链路层采用MAC标准协议或/和LLC802.2协议构建，网络层采用IP协议构建，传输层采用UDP协议构建，应用层用于传输用户数据。

所述UDP协议中包括UDP包头和用户数据；

所述UDP包头数据的构建符合标准RFC768国际标准协议；

所述用户数据包括接口类型、接口版本、接收端类型，接收端ID、接收端类型，发送端ID、时间戳、接收序列号、发送序列号、信息长度、数据及CRC校验码。

所述第四接口为一个有源、带开关量输入输出的接口。

所述车载控制子系统包括：车载人机交互界面模块、车载通信控制模块及车载列车自动控制模块；

其中，所述车载人机交互界面模块用于接收来自外界的屏蔽门开/关控制命令；

所述车载列车自动控制模块用于在接到车载人机交互界面模块的屏蔽门开/关控制命令后，通过所述车载通信控制模块将屏蔽门开/关控制命令发至所述车载无线通信子系统；

所述车载通信控制模块用于向所述车载无线通信子系统发送屏蔽门开/关控制命令，并从所述车载无线通信子系统接收屏蔽门状态信号。

所述地面控制子系统包括：地面通信控制模块及信息转换模块；

所述信息转换模块用于将来自地面无线通信子系统组的屏蔽门开/关控制命令转换为约定的屏蔽门控制子系统可识别的信息，并将来自屏蔽门控制子系统的屏蔽门状态信号转换为约定的车载无线通信子系统可识别的信息；

所述地面通信控制模块用于向屏蔽门控制子系统转发屏蔽门开/关控制命令，并向地面无线通信子系统组转发来自屏蔽门控制子系统的屏蔽门状态信号。

所述屏蔽门控制子系统包括：屏蔽门控制模块、屏蔽门通信控制模块及屏蔽门状态采集模块；

所述屏蔽门通信控制模块用于接收所述屏蔽门开/关控制命令，并发出所述屏蔽门状态信号；

所述屏蔽门控制模块用于根据所述屏蔽门开/关控制命令完成屏蔽门的开/关控制操作；

所述屏蔽门状态采集模块用于采集屏蔽门当前状态信号。

(三)有益效果

本发明技术方案对比现有技术，具备如下几点有益效果：

(1)采用适用于多种传输方式的屏蔽门联动控制系统，减少业主对整个自动控制系统供货商的依赖，可以采用不同的符合标准的模块设备，实现站台屏蔽门与列车门之间的实时联动控制。

(2)可以不局限于一种无线通信方式来实现屏蔽门联动控制，通信方式更为灵活多样。可以根据站台的实际情况，包括环境状况、空间大小等合理设计所采用的无线通信方式。

(3)节约了经济成本。基于多种传输方式的屏蔽门联动控制系统由于其通用性的增强，大大减少了其硬件设备，从而节约了长期维护成本。

附图说明

图1为本发明具体实施方式所提供的屏蔽门联动控制系统结构示意图；

图2为本发明具体实施方式所涉及的接口A、接口B及接口C的接口规范协议图；

图3为本发明具体实施方式所涉及的波导管的传输方式示意图；

图4为本发明具体实施方式所涉及的漏泄电缆的传输方式示意图；

图5为本发明具体实施方式所涉及的接口D的接口规范图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明技术方案针对现有屏蔽门联动控制系统中无线技术单一的缺点，在各种单一通信方式的屏蔽门联动控制系统的基础上提出了一种通用的基于多种无线传输方式的屏蔽门联动控制系统，由车载控制子系统，双网冗余无线通信子系统、地面控制子系统和屏蔽门控制子系统四部分组成，通过双网冗余无线通信子系统的多种无线传输方式，将整个屏蔽门联动控制系统有机结合在一起，依照车载控制子系统的命令，完成屏蔽门的开/关控制。针对城市轨道交通中地下隧道、空中高架等不同环境，采用相应的无线传输方式，完成屏蔽门控制相关信息的高效可靠传输，所述屏蔽门控制相关信息包括屏蔽门开/关控制命令、屏蔽门状态信号等等。

如图1所示，所述屏蔽门联动控制系统具体包括：

车载控制子系统，用于在确认当前条件满足屏蔽门的操作条件时，自动地或者经过列车司机确认，发出屏蔽门开/关控制命令；

其中，所述车载控制子系统具体包括：车载人机交互界面(ManMachine Interface，MMI)模块、车载通信控制模块及车载列车自动控制(Automatic Train Control，ATC)模块；其中，所述车载人机交互界面模块用于接收来自外界的屏蔽门开/关控制命令；所述车载列车自动控制模块用于在接到车载人机交互界面模块的屏蔽门开/关控制命令后，通过所述车载通信控制模块将屏蔽门开/关控制命令发至所述车载无线通信子系统；所述车载通信控制模块用于向所述车载无线通信子系统发送屏蔽门开/关控制命令，并从所述车载无线通信子系统接收屏蔽门状态信号。

双网冗余无线通信子系统，其接口符合接口A的标准和规范，所述双网冗余无线通信子系统包括：车载无线通信子系统，通过接口A与所述车载控制子系统相连，用于接收来自车载控制子系统的屏蔽门开/关控制命令，其接口符合接口A的标准和规范；以及地面无线通信子系统组，所述地面无线通信子系统组用于根据适合当前站台环境的无线传输方式将所述屏蔽门开/关控制命令传输至地面控制子系统；所述车载无线通信子系统通过接口C与所述地面无线通信子系统组相连，其接口符合接口C的标准和规范；所述双网冗余无线通信子系统为整个屏蔽门联动控制系统的车地通信提供唯一的、透明的无线传输通道。

其中，所述地面无线通信子系统组包括无线自由波传输通信单元即第一地面无线通信子系统、漏泄电缆传输通信单元即第二地面无线通信子系统和/或漏泄波导管传输通信单元即第三地面无线通信子系统；

所述无线自由波传输通信单元，用于采用天线把符合IEEE802.11标准的无线接入点(Access Point，AP)所发出的信号辐射出去，无线信号在空间的传播特性符合自由空间的传播特性；当然在城市轨道交通的隧道中还存在反射和折射等现象；这种无线传输方式的优点是：技术成熟、成本低和维护简单等。

如图4所示，所述漏泄电缆传输通信单元，用于利用在城市轨道交通线路的上方架设的符合国家标准GB/T15285或GB/T15875，或者符合铁路标准TB/T 3201的漏泄电缆，将无线接入点所发出的信号通过漏泄电缆传输，通过漏泄的方式与车载无线通信子系统进行通信；这种无线传输方式的优点是：抗干扰性好、覆盖范围大等。

如图3所示，所述漏泄波导管传输通信单元，用于通过多组波导管天线，把无线接入点所发出的无线信号局限在符合国家标准GB11450的波导管内传输；所述波导管天线主要由波导管、转换器及负载组成，由转换器的射频接口通过射频电缆与无线接入点相连，接收/发送无线信号；其中，波导管上开孔，通过开孔泄露出来的无线信号与车载无线通信子系统进行通信；这种无线传输方式的优点是：抗干扰性好、覆盖范围大等。

地面控制子系统，通过接口B与所述地面无线通信子系统组相连，其接口符合接口B的标准和规范，用于将所述屏蔽门开/关控制命令转发到屏蔽门控制子系统，并将来自屏蔽门控制子系统的屏蔽门状态信号通过所述双网冗余无线通信子系统转送至所述车载控制子系统；地面控制子系统通过接口D与屏蔽门控制子系统相连接，其接口符合接口D的标准和规范。

其中，所述地面控制子系统具体包括：地面通信控制模块及信息转换模块；所述信息转换模块用于将来自地面无线通信子系统组的屏蔽门开/关控制命令转换为约定的屏蔽门控制子系统可识别的信息，并将来自屏蔽门控制子系统的屏蔽门状态信号转换为约定的车载无线通信子系统可识别的信息；所述地面通信控制模块用于向屏蔽门控制子系统转发转换后屏蔽门控制子系统可识别的屏蔽门开/关控制命令，并向地面无线通信子系统组转发来自屏蔽门控制子系统的转换后车载无线通信子系统可识别的屏蔽门状态信号。

屏蔽门控制子系统，通过接口D与所述双网冗余无线通信子系统相连，其接口符合接口D的标准和规范，用于根据所述屏蔽门开/关控制命令完成开/关操作，之后将采集到的屏蔽门状态信号发送到所述地面控制子系统；

其中，所述屏蔽门控制子系统具体包括：屏蔽门控制模块、屏蔽门通信控制模块及屏蔽门状态采集模块；所述屏蔽门通信控制模块用于接收所述屏蔽门开/关控制命令，并发出所述屏蔽门状态信号；所述屏蔽门控制模块用于根据所述屏蔽门开/关控制命令完成屏蔽门的开/关控制操作；所述屏蔽门状态采集模块用于采集屏蔽门当前状态信号采集。

其中，如图2所示，所述接口A、接口B与接口C相同，接口的协议均包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层；

其中，物理层采用LAN802.3标准协议构建，数据链路层采用MAC标准协议或/和LLC802.2协议构建，网络层采用IP协议构建，传输层采用UDP协议构建，应用层用于传输用户数据。

所述UDP协议中主要包括UDP包头和用户数据；

所述UDP包头数据的构建符合标准RFC768国际标准协议；

所述用户数据包括接口类型、接口版本、接收端类型，接收端ID、接收端类型，发送端ID、时间戳、接收序列号、发送序列号、信息长度、数据及CRC校验码。

如图5所示，所述接口D为一个标准的有源、带开关量输入输出的接口。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。