地铁门控单元故障检测系统研究

王洋

摘 要：地铁列车门控系统是关系到乘客安全的重要技术保障，我国地铁设备及技术的使用，更多的是依赖于国外引进，由于进口设备的技术垄断，使我国地铁设备技术存在一定的缺陷，不能够对地铁的安全性提供可靠的保障。基于此，该文通过对地铁系统的采样与检测，结合我国当前地铁设备的运营现状进行分析，对地铁门控单元故障检测系统进行研究，希望能够为我国地铁的安全运行提供一定的理论方法。

关键词：地铁 门控单元 故障检测 轨道交通

中图分类号：U270.38；U279.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（b）-0067-02

据北京地铁公司的数据显示，在2015年，由于地铁车门故障导致列车下线的次数为58次，占2015年地铁公司总事故的36.51%，地铁车门事故是地铁运行中的主要事故，其中门控单元事故的发生率占整体车门故障的23.6%[1]。我国城市轨道交通中使用的地铁列车很多是国外进口的，在门控事故发生时由于技术的限制，都要花费较长的时间对门控单元进行拆卸并检测，缺乏对门控单元故障分析及检测的有效手段，因此，应该加强对地铁单元故障检测系统的研究。

1 地铁门控单元简介

随着社会经济的发展，我国大中型城市都加强了企业自身的轨道交通运营用于缓解城市交通的压力，城市轨道交通运行的安全性与可靠性也越来越受到社会各界的关注。门控单元是地铁门控系统的控制核心，在地铁运行中的主要作用是负责地铁开关门操作、状态检测、安全防护以及地铁列车运行过程中的各种灯光、声音等相关提示，在信息上主要体现了多层信息的输入与多层信息的输出[2]。文章研究的地铁门控单元结构主要是有两个通讯端口的PMC20-110R型门控单元，其通过自身的外部输入接口及通讯端口与外部电器设备相连接，完成主要信息的输出及对相关机械设备的检测功能。针对PMC20-110R型门控单元的不同检测接口，主要研究其通讯相关的信息输入及输出情况，对地铁运行过程中的监听通讯信息进行开发与研究，使门控单元故障检测系统的检测内容及信息变得更细致，更好地为现场故障排查工作人员服务。

2 门控单元故障检测系统

地铁门控单元故障检测系统结构主要采用的是传统的上机位与下机位的模式，由随车故障记录子系统与便携式信息查询子系统两方面内容构成[3]。其中上机位是便携式信息查询子系统，能够在信息采集的过程中实现人机互动，并在信息交换的过程中，通过信息数据的采集辅助工作人员工作。下机位是随车故障记录子系统，其在工作的过程中不能与人机进行互动，只负责采集相关的数据。

2.1 随车故障记录子系统

随车故障记录子系统主要是在地铁列车运行过程中负责对相关的信息数据进行采集，且在采集之后需要有相关的软件配合其进行信息的提取与识别，且在系统数据信息处理之后对整体的运行信息进行分类与总结，对有效的信息进行提取[4]。随车故障记录子系统内部主要包括硬件与软件，其中硬件的设计主要由4个基本模块组成，每个模块根据系统初始的信息设计负责完成相关工作。STM模块只负责始时钟电路、电源电路等相关数据的采集；RS模块负责对输出数据的逻辑转换；SD卡模块负责保证电阻的正常工作；蓝牙模块负责转换信号。随车故障记录子系统软件部分设置只要是根据操作平台系统的相关操作方法进行开发操作，主要分为模式选择模块、监听及读取3个部分组成，其中模式选择模块主要工作内容是对蓝牙发送的指令进行模式的选择，并针对指令中的任务内容对相关的工作路径进行分配合作，主要任务为接收与调度；监听模块是故障记录子系统的中心任务模块，其在地铁运行的过程中主要负责监听运行中的任务状态、分析发布任务并与SD卡合作，主要工作中的采集数据是门控单元的总数据，并对相关数据进行解析；记录读取模块的设计主要是对将故障记录子系统中记录的状态及信息从SD卡中读取，并通过蓝牙发送至便携式信息查询子系统中，完成整个信息的提取过程。

2.2 便携式信息查询子系统

便携式信息查询子系统主要是门控单元相关信息的查询系统，其主要特点是在工作运行的过程中可以对其他信息进行兼容并能够安装于移动软件中，并通过信息读取、信息的传送完成整个信息的提取，完成相应的信息查询功能。便携式信息查询子系统在门控单元故障信息查询的过程中主要通过后台系统的运行对信息进行分类及筛选，其后台运行的数据主要依靠故障记录子系统中的信息实现交流，在系统运行的过程中向随车故障记录子系统发送相关的指令，通过蓝牙对随车故障子系统中的相关数据进行接收，并在相应的系统中进行显示。其任务内容主要划分为蓝牙功能模块、指令按键、数据显示3个部分，便携式信息查询子系统中的功能，在系统运行的过程中，主要围绕蓝牙模块的工作路径进行实现，首先通过蓝牙按键向系统及周边发布任务，对相关的工作领域发出会话请求指令。其次，周围设备接受后，对该口令的任务内容及请求进行回复。最后，整个会话结束之后将数据传输到外部设备中，供工作人员调取及使用。

3 故障检测系统测试与验证

对于地铁门控单元故障检测系统的测试，主要采用的是传统模拟对象的测试方法。首先，在相关环境中建立仿真模拟测试平台，与地铁门控单元在工作状态中的运行环境相同。并对相关系统中的硬件进行任务的输入，使各环节在模拟运行中能够更接近地铁实际的运行环境及系统工作状态。其次，对已经发布任务的输入端口运用随车故障记录子系统进行检测，利用硬件中的STM模块对电源、电路等相关地点的数据进行采集，利用RS系统对输入数据进行逻辑转换，对任务设置中的地点及内容进行路径分析。以上程序在正常运行之后，通过随车故障记录子系统中的软件对采集的数据进行分析与转换，利用监听模块对STM采集到的电源、电路等数据进行监听任务的进展并分析，通过SD卡对相关数据进行解析。最后，通过蓝牙系统向便携式信息查询子系统传輸相关的数据，在设备接受数据之后在数据显示模块中进行显示，并利用便携式信息查询子系统可以人机交流互动的原理，对相关数据进行提取，获得有效的数据信息。以上检测内容获得到的检测结果是随车故障记录子系统与便携式信息查询子系统对门控单元故障具有预防的作用。同时，通过对故障检测系统测试与验证得出，该系统能够准确地反映出地铁运行中的故障发生情况及信息，为故障的维修提供一定的数据支持。

4 结语

通过以上研究内容可以看出，地铁门控单元故障检测能够通过系统的设定进行有效控制。文章所研究的是将检测系统分别设置在门控系统总线及便携设备中，从两方面实现对门控单元故障检测与记录的功能，在地铁列车行驶的过程中工作人员能够通过查询系统之间的对接及信息交换，对门控单元的故障进行排查，有助于提升门控单元故障的发生。希望能够通过该文的研究，对我国城市轨道交通的运行提供一定的帮助，降低故障的发生。

参考文献

[1] 石瑾.试析基于CAN总线轨道列车门控器的设计[J].黑龙江科技信息，2016（13）：102.

[2] 陈希隽.基于PLC的城市轨道交通门控单元测试平台的开发[J].机车电传动，2014（6）：80-82，91.

[3] 仇佳捷，包涌金，张峰，等.基于半实物仿真技术的复杂电系统设备检测平台的硬件设计[J].电测与仪表，2012（4）：92-96.

[4] 石瑾.试析基于CAN总线轨道列车门控器的设计[J].黑龙江科技信息，2016（13）：102.