專利名稱：帶有沖放電功能及無源操作系統(tǒng)的站臺(tái)門系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種供電線路停電或供電線路故障時(shí)用于站臺(tái)屏蔽門和安全門裝置的應(yīng) 急操作及后備電池管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前的地鐵(或輕軌)站臺(tái)屏蔽門和安全門(以下簡稱站臺(tái)門)的門機(jī)(以下簡稱門機(jī)) 用驅(qū)動(dòng)電源和控制電源大都采用的是在設(shè)備房集中供電方式和集中放置后備電源方式，所有 門機(jī)的供電電源來自其外部同一地點(diǎn)的市電電源和同一的后備電池電源供電。當(dāng)某種原因， 同一 (地點(diǎn))電源停電、供電線路故障或某一點(diǎn)負(fù)載短路時(shí)，會(huì)造成或波及同一電源或某一 供電線路下全部(或部分)的站臺(tái)門的門機(jī)無法得到門機(jī)電源，從而使該故障供電線路下的 站臺(tái)屏蔽門或安全門無法自動(dòng)正常開啟和關(guān)閉。因此，在故障或?yàn)?zāi)害情況下，現(xiàn)在的站臺(tái)門 系統(tǒng)，缺乏整體的操控性、可靠性和安全性。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的針對(duì)上述存在的問題，提供一種新型的、更加安全可靠的站臺(tái)門和其 構(gòu)成的操作系統(tǒng)
在其門機(jī)內(nèi)帶有一種可進(jìn)行充放電的后備電池單元8。當(dāng)門機(jī)外部的集中電源或供電線 路故障時(shí)，門機(jī)電源停止供電，該后備電池單元8作為備用電源，繼續(xù)對(duì)站臺(tái)門的門機(jī)供電，
提供控制和動(dòng)力能源。
在其門機(jī)內(nèi)還帶有一種無源信號(hào)隔離單元9。其可將門機(jī)外部(各種來源)的(按鈕、
開關(guān)、繼電器的)無(電)源接點(diǎn)和串行通訊的指令和信號(hào)，經(jīng)過電氣上的隔離，傳送至門
機(jī)內(nèi)的控制單元，向控制單元4發(fā)送要求開門或關(guān)門的信息，由控制單元4控制驅(qū)動(dòng)單元3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，保證無外部電源時(shí)的站臺(tái)門的正常開啟和關(guān)閉。也就是僅僅使用無源接點(diǎn)， 即可實(shí)施對(duì)站臺(tái)門的操控。
其門機(jī)主要由以下單元組成后備電池單元8、無源信號(hào)隔離單元9、控制單元4、驅(qū)動(dòng) 單元3、電機(jī)5構(gòu)成。后備電池單元8、驅(qū)動(dòng)單元3分別同控制單元4連接。
所述的后備電池單元8，包括一個(gè)或幾個(gè)可進(jìn)行充放電的電池2，和能夠控制一個(gè)或幾個(gè) 電池充電電流和充電電壓的電路單元(簡稱電池充放電元)1。后備電池單元8由控制單元4
進(jìn)行管理。
所述驅(qū)動(dòng)單元3，是一種可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行工作(正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn))的功率驅(qū)動(dòng)單元。 所述控制單元4，是一種微處理器或者類似于微處理器或DSP的具有數(shù)字處理功能的集 成電路及其周邊接口電路構(gòu)成。
所述無源信號(hào)隔離單元9，是一種有輔助隔離電源的，采用光電隔離方法傳輸信號(hào)的電 路單元。包括直流隔離電源(DC/DC隔離電源)單元6和隔離輸入/輸出(I/O)單元7。


通過下文對(duì)中對(duì)本實(shí)用新型的電路原理框圖和實(shí)施例的詳細(xì)介紹并參考附圖，可以更好 地理解本實(shí)用新型。為了清楚起見，這些附圖中省略了屏蔽門中與本實(shí)用新型無關(guān)的其它的
部件和結(jié)構(gòu)。在附圖中
圖1是本實(shí)用新型的門機(jī)電路原理框圖。
圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施例的門機(jī)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
在進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型之前，應(yīng)該理解，由于本實(shí)用新范圍只由所附權(quán)利要求限定， 因此所采用的用語只用于介紹這些特定的實(shí)施例，而不是限制性的。除非另有說明，否則這 里所用的技術(shù)和科學(xué)用語與本領(lǐng)域的普通人員所普遍理解的意義相同。
根據(jù)圖1所示
當(dāng)外部供電電源m常時(shí)，后備電池單元8采用(外部直接供給或經(jīng)過轉(zhuǎn)換的)直流電源
進(jìn)行充電，直至充滿為止。當(dāng)外部供電電源剛出現(xiàn)停電或故障時(shí)，輸入電源電壓下降到某一 程度時(shí)，后備電池單元內(nèi)的電池2，作為備用電源代替外部供電電源，通過放電向整個(gè)門機(jī)
電路供電。
電池2向驅(qū)動(dòng)單元3提供可帶動(dòng)電機(jī)5工作的電能?？刂茊卧?將從門機(jī)外部接收到的 無源接點(diǎn)信號(hào)通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換后發(fā)送給驅(qū)動(dòng)單元3，驅(qū)動(dòng)單元3接收到控制單元4的信號(hào)后驅(qū) 動(dòng)電機(jī)工作使電機(jī)IH轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，經(jīng)過機(jī)械傳動(dòng)，帶動(dòng)站臺(tái)門的自動(dòng)開啟和關(guān)閉。
當(dāng)電池2做為后備電池向門機(jī)電路供電，包括向無源信號(hào)隔離單元9供電。門機(jī)外，采 用打開或閉合控制用無源接點(diǎn)，經(jīng)過門機(jī)內(nèi)無源信號(hào)隔離單元9中的光電耦合器件，光電隔 離，向控制單元4發(fā)送信號(hào)，控制單元4將接收到的此信號(hào)通過內(nèi)部轉(zhuǎn)換后控制驅(qū)動(dòng)單元3， 由驅(qū)動(dòng)單元3驅(qū)動(dòng)電機(jī)5執(zhí)行工作指令。
以上實(shí)用新型的構(gòu)成，保證了門機(jī)可受控于外部無源接點(diǎn)的操控，門機(jī)內(nèi)外電路在電氣 上完全隔離，當(dāng)一個(gè)無源信號(hào)源和數(shù)十臺(tái)站屏蔽門或安全門的無源信號(hào)隔離單元(9)的輸入 口并聯(lián)時(shí)，可構(gòu)成無源的、良好的電磁兼容的站臺(tái)屏蔽門、安全門的操作系統(tǒng)。
根據(jù)實(shí)例做進(jìn)一歩介紹如圖2所示。
直流輸入電源DC為整個(gè)門機(jī)電路供電。
后備電池單元8由二極管10、三極管ll、電池2組成，單片微型計(jì)算機(jī)24其模擬輸入 口與分壓電阻器26、 28與相連接，以采集電池的相關(guān)數(shù)據(jù)(如浮充電壓、剩余電量)，并由 單片微型計(jì)算機(jī)24對(duì)電池2的充放電數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理。當(dāng)單片微型計(jì)算機(jī)24采集到電池 2的電壓和電量不足時(shí)，控制三極管ll接通并限制充電電流，向電池2充電，當(dāng)單片微型計(jì) 算機(jī)24采集到電池2電量充滿時(shí)，通過控制三極管11和阻斷電池2的充電電流和限制充電 電壓，使電池2始終保持在電量充足的狀態(tài)下。
當(dāng)外部輸入電源發(fā)生故障，此時(shí)電池2作為備用電源放電，通過二極管IO向整個(gè)門機(jī)供電。
單片微型計(jì)算機(jī)24接收到外部要求開門或關(guān)門的信號(hào)后，通過控制晶閘管12、 13、 14、 15、 16、 17的導(dǎo)通和關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)電機(jī)25正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)施開、關(guān)門工作。
隔離變壓器18、三極管19、 二極管20、濾波電容21構(gòu)成DC/DC隔離電源，為外部信號(hào) 輸入用光電藕合器23的(發(fā)光元素)提供電源；電阻22、光電藕合器23的(發(fā)光管)輸入 端、無源接點(diǎn)27串聯(lián)在隔離電源兩端，構(gòu)成門機(jī)外部輸入回路。依靠隔離變壓器18和光電 藕合器23的電氣隔離作用可使門機(jī)內(nèi)外部電路在電氣上的完全隔離。
光電藕合器23 (光敏元素)的輸出端連接在單片微型計(jì)算機(jī)24的輸入端口上，單片微 型計(jì)算機(jī)24輸出口連接至晶閘管12、 13、 14、 15、 16、 17的控制極，晶閘管的一極連接到 電機(jī)，構(gòu)成門機(jī)內(nèi)部控制驅(qū)動(dòng)回路。
當(dāng)無源接點(diǎn)27閉合，外部輸入回路導(dǎo)通，光電藕合器23的發(fā)光元素發(fā)光，光被光敏元 素接收，光敏元素輸出電信號(hào)傳送至單片微型計(jì)算機(jī)24的輸入端，單片微型計(jì)算機(jī)24根據(jù) 該信息控制晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)閉來驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，實(shí)施開、關(guān)門工作。此時(shí)，若直流
輸入電源發(fā)生故障，由電池2作為備用電源向門機(jī)供電，則仍可維持站臺(tái)門的無源操作。從 而實(shí)現(xiàn)了站臺(tái)門的無源操作。并保證用無源接點(diǎn)操作或控制整個(gè)站臺(tái)門系統(tǒng)的自動(dòng)開關(guān)門。
另外，在不偏離本本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的前提下，本實(shí)用新型可進(jìn)行各種變化和改動(dòng)，例如 可使用不同的電池充放電管理單元等。本實(shí)用新型的要求只由所附權(quán)利要求來限定。
參考數(shù)字列表
1電池充放電單元2電池
3驅(qū)動(dòng)單元4控制單元
5電機(jī)6直流隔離電源(DC/DC隔離電源)
7隔離輸入/輸出單元(隔離i/o單元)8后備電池單元
9無源信號(hào)隔離單元10二極管
11三極管12晶閘管
13晶閘管14晶閘管
15晶閘管16晶閘管
17晶閘管18隔離變壓器
19三極管20二極管
21濾波電容22電阻
23光電藕合器24單片微型計(jì)算機(jī)(MCU)
25電機(jī)26分壓電阻器
27無源接點(diǎn)28分壓電阻器
權(quán)利要求1、一種帶有充放電功能及無源操作系統(tǒng)的站臺(tái)門系統(tǒng)，包括門體系統(tǒng)、門機(jī)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，門機(jī)系統(tǒng)內(nèi)有驅(qū)動(dòng)單元和控制單元，其特征在于在其門機(jī)內(nèi)部有一種可進(jìn)行充放電的后備電池單元(8)，該可進(jìn)行充放電的后備電池單元(8)一端同門機(jī)供電電源相連接，一端同控制單元相連接。當(dāng)門機(jī)供電電源停止供電，該后備電池單元(8)作為備用電源繼續(xù)對(duì)門機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的站臺(tái)門系統(tǒng)，其特征在于其門機(jī)內(nèi)部還有一種無源隔離電路單元(9)。該無源隔離電路單元(9)包括直流隔離電源(6)和隔離輸入輸出單元(7)。該無 源隔離電路單元(9) 一端同充放電單元、驅(qū)動(dòng)單元相連接， 一端同控制單元相連接，當(dāng) 門機(jī)電源作為備用電源向整個(gè)門機(jī)進(jìn)行供電，門機(jī)外部無源接點(diǎn)可通過無源隔離電路單元 將信號(hào)傳輸給門機(jī)系統(tǒng)，門機(jī)內(nèi)外電路在電氣上完全隔離，構(gòu)成良好的、無源的電磁兼容 的站臺(tái)門系統(tǒng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充放電的后備電池單元(8)，安裝于屏蔽門頂箱內(nèi)部或安全門門體內(nèi)部。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的充放電的后備電源單元(8)，可將其內(nèi)部電池?cái)?shù)據(jù)(如浮充電壓、 剩余電量等)通過控制單元(4)發(fā)送到門機(jī)外部的控制系統(tǒng)，統(tǒng)一進(jìn)行管理和控制。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的站臺(tái)門系統(tǒng)，無源隔離電路單元(9)特征在于其內(nèi)部的直流(DC/DC)隔離電源(6)為光電隔離的輸入/輸出(I/O) 口 (7)和RS485串行口提供外 圍電源。
專利摘要一種新型的、更加安全可靠的站臺(tái)屏蔽門或安全門，在其門機(jī)內(nèi)部帶有一種可進(jìn)行充放電的后備電池單元(8)，當(dāng)門機(jī)外部的集中電源或供電線路故障時(shí)，門機(jī)電源停止供電，該后備電池單元(8)作為備用電源，繼續(xù)對(duì)站臺(tái)屏蔽門或站臺(tái)安全門的門機(jī)供電，維持站臺(tái)屏蔽門或安全門的運(yùn)行。在其門機(jī)內(nèi)部還帶有一種無源信號(hào)隔離單元(9)，可以將門機(jī)外部無源信號(hào)經(jīng)過電氣隔離傳送到控制單元(4)，由控制單元(4)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(5)，從而帶動(dòng)門的開啟、關(guān)閉。當(dāng)一個(gè)無源信號(hào)源和數(shù)十臺(tái)站屏蔽門或安全門的無源信號(hào)隔離單元(9)的輸入口并聯(lián)時(shí)，可構(gòu)成無源的、良好的電磁兼容的站臺(tái)屏蔽門、安全門的操作系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B61B1/00GK201003356SQ200620041489
公開日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2006年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月29日
發(fā)明者錚 王 申請(qǐng)人:上海松下電工池田有限公司