地鐵站臺(tái)門控制器硬件設(shè)計(jì)

林靜

摘要：本文介紹了地鐵站臺(tái)門控制器的硬件設(shè)計(jì)?？梢詷O大的提高地鐵運(yùn)行的安全性與可靠性，確保地鐵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。屏蔽門作為安全門架設(shè)在城市軌道交通沿線以及車站站臺(tái)邊緣，對(duì)站臺(tái)候車區(qū)和軌道行駛區(qū)進(jìn)行隔離，通過屏蔽門能夠有效避免乘客與軌道和列車之間發(fā)生安全事故。在屏蔽門開啟和關(guān)閉時(shí)，需要對(duì)乘客動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，所以屏蔽門硬件設(shè)施十分關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：地鐵;站臺(tái)門;控制器;硬件設(shè)計(jì)

一、地鐵站臺(tái)門控制器主要功能

控制器能夠?yàn)榈罔F站臺(tái)屏蔽門的電氣系統(tǒng)提供重要控制，并且對(duì)站臺(tái)屏蔽門驅(qū)動(dòng)單元發(fā)送開關(guān)門信號(hào)還能夠?qū)φ九_(tái)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)接收。地鐵站臺(tái)門控制器，包括供電單元數(shù)字量輸入單元輸出，單元模擬量輸入單元，通訊單元顯示單元和報(bào)警單元等供電單元，只能夠給主CPU系統(tǒng)和冗余CPU系統(tǒng)供電，而數(shù)字量輸入單元能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)信號(hào)快速采集，輸出單元可以將采集到的信號(hào)傳輸給PSL現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)。模擬量輸入單元的傳輸距離比較遠(yuǎn)，可以利用模擬量監(jiān)測(cè)電源電壓的情況，從而對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效傳輸通信單元，則可以直接利用DCU信號(hào)接口將相關(guān)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給上位機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)顯示單元能夠作為系統(tǒng)警報(bào)處理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行及時(shí)分析，警報(bào)單元可以對(duì)系統(tǒng)故障快速識(shí)別并將現(xiàn)故障信息及時(shí)發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)工作人員PEDC接口。

目前PEDC接口主要包括DCU接口、SIG接口、PSL接口等，通過PEDC給DCU傳輸長(zhǎng)編組。開門短編組，開門以及緩關(guān)門等多種信號(hào)，在接收DCU信號(hào)后，能夠通過網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)DCU的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過SIG接口可以將傳輸站臺(tái)的所有門關(guān)閉，所以信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)處理，通過PEDC接收PSL信號(hào)能夠?qū)λ虚T的全開，所有門關(guān)閉，只是進(jìn)行快速傳輸。

二、地鐵站臺(tái)門控制器硬件的設(shè)計(jì)

（一）數(shù)字量和模擬量輸入

在現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)控制繼電器輸入終端要通過普通的光偶采集繼電器輸出端信號(hào)控制。PEDC和SIG接口可以采用硬線連接的方式，現(xiàn)場(chǎng)傳輸距離比較遠(yuǎn)，而使用時(shí)間比較長(zhǎng)，壓降也越大，所以要通過ADI模擬量對(duì)芯片信號(hào)采集通過SPA串口通訊方式，將相關(guān)信號(hào)傳輸給CPU，CPU在自動(dòng)運(yùn)算后對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸給上位機(jī)。

（二）隔離室數(shù)字量輸入控制

在現(xiàn)場(chǎng)通過PSL系統(tǒng)、IBP系統(tǒng)以及PEDC系統(tǒng)的相關(guān)信號(hào)都由PEDC控制，為了增強(qiáng)地鐵站臺(tái)門控制器的可靠性，需要在PSL和IBP等系統(tǒng)之間對(duì)電源進(jìn)行快速的隔離，極大節(jié)約了運(yùn)營成本。

（三）開關(guān)門命令優(yōu)先級(jí)實(shí)現(xiàn)

開關(guān)門命令優(yōu)先級(jí)能夠?qū)收线M(jìn)行快速處置，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)門命令進(jìn)行發(fā)送，包括緊急操作系統(tǒng)，司機(jī)操作系統(tǒng)，就地操作系統(tǒng)，自動(dòng)操作系統(tǒng)以及鑰匙開關(guān)等在發(fā)生故障時(shí)，SIG信號(hào)無法傳輸至PEDC系統(tǒng)，可以對(duì)故障優(yōu)先級(jí)下調(diào)利用PSL控制屏蔽門或安全門的開關(guān)，通過對(duì)控制方式進(jìn)行優(yōu)安全要求，當(dāng)PSC出現(xiàn)故障時(shí)，硬線可以確保安全門系統(tǒng)正常關(guān)閉和打開不會(huì)對(duì)安全門的運(yùn)行造成影響。

如果屏蔽門的電源發(fā)生故障（包括控制電源故障、UPS故障、驅(qū)動(dòng)電源故障、個(gè)別驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電源故障），平臺(tái)單元控制器可以發(fā)出可聽和視覺警報(bào)，上傳故障信息。隨著科學(xué)技術(shù)的高度化，在地鐵線路運(yùn)行和設(shè)計(jì)方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)越來越豐富的同時(shí)，人們對(duì)交通安全的關(guān)注也越來越高，提出了更多的建議。平臺(tái)單元控制器的未來設(shè)計(jì)要求很高：系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)場(chǎng)總線和幾個(gè)硬接線傳輸環(huán)路組成.控制子系統(tǒng)單元控制器的現(xiàn)場(chǎng)總線是標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如果一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)生故障，將使用另一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線，并且現(xiàn)場(chǎng)總線的在線切換不會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)行。單元控制器使用的工業(yè)用控制器也需要冗余設(shè)定，一個(gè)工業(yè)用控制器不動(dòng)作時(shí)，另一個(gè)待機(jī)工業(yè)用控制器會(huì)立即動(dòng)作。單元控制器具有連接到DCU組的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，兩個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線相互熱備用，需要能夠同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)的冗余設(shè)計(jì)。如果一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線在工作中發(fā)生故障，另一個(gè)備用現(xiàn)場(chǎng)總線將自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。整個(gè)切換過程沒有故障，不影響屏蔽門系統(tǒng)的正常工作。基于現(xiàn)有的監(jiān)控功能，冗余要求作為工作站單元控制器開發(fā)的新方向變得越來越重要。每側(cè)站臺(tái)屏蔽門單元中所有設(shè)備的狀態(tài)信息均通過現(xiàn)場(chǎng)總線傳送到站臺(tái)單元控制器上，站臺(tái)單元控制器再將所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳給遠(yuǎn)程監(jiān)視設(shè)備，設(shè)在設(shè)備房?jī)?nèi)的終端液晶顯示屏能顯示屏蔽門各單元的信息和運(yùn)行狀況。

結(jié)束語：

地鐵站臺(tái)門控制器硬件設(shè)計(jì)對(duì)地鐵站臺(tái)的安全性和穩(wěn)定性運(yùn)行具有十分重要的作用。高度重視站臺(tái)門控制器的可靠性和安全性，通過對(duì)不同電源系統(tǒng)的完全隔離，能夠?qū)﹄妷簲?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在電壓壓降較大時(shí)，也能快速及時(shí)地發(fā)出警報(bào)，提前增加電壓供，避免線路損耗而引起的設(shè)備停運(yùn)問題。根據(jù)系統(tǒng)之間的電氣隔離必要性進(jìn)行分析，為乘客提供列車上下通道，也能改善候車環(huán)境。

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