[发明专利]一种SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路及其控制方法

说明书

本发明公开了一种SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路，包括安全信号输入处理电路、动态频率波产生电路、光耦隔离驱动电路、基于SIL4的安全信号逻辑计算电路、变压器电路和驱动电路，安全信号输入处理电路的输出端、动态频率波产生电路的输出端分别与光耦隔离驱动电路的输入端连接，光耦隔离驱动电路的输出端与基于SIL4的安全信号逻辑计算电路的输入端连接，基于SIL4的安全信号逻辑计算电路的输出端与变压器电路的输入端连接，变压器电路的输出端与驱动电路连接，同时还公开了其控制方法：是一种防止意外开门功能满足SIL4等级要求的轨道车辆门控器的安全电路。

技术领域

本发明属于轨道交通车辆门技术领域，具体涉及一种SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路及其控制方法。

背景技术

轨道车辆门系统通常采用电机或电磁铁等解锁部件驱动车门解锁，采用电机或气缸等机械驱动部件驱动门扇开闭。以电机驱动为例，电机由安装在门系统内部的门控器控制，门控器接受车辆控制信号，控制电机驱动车门解锁和门扇运动。门控器作为门系统的控制单元，对可靠性和安全性有较高的要求。

随着轨道交通近年来在中国市场的迅猛发展，车门系统引起的故障日益突显，严重的甚至威胁乘客人身安全。因此企业和客户都开始越来越注重产品功能安全方面的要求。在车门控制系统所有安全功能方面，“意外开门”功能安全等级要求最高，其直接影响乘客人身安全。目前，国内外对“意外开门”功能安全方面有着越来越高的需求，已要求达到功能安全完整性最高等级SIL4。

目前，现有技术的轨道车门控制器中，采用安全继电器方案实现安全电路，防止上述意外开门事件发生。经过多年实际运营，证明该方案安全性等级较高，但是，安全继电器方案电路由于设计结构、元器件自身安全等级等限制因素，该方案无法单独满足SIL4级安全要求。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了提出一种能够防止意外开门，并且满足SIL4等级要求的门控器的安全电路及其控制方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路，包括安全信号输入处理电路、动态频率波产生电路、光耦隔离驱动电路、基于SIL4的安全信号逻辑计算电路、变压器电路以及驱动电路，所述安全信号输入处理电路的输出端、动态频率波产生电路的输出端分别与光耦隔离驱动电路的输入端连接，所述光耦隔离驱动电路的输出端与基于SIL4的安全信号逻辑计算电路的输入端连接，所述基于SIL4的安全信号逻辑计算电路的输出端与变压器电路的输入端连接，所述变压器电路的输出端与驱动电路连接。

作为进一步改进的技术方案，所述驱动电路为电机驱动电路，所述电机驱动电路对应连接电机。

作为进一步改进的技术方案，所述驱动电路为解锁部件驱动电路，所述解锁部件驱动电路对应连接解锁部件。

作为进一步改进的技术方案，所述SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路采用固有故障式安全电路实现方式。

作为进一步改进的技术方案，所述SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路的工作电压为5V，所述动态频率波产生电路所产生的动态频率波的频率固定，所述动态频率波的频率小于100KHz。

一种SIL4安全级轨道车辆门控器的安全电路的控制方法，包括以下步骤：

S1、向安全信号输入处理电路输入安全信号；

S2、安全信号输入处理电路对步骤S1中输入的安全信号进行处理，输出处理后的安全信号；

S3、动态频率波产生电路产生动态频率波；

S4、将所述步骤S2中的处理后安全信号和步骤S3中的动态频率波共同作用后，形成高电压动态安全信号，再将高电压动态安全信号输入光耦隔离驱动电路中，再由光耦隔离驱动电路输出动态安全信号一；