[發(fā)明專利]門頭鎖控制裝置、系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410220627.8
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN105089365B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 余慶;陳慶;王飛;酉佳;賀文;張征方;謝永清;熊煜宇
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: E05B47/00
• 分類號: E05B47/00;E05B65/08
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)43008
• 代理人: 趙洪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通裝備領(lǐng)域，尤其是涉及一種廣泛應(yīng)用于鐵路機車、動車、高鐵列車、地鐵等城市軌道交通車輛領(lǐng)域門頭鎖控制裝置、系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

全國諸多城市都有地鐵建設(shè)項目，而車站屏蔽門或安全門作為附屬產(chǎn)品，能夠隔絕站臺與路軌，有效改善候車環(huán)境，提高地鐵運行的安全性，同時也能降低地鐵運營的成本。而門頭鎖作為門控制系統(tǒng)中重要一環(huán)的作用在于：出于安全的考慮，當(dāng)屏蔽門或安全門關(guān)閉到位時，進一步將門鎖緊，從而避免屏蔽門或安全門被隨意打開而可能引發(fā)乘客不慎跌落到路軌上造成進一步的傷害，對于特別是老人和小孩尤其如此。

而在目前，因不同的地鐵線、不同的地鐵站，門控制系統(tǒng)中選用的門頭鎖都不相同，相互之間不能通用。而門頭鎖的電磁鐵一般都是定制的，連續(xù)性不好，經(jīng)常會遇到更換型號及廠家情況，因此要求門頭鎖的驅(qū)動電路應(yīng)當(dāng)具有較強的適應(yīng)性。目前，在門控制系統(tǒng)中所用的門頭鎖的工作電壓通常有+24Vdc、+48Vdc及其它直流電壓類型，而目前控制門頭鎖的裝置只單一適用于+24Vdc門頭鎖或+48Vdc門頭鎖或其它特定工作電壓的門頭鎖，驅(qū)動電路在門頭鎖更換情況下將會涉及更改電源接線，且相應(yīng)的保護電路參數(shù)亦需要進行相應(yīng)修改。因此，目前的門頭鎖控制裝置對于門頭鎖的控制有一定的局限性。

目前，門頭鎖的控制主要由微控制器通過非調(diào)制方法的控制MOS管的通斷，驅(qū)動門頭鎖的電磁鐵，但輸出電壓，和相應(yīng)的保護參數(shù)都相對較為固定。同時，門控制系統(tǒng)中門頭鎖的控制方式是門頭鎖的電磁鐵驅(qū)動電路只適用于一種或某些工作電壓相同且所需驅(qū)動電流差異不大的門頭鎖。因為現(xiàn)有控制裝置中，MOS管的電源固定，MOS管輸出電壓、電流有限定，而門頭鎖電磁鐵功耗大，當(dāng)門頭鎖變化，電源及相應(yīng)保護電路參數(shù)亦可能需要變更，對驅(qū)動對象的兼容性比較差。當(dāng)控制對象變?yōu)椴煌ぷ麟妷海蛳嗤妷翰煌?qū)動電流的門頭鎖時，相關(guān)的驅(qū)動電路參數(shù)就需要重新設(shè)計，這就使得產(chǎn)品的研發(fā)周期及研發(fā)成本相應(yīng)增加。當(dāng)前策略下的驅(qū)動電路只適用于某一類的門頭鎖，而對于目前種類繁多的門頭鎖，就需要多種不同參數(shù)的驅(qū)動電路即造成產(chǎn)品的多種版本，這對于后期的產(chǎn)品維護亦增加了難度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種門頭鎖控制裝置、系統(tǒng)及其方法，提高了驅(qū)動電路的適應(yīng)性，輸出電壓靈活，能夠適用于不同工作電壓和驅(qū)動電流下的門頭鎖控制。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種門頭鎖控制裝置的技術(shù)實現(xiàn)方案，一種門頭鎖控制裝置，包括：

微控制器，產(chǎn)生并向電磁鐵驅(qū)動電路輸出PWM波；

電磁鐵驅(qū)動電路，包括開關(guān)電路，所述電磁鐵驅(qū)動電路與外部門頭鎖的電磁鐵相連，所述電磁鐵帶動所述門頭鎖的門鎖動作，實現(xiàn)門頭鎖的開閉；所述微控制器向所述開關(guān)電路輸出PWM波，所述開關(guān)電路與所述電磁鐵相連，通過控制所述開關(guān)電路輸出至所述電磁鐵的信號滿足不同工作電壓等級的門頭鎖的開閉；

過流保護電路，監(jiān)測所述電磁鐵中的電流，當(dāng)所述電磁鐵中的電流超過設(shè)定值時，由所述微控制器適當(dāng)降低所述PWM波的占空比或關(guān)斷所述電磁鐵驅(qū)動電路；

數(shù)字輸入電路，將所述門頭鎖當(dāng)前的鎖狀態(tài)信號傳送至微控制器，所述微控制器根據(jù)所述鎖狀態(tài)信號實現(xiàn)對所述門頭鎖的監(jiān)控。

優(yōu)選的，所述開關(guān)電路工作能在斬波狀態(tài)，所述微控制器通過向所述開關(guān)電路輸出PWM波控制開關(guān)電路的通斷，從而實現(xiàn)輸出至所述電磁鐵的電壓滿足所述門頭鎖的工作電壓。

優(yōu)選的，所述過流保護電路進一步包括由采樣電阻和運放電路組成的電流閉環(huán)，實現(xiàn)所述電磁鐵中電流的采樣，所述微控制器根據(jù)所述運放電路輸出的電壓計算出流經(jīng)所述采樣電阻的電流，實現(xiàn)對所述電磁鐵的電流的監(jiān)控，當(dāng)所述電流超過一定值時，所述微控制器適當(dāng)降低所述PWM波的占空比或控制所述電磁鐵驅(qū)動電路關(guān)斷，以停止對外輸出信號。

優(yōu)選的，所述門頭鎖控制裝置設(shè)置在門控單元之外，并通過電纜與所述門控單元相連。

本發(fā)明還另外提供了一種門頭鎖控制系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)方案，包括如上所述的門頭鎖控制裝置、與所述門頭鎖控制裝置相連的門頭鎖，所述門頭鎖包括電磁鐵和門鎖，通過所述電磁鐵帶動所述門鎖，實現(xiàn)所述門頭鎖的開閉。

本發(fā)明還另外提供了一種門頭鎖控制方法的技術(shù)實現(xiàn)方案，門頭鎖控制系統(tǒng)包括門頭鎖控制裝置和門頭鎖，所述門頭鎖包括電磁鐵和門鎖，所述門頭鎖控制裝置進一步包括微控制器、電磁鐵驅(qū)動電路、過流保護電路和數(shù)字輸入電路，所述控制方法包括以下步驟：

S101：所述微控制器產(chǎn)生并向所述電磁鐵驅(qū)動電路輸出PWM波；