淺談AFC系統(tǒng)中IBP盤(pán)緊急模式控制設(shè)計(jì)

陳少帥

摘要：城市軌道交通系統(tǒng)已經(jīng)成為一個(gè)現(xiàn)代化文明化城市的重要標(biāo)志之一，但是AFC設(shè)備的安全是一項(xiàng)及其重要的任務(wù)。本文檔是針對(duì)IBP盤(pán)緊急服務(wù)模式控制方案的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中詳細(xì)闡述了SC、閘機(jī)的緊急放行模式的工作原理與連接實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)由緊急按鈕控制箱、FAS系統(tǒng)和安裝在綜合監(jiān)控系統(tǒng)IBP盤(pán)（綜合后備盤(pán)）的緊急按鈕組成。緊急按鈕與來(lái)自FAS系統(tǒng)的緊急狀態(tài)輸入（干觸點(diǎn)）并聯(lián)，連接到緊急按鈕控制箱。緊急按鈕控制箱通過(guò)信號(hào)線(xiàn)與閘機(jī)和SC相連接，主要用于緊急情況下疏散乘客。

關(guān)鍵詞：IBP盤(pán)；AFC；緊急釋放；閘機(jī)

1.系統(tǒng)組成及控制原理

1.1系統(tǒng)組成框圖

1.2控制原理

如圖1-1所示，IBP盤(pán)緊急按鈕信號(hào)和FAS系統(tǒng)緊急信號(hào)接入至AFC緊急按鈕控制箱，經(jīng)過(guò)邏輯處理、轉(zhuǎn)換，輸出12路閘機(jī)組緊急控制信號(hào)及1路SC服務(wù)器緊急控制信號(hào)。每一路閘機(jī)組緊急控制信號(hào)又通過(guò)并聯(lián)方式接入至組內(nèi)每臺(tái)閘機(jī)。在正常情況下，AFC緊急按鈕控制箱輸出24V正常信號(hào)，閘機(jī)＼SC服務(wù)器處于正常工作模式；當(dāng)緊急按鈕按下或FAS系統(tǒng)進(jìn)入緊急狀態(tài)時(shí)，控制箱輸出緊急信號(hào)，閘機(jī)＼SC服務(wù)器監(jiān)測(cè)到該信號(hào)后，立即進(jìn)入緊急工作模式。

2.控制箱輸入輸出接口

2.1 控制箱與綜合監(jiān)控系統(tǒng)、FAS接口

緊急按鈕將安裝在車(chē)站控制室的IBP控制盤(pán)上，再連接到緊急按鈕控制箱上。緊急按鈕控制箱還有一路24V的控制信號(hào)，用以控制緊急按鈕上的指示燈。當(dāng)IBP按鈕按下時(shí)，IBP按鈕緊急信號(hào)回路及指示燈回路同時(shí)閉合導(dǎo)通，這時(shí)指示燈亮并給控制箱提供了緊急信號(hào)。控制箱還有一路緊急信號(hào)輸入源來(lái)自FAS系統(tǒng)。FAS系統(tǒng)與IBP盤(pán)緊急按鈕的緊急狀態(tài)輸入（干觸點(diǎn)）并聯(lián)，連接到緊急按鈕控制箱。

2.2 控制箱與SC服務(wù)器接口

2.2.1 SC服務(wù)器緊急控制信號(hào)的接入

來(lái)自緊急按鈕控制箱用于控制緊急模式的兩根線(xiàn)分別連接到SC的RS232端口的2、3腳上。通常情況下，2、3腳上的連線(xiàn)處于未接通狀態(tài)，當(dāng)緊急按鈕按下或綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入緊急狀態(tài)時(shí)，此兩腳將會(huì)接通。當(dāng)緊急按鈕釋放或綜合監(jiān)控系統(tǒng)退出緊急狀態(tài)時(shí)，2、3腳的連接也會(huì)相應(yīng)斷開(kāi)。SC將不斷從該通訊口發(fā)送數(shù)據(jù)，并在接收口接受收據(jù)。一旦接收到數(shù)據(jù)，SC就會(huì)相應(yīng)地進(jìn)入到緊急模式。當(dāng)SC不能接收到數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)將退出緊急模式。

2.2.2工作原理

在SC進(jìn)入緊急模式后，會(huì)監(jiān)控所有閘機(jī)是否已進(jìn)入緊急模式狀態(tài)，如果一段時(shí)間后，有閘機(jī)未能進(jìn)入緊急模式，SC就會(huì)以消息的方式向該閘機(jī)發(fā)送緊急模式命令。

車(chē)站操作員通過(guò)操作IBP盤(pán)上的緊急按鈕控制車(chē)站設(shè)備進(jìn)入/退出緊急服務(wù)模式，車(chē)站緊急按鈕的操作分配為高優(yōu)先級(jí)；另一方面，SC下達(dá)緊急放行模式的控制命令控制車(chē)站設(shè)備進(jìn)入/退出緊急服務(wù)模式，SC緊急放行控制命令分配為低優(yōu)先級(jí)，該命令作為車(chē)站進(jìn)入/退出緊急服務(wù)模式控制的輔助控制命令。

當(dāng)SC下達(dá)緊急放行模式控制命令，閘機(jī)接收該命令，自動(dòng)從當(dāng)前的服務(wù)模式轉(zhuǎn)換到緊急放行模式，主動(dòng)上傳閘機(jī)已處于緊急服務(wù)模式的狀態(tài)。對(duì)已經(jīng)處于緊急服務(wù)模式的閘機(jī)，將忽略SC下達(dá)緊急放行模式控制命令。當(dāng)SC下達(dá)取消緊急放行模式控制命令，閘機(jī)接收該命令，閘機(jī)退出緊急模式，將恢復(fù)進(jìn)入緊急模式前的服務(wù)模式，并主動(dòng)上傳閘機(jī)當(dāng)前的服務(wù)模式。對(duì)已經(jīng)退出緊急服務(wù)模式的閘機(jī)，他們將忽略SC下達(dá)的取消緊急放行模式控制命令。當(dāng)車(chē)站處于緊急模式服務(wù)狀態(tài)時(shí)，車(chē)站緊急按鈕的操作具有高優(yōu)先級(jí)，在緊急按鈕沒(méi)有被釋放的狀態(tài)下，閘機(jī)將忽略SC下達(dá)的取消緊急放行模式控制命令。只有當(dāng)緊急按鈕被釋放，閘機(jī)才會(huì)退出緊急放行的控制模式。

2.3控制箱與閘機(jī)接口

2.3.1閘機(jī)端緊急控制信號(hào)接入

如上圖所示，AFC控制箱并行輸出12路緊急控制信號(hào)，每路獨(dú)立控制一組閘機(jī)。在每組閘機(jī)前置一個(gè)單刀雙擲繼電器，每臺(tái)閘機(jī)里安置一個(gè)單刀單擲繼電器。下面以一路為例分析其工作過(guò)程。

正常情況下，控制箱輸出24V正常信號(hào)，前置單刀雙擲繼電器K1接通，輸出端觸點(diǎn)接通到GND端，每臺(tái)閘機(jī)對(duì)應(yīng)的單刀單擲繼電器都不導(dǎo)通，觸點(diǎn)打開(kāi)，不能為每臺(tái)閘機(jī)提供短路信號(hào)，因此閘機(jī)處于正常工作模式；當(dāng)緊急按鈕按下或綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入緊急狀態(tài)時(shí)，控制箱輸出0V的緊急信號(hào)，前置繼電器K1不接通，輸出端觸點(diǎn)接通到24V，每臺(tái)閘機(jī)對(duì)應(yīng)的單刀單擲繼電器都導(dǎo)通，觸點(diǎn)閉合，閘機(jī)監(jiān)測(cè)到短路信號(hào)輸入，因此閘機(jī)進(jìn)入緊急工作模式。

接入至每臺(tái)閘機(jī)的緊急（短路）信號(hào)又分成2路，一路連接到扇門(mén)機(jī)構(gòu)EMOPEN使能端，當(dāng)緊急信號(hào)過(guò)來(lái)時(shí)立即觸發(fā)扇門(mén)機(jī)構(gòu)打開(kāi)扇門(mén)。這一路的控制與閘機(jī)主控軟件無(wú)關(guān)。另一路連接到閘機(jī)的I/O模塊，閘機(jī)主控軟件將監(jiān)測(cè)這一信號(hào)。一旦檢測(cè)到這一路閉合，閘機(jī)將進(jìn)入緊急模式，顯示各種緊急模式信息。

2.3.2工作原理

在正常情況下，當(dāng)緊急按鈕被按下時(shí)，閘機(jī)和SC服務(wù)器都能監(jiān)測(cè)到緊急按鈕被按下的信號(hào)，所有閘機(jī)和SC服務(wù)器都進(jìn)入緊急服務(wù)模式，閘機(jī)主動(dòng)上傳已處于緊急服務(wù)模式的狀態(tài)。當(dāng)緊急按鈕被釋放時(shí)，閘機(jī)和SC服務(wù)器都能監(jiān)測(cè)到緊急按鈕被釋放的信號(hào)，所有閘機(jī)和SC服務(wù)器都會(huì)退出緊急模式，閘機(jī)恢復(fù)進(jìn)入緊急服務(wù)模式前的服務(wù)模式，閘機(jī)主動(dòng)上傳當(dāng)前服務(wù)模式的狀態(tài)。

在車(chē)站處于緊急服務(wù)模式的狀態(tài)下，通過(guò)緊急按鈕的釋放，解除車(chē)站緊急服務(wù)模式。如果緊急按鈕處于被按上的狀態(tài)，SC服務(wù)器向閘機(jī)下發(fā)解除車(chē)站緊急服務(wù)模式的命令，閘機(jī)將忽略該命令，斷續(xù)保持緊急放行模式的狀態(tài)。

在異常情況下，如：緊急按鈕回路與某一臺(tái)閘機(jī)連接接口信號(hào)故障，當(dāng)緊急按鈕按下后，閘機(jī)沒(méi)有監(jiān)測(cè)到緊急按鈕被按下的信號(hào)，將保持當(dāng)前的服務(wù)模式，不會(huì)進(jìn)入緊急服務(wù)模式；SC服務(wù)器監(jiān)測(cè)到未進(jìn)入緊急模式的閘機(jī)后，會(huì)由SC服務(wù)器向該閘機(jī)下達(dá)設(shè)置緊急模式的控制命令，閘機(jī)接收并響應(yīng)該命令，并進(jìn)入到緊急模式，閘機(jī)會(huì)主動(dòng)上傳已處于緊急服務(wù)模式的狀態(tài)。當(dāng)緊急按鈕被釋放時(shí)，閘機(jī)因?yàn)闆](méi)有監(jiān)測(cè)到緊急按鈕被釋放的信號(hào)，閘機(jī)將繼續(xù)處于緊急模式，SC服務(wù)器監(jiān)測(cè)到未退出緊急服務(wù)模式的閘機(jī)，SC服務(wù)器會(huì)向該臺(tái)閘機(jī)下發(fā)取消緊急模式控制的命令，閘機(jī)接受并響應(yīng)該命令，退出緊急服務(wù)模式，恢復(fù)進(jìn)入緊急服務(wù)模式前的服務(wù)模式，同時(shí)，閘機(jī)將主動(dòng)上傳當(dāng)前的服務(wù)模式狀態(tài)。由于閘機(jī)可接受三個(gè)緊急模式控制來(lái)源，因此就必然存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)設(shè)置的問(wèn)題。在進(jìn)入緊急服務(wù)模式時(shí)，三個(gè)來(lái)源擁有同樣的優(yōu)先級(jí)，也就是說(shuō)，任一來(lái)源都將使閘機(jī)進(jìn)入緊急服務(wù)模式狀態(tài)。

在取消時(shí)，緊急按鈕的級(jí)別最高，SC的命令次之，本機(jī)的最低。當(dāng)進(jìn)入緊急服務(wù)模式是由緊急按鈕發(fā)起或其它來(lái)源緊急按鈕后補(bǔ)時(shí)，SC的控制命令與本機(jī)都不能取消此設(shè)置模式；當(dāng)進(jìn)入緊急模式是由SC控制命令發(fā)起或SC命令后補(bǔ)時(shí)，本機(jī)不能取消此設(shè)置模式；本機(jī)只能取消本機(jī)發(fā)起并無(wú)其他來(lái)源后補(bǔ)的進(jìn)入緊急服務(wù)模式的控制命令。

結(jié)論：當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，通過(guò)SC、車(chē)站控制室的緊急控制按鈕及閘機(jī)的本地控制，將閘機(jī)設(shè)置為緊急放行的模式。在此模式下，閘機(jī)所有扇門(mén)將保持開(kāi)放的狀態(tài)，保證乘客無(wú)阻礙地離開(kāi)付費(fèi)區(qū)。同時(shí)，所有閘機(jī)的乘客顯示器應(yīng)顯示緊急放行的信息，所有朝向付費(fèi)區(qū)的方向指示器應(yīng)閃爍顯示“通行”的標(biāo)志，所有朝向非付費(fèi)區(qū)的方向指示器應(yīng)閃爍顯示“禁止通行”的標(biāo)志。在此模式下，閘機(jī)應(yīng)不接收或處理任何車(chē)票。