一种地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪

摘要

本发明公开了一种地铁列车ATO车门接口数据记录仪，包括：中央控制器；若干光耦隔离开关，分别与中央控制器和地铁列车ATO控制电路中的各个接触器连接，将接触器的信号实时传输至中央控制器；数据记录模块，与中央控制器连接，记录各个接触器的信号输入时间和状态。本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪，不需改变列车原有电路结构，可以实时监控并记录ATO车门控制信号，能够在故障发生时，准确判断故障发生原因，便于工作人员进行快速维修。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪。

背景技术

在地铁列车正线运营中，列车客室车门是列车安全正点运营的重要因素。在上海地铁列车运营时车门平均2到2.5分钟就要开关一次，如果车门不能正常开关，不能上下客，会在地铁站台内引起混乱。

上海地铁列车的车门有两种控制模式，一种为纯手动模式开关门，一种为列车ATO(Automatic Train Operation)自动驾驶下开关门模式(自动控制开关门)。由于自动驾驶安全性高，列车启动与制动平稳，乘客的乘车舒适性好，所以现在列车越来越多的采用ATO自动驾驶模式。

在车辆ATO模式下列车无法开关门，有两种可能：一个是通号的设备故障，另一个就是车辆的设备故障。而在列车电路设计之初并没有考虑到ATO设备上车门信号，与列车上受控接触器连接监控问题。当车门有瞬时故障产生时，难以区分故障原因。有时为了确定接触器不动作，是因为通号设备的故障，如线圈没有电源，还是车辆的设备故障，如接触器本身出现故障，要从故障现象及调用车辆监控视频多方入手，这样费时费力，得到的结论有时还不准确，这不仅影响到了列车维修质量，还直接影响到了列车准点安全运营。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪，通过监控ATO发出的车门控制信号，可以在列车有故障时直接判断出故障点，可以对列车进行精确快速维修。

为了达到上述目的，本发明提供了一种地铁列车ATO车门接口数据记录仪，包括：

中央控制器；

若干光耦隔离开关，分别与中央控制器和地铁列车ATO控制电路中的各个接触器连接，将接触器的信号实时传输至中央控制器；

数据记录模块，与中央控制器连接，记录各个接触器的信号输入时间和状态。

优选地，每个所述光耦隔离开关与接触器之间还连接一限流电阻，通过所述限流电阻，控制输入光耦隔离开关的电流。

优选地，还包括接线排，分别与各个接触器和各个光耦隔离开关连接，用于将接触器的输入信号实时传输至所述光耦隔离开关。

优选地，所述地铁列车ATO控制电路中的接触器包括：使能接触器、车门关接触器、车门开接触器和ATO设备启动接触器，分别向中央控制器传输接触器使能信号、车门关信号、车门开信号和ATO设备启动信号。

优选地，还包括与所述中央控制器连接的外围电路，所述外围电路包括：

电源，与中央控制器连接，为所述数据记录仪供电；

晶振电路，与中央控制器连接，为所述数据记录仪提供基准时钟信号；及

复位电路，与中央控制器连接，用于使所述数据记录仪恢复到起始状态。

优选地，还包括：

时钟模块，与中央控制器连接，为所述数据记录仪提供基准时间；

液晶显示模块，与中央控制器连接，根据接收到的车门关信号和车门开信号，显示当前的车门开关状态以及当前时间。

优选地，还包括与所述中央控制器连接的若干按键，用于设置所述时钟模块的时间。

优选地，还包括与所述中央控制器连接的USB数据下载模块，用于将程序写入所述中央控制器。

优选地，还包括与所述中央控制器连接的上拉电阻，用于使所述中央控制器达到工作电压。

优选地，所述的中央控制器为单片机。

本发明的技术效果：

(1)通过本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪，可以实时监控并记录ATO车门控制信号，能够在故障发生时，准确判断故障发生原因，便于工作人员进行快速维修；

(2)本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪，不需改变列车原有电路结构，记录仪输入端可以直接与ATO车门控制信号连接，信号输入时采用光耦合隔离输入，地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪电路与地铁列车电路相互隔离，不会对地铁列车电路产生影响。

附图说明

图1为地铁列车ATO的控制电路。

图2为本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪电路图。

图3为本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪与地铁列车ATO的控制电路的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图3所示，在地铁列车ATO控制电路中，KM34、KM35、KM44、KM45为列车车门使能接触器，KM36为车门关接触器，KM11、KM12分别为车门左开门接触器和车门右开门接触器，KM04为ATO设备启动接触器。从上述8个接触器的线圈输入端中，分别增加8条引出线，记为X1-X8，为本发明的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪提供输入信号。

如图2和图3所示，J1为接线排，U7-U14为8个光耦隔离开关。8条引线X1-X8分别接入接线排J1的1-8号位中，通过接线排J1，分别与U7-U14的1号脚(输入端)相连，将地铁列车ATO控制电路中的8个接触器的输入信号传输至中央控制器中。由于输入电压为DC110V，在U7-U14的1号脚的输入端均设置限流电阻，经限流电阻限流后，输入电流为5mA。

U7-U14的5号脚均为输出端，分别连接中央控制器U1的21-28号输入脚。当地铁列车ATO控制电路中的某一接触器的触点闭合时，U1中对应的输入脚由高电平变为低电平。例如，图1中的DEL1闭合，KM34使能接触器得电，并联于KM34线圈输入端的引线X1有电流流过，通过接线排J1的1号位，经限流电阻，输入至U7的1号脚，使该光耦隔离开关U7的4号脚和5号脚内导通，输入信号由5号脚输入至中央控制器U1内，U1对应的21号输入脚由高电平变为低电平。

在本例中，中央控制器U1为STC90C52RC单片机。

数据记录仪包括由电源U2、晶振电路和复位电路组成的外围电路。电源U2连接中央控制器U1的40号脚，同时中央控制器U1的20号脚接地，电源U2能够将DC110V电源转变为DC5V电源，为数据记录仪供电；晶振电路连接中央控制器U1的18、19号脚，能够为数据记录仪提供基准时钟信号，采用11.0592MHZ晶振；复位电路连接中央控制器U1的9号脚，复位电路包括复位按钮K4，中央控制器U1刚一通电时，9号脚由高电平转为低电平，在系统死机时，能够通过手动按按钮对中央控制器U1(单片机)进行复位。

U3为时钟模块，采用DS1302芯片，实现时钟实时显示，为数据记录仪提供秒、分、时、日、月和年的基准时间。时钟模块U3的5号脚连接中央控制器U1的32号脚，用于时间复位；时钟模块U3的6号脚连接中央控制器U1的33号脚，用于读写数据；时钟模块U3的7号脚连接中央控制器U1的34号脚，34号脚为串行时钟线，通过34号脚提供时钟信号。

U4为数据记录模块，用于记录车门的开关门时间和状态。数据记录模块U4的3号脚连接中央控制器U1的10号脚，U4的3号脚为低电平，能够对数据记录仪进行系统设置；U4的4号脚连接中央控制器U1的11号脚，能够在数据通信时检测记录仪状态。

U5为液晶显示模块，用于显示时间和车门开关状态。液晶显示模块U5的4号脚连接中央控制器U1的38号脚，用于写控制，在高电平时向内写入数据，低电平时向内写入命令；U5的5号脚连接中央控制器U1的37号脚，用于读写先择，在高电平时读取数据，低电平时写数据；U5的6号脚连接中央控制器U1的36号脚，作为使能信号，只有在数据串行输入时才使用；U5的7-14号脚为数据并行口，连接中央控制器U1的1-8号脚；U5的15号脚连接中央控制器U1的39号脚，控制数据传输方式，在高电平时并行传输，低电平时串行传输。

U6为USB数据下载模块，与中央控制器U1连接，USB数据下载模块U6使用PL-2303SA-SOP8芯片，可以对作为中央控制器U1的单片机进行程序的写入。

本发明的数据记录仪还包括按键，用于设置所述时钟模块的时间，按键K1用于设置和确定，连接至中央控制器U1的15号脚；按键K2用于上翻，连接至中央控制器U1的16号脚；按键K3用于下翻，连接至中央控制器U1的17号脚。信息输入U1后，通过U1和U3的串行口写入U3中，设定U3中的时间。在进行时间设定时，U1不能进行其他工作。

本发明的数据记录仪还包括上拉电阻P1，与中央控制器U1连接，用于提高输入级的高电平输入电压，使所述中央控制器达到工作电压。

综上所述，本发明提供的地铁列车ATO车门控制接口数据记录仪，不需改变列车原有电路结构，可以实时监控并记录ATO车门控制信号，能够在故障发生时，准确判断故障发生原因，便于工作人员进行快速维修。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。