淺析無(wú)錫地鐵一號(hào)線自動(dòng)售票機(jī)硬幣循環(huán)找零模塊工作原理

劉丹

摘 要：如今，自動(dòng)售票機(jī)（TVM）系統(tǒng)在地鐵運(yùn)營(yíng)中，發(fā)揮得作用越來(lái)越大，乘客對(duì)TVM設(shè)備的服務(wù)要求也越來(lái)越高，因此自動(dòng)售票機(jī)（TVM）設(shè)備的穩(wěn)定性要求越顯重要，我們積極探索分析設(shè)備的工作原理，不斷改進(jìn)設(shè)備缺陷。本文主要分析了無(wú)錫地鐵一號(hào)線自動(dòng)售票機(jī)硬幣模塊循環(huán)找零模塊工作原理。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)售票機(jī);硬幣循環(huán)找零;工作原理

1.系統(tǒng)概述

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AutomaticFareCollectionSystem，簡(jiǎn)稱AFC系統(tǒng)）是基于計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軌道交通售票、檢票、計(jì)費(fèi)、收費(fèi)、統(tǒng)計(jì)、清分、管理等全過(guò)程的自動(dòng)化系統(tǒng)，AFC系統(tǒng)共分為車票、車站終端設(shè)備、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、清分系統(tǒng)五個(gè)層次。

2.自動(dòng)售票機(jī)模塊分類

自動(dòng)售票機(jī)（以下簡(jiǎn)稱TVM）屬于車站終端設(shè)備，為乘客提供方便快捷的購(gòu)票方式.TVM中有多個(gè)模塊組成：紙幣模塊、硬幣處理模塊、單程票發(fā)行模塊、票據(jù)打印機(jī)、顯示觸摸屏、電源模塊等等。所以模塊都通過(guò)電纜接駁到工控機(jī)上，按照軟件的控制流程在TVM內(nèi)協(xié)調(diào)工作。

為了方便購(gòu)票者，一般地鐵中的TVM內(nèi)部設(shè)置接收金額中紙幣的識(shí)別接收器和接收的小額硬幣的識(shí)別接收找零器（即硬幣循環(huán)處理模塊）無(wú)錫地鐵一號(hào)線的TVM也采用了這樣的硬幣循環(huán)處理模塊，此模塊由日本高見(jiàn)澤提供的ESM-2511B硬幣循環(huán)處理模塊。

該模塊內(nèi)部采用皮帶夾持碗幣、動(dòng)力輸送技術(shù)，而非目前在國(guó)內(nèi)同類設(shè)備上使用的重力輸送技術(shù)（即利用硬幣自身重量完成內(nèi)部滑道輸送），達(dá)到了同類產(chǎn)品中的先進(jìn)水平。而國(guó)內(nèi)一些利用硬幣重力處理的硬幣模塊，投幣口和找零口之間高程差偏大，使得高個(gè)投幣容易但必須彎腰取幣，矮個(gè)無(wú)法投幣但取找回零錢方便，利用硬幣重力完成購(gòu)票。找零功能所花費(fèi)時(shí)間偏長(zhǎng)。因此高見(jiàn)澤的這款硬幣處理模塊更適合我們乘客的使用.

3. 硬幣循環(huán)處理模塊介紹

高見(jiàn)澤的硬幣循環(huán)處理模塊被物理地劃分為以下幾個(gè)部分：硬幣識(shí)別器子模塊、暫存部子模塊、循環(huán)找零子模塊、備用錢箱子模塊。

3.1硬幣識(shí)別器子模塊

硬幣識(shí)別器采用先進(jìn)的電磁識(shí)別技術(shù)，識(shí)別精確度最高，特別是對(duì)最難識(shí)別的游戲幣如：飛馬、牛頭、富貴花等幣種識(shí)別能力強(qiáng)。識(shí)別器只對(duì)真?zhèn)螏胚M(jìn)行分辨，不需分幣，本循環(huán)模塊配有專門的分幣裝置，分幣簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。普通硬幣模塊使用的NRI硬幣鑒別器是通過(guò)電磁鑒別分幣，當(dāng)鑒別器長(zhǎng)時(shí)間工作或沒(méi)有及時(shí)清潔時(shí)，其鑒別能力降低，經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤分幣。該識(shí)別器還具有偽幣自學(xué)習(xí)拒收和真幣自學(xué)習(xí)接收的功能.

硬幣通道傳感器，由入幣口槽型光電傳感器與硬幣識(shí)別器下面多個(gè)反射型光電傳感器組成。通過(guò)它們，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到硬幣投入的開(kāi)始時(shí)間和進(jìn)入相應(yīng)硬幣滑道的開(kāi)始時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算硬幣在此滑道段的時(shí)間，與硬幣識(shí)別器配合從而判斷滑道是否需要排除障礙以及硬幣是否滯留滑道中。

3.2暫存器子模塊

硬幣循環(huán)處理模塊的暫存器采用的是較大功率直線電磁鐵，當(dāng)前的硬幣循環(huán)處理模塊使用小功率直流減速電機(jī)，暫存翻斗動(dòng)作變得柔和，而且暫存硬幣的數(shù)目增加。硬幣暫存器可存2種硬幣，容量為70枚，已鑒別及接受的硬幣暫存于硬幣暫存器內(nèi)，當(dāng)收到接受指令后，將硬幣送至循環(huán)找零箱，循環(huán)找零箱滿時(shí)，就送硬幣錢箱。當(dāng)收到取消指令后，將硬幣經(jīng)退幣口退回給乘客。

3.3循環(huán)找零子模塊

循環(huán)找零模塊1元硬幣循環(huán)找零容量可達(dá)700枚.5角硬幣循環(huán)找零容量可達(dá)到1000枚。循環(huán)找零子模塊如圖5所示。乘客投入的硬幣可循環(huán)使用，大大緩解銀行兌零壓力，減少人工補(bǔ)幣的次數(shù)，避免無(wú)幣找零，TVM不能正常工作。

普通HOPPER容易出現(xiàn)不停找零（俗稱拉肚子），循環(huán)找零箱中硬幣無(wú)法徹底清空等現(xiàn)象，引起盤存、計(jì)數(shù)不準(zhǔn)，而該硬幣循環(huán)找零模塊使用雙通道設(shè)計(jì)，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，清空徹底，不留殘幣，可以徹底解決卡幣問(wèn)題.

在找零操作時(shí)，首先使用循環(huán)找零箱找零;當(dāng)循環(huán)找零箱空時(shí).再?gòu)膫溆谜伊阆湔伊?。找零模塊可準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)找零硬幣的數(shù)量，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定值時(shí)（設(shè)備參數(shù)設(shè)置），設(shè)備就不能找硬幣了，會(huì)自動(dòng)向車站計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，設(shè)備將自動(dòng)切換到不找零運(yùn)行模式。

3.4備用錢箱子模塊

硬幣循環(huán)處理模塊上裝備2個(gè)備用錢箱.備用找零箱由操作人員進(jìn)行補(bǔ)充硬幣操作，備用找零箱帶專用鎖和鎖緊設(shè)計(jì)，避免操作人員直接接觸硬幣。備用錢箱子模塊

4. 無(wú)錫地鐵TVM硬幣模塊的工作流程

TVM接收乘客買票請(qǐng)求后，入幣閘門電磁鐵動(dòng)作，打開(kāi)上投幣通道，與此同時(shí)，硬幣識(shí)別器開(kāi)始工作，硬幣順著滑道進(jìn)入識(shí)別器，被識(shí)別真?zhèn)魏?，進(jìn)入指定下通道內(nèi)，真硬幣進(jìn)入暫存器，假硬幣會(huì)從退幣通道入退幣口，乘客可以收起或者重新投入，若此時(shí)乘客確認(rèn)購(gòu)票交易了，則將暫存翻斗中的硬幣倒入循環(huán)找零單元中，以備循環(huán)找零或者再次被拋入相應(yīng)位置硬幣回收箱中去。當(dāng)TVM接收都乘客中斷買票 請(qǐng)求后，投入并保存在暫存器中的硬幣被倒出，順退幣道進(jìn)入退幣口，等待乘客取回。

當(dāng)TVM接收乘客買票請(qǐng)求且采用紙幣后，在出票的同時(shí)，硬幣循環(huán)處理模塊將按照自動(dòng)售票機(jī)的指令將找零硬幣從循環(huán)找零錢箱拋到找零口內(nèi)。如果循環(huán)找零錢箱確認(rèn)錢箱內(nèi)硬幣數(shù)不足，則從備用錢箱補(bǔ)充所需的數(shù)目，然后拋出指定枚硬幣給乘客。

綜上所述，無(wú)錫地鐵TVM所用的硬幣模塊，是要沿著皮帶動(dòng)力傳輸?shù)姆较虬l(fā)展，徹底擺脫該模塊笨重的印象，進(jìn)而加快模塊的運(yùn)轉(zhuǎn)速度以適應(yīng)日益高頻率使用的需求，更加方便乘客的使用和站務(wù)人員的操作。

5.結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近五年的使用情況來(lái)，次款硬幣模塊功能較為穩(wěn)定，性能良好，據(jù)維護(hù)班組的同事反映，這幾年未發(fā)生模塊部件損壞需要做換件維修的。車站使用部門的同時(shí)反映，雖然處理殘幣、帶有異物的硬幣的故障較多，但多數(shù)是乘客未按照要求使用正常的硬幣引發(fā)故障，此類也比較好處理，前后三分鐘以內(nèi)即可修復(fù)投入正常運(yùn)營(yíng)。由于硬幣識(shí)別裝置的特殊性，需要檢測(cè)硬幣的外形尺寸、材質(zhì)等，就決定了識(shí)別裝置的尺寸特性。所以這就要求乘客按要求使用幣面光潔的、無(wú)附著異物、外形尺寸完整、無(wú)形變的硬幣。

這也是此款硬幣處理模塊唯一一個(gè)差強(qiáng)人意的地方，目前班組成員在研究QC課題進(jìn)行功能改善。與此同時(shí)車站增加了廣播提醒乘客使用合規(guī)的硬幣，另一方面，維護(hù)組成員對(duì)車站使用部門就此項(xiàng)操作，進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，以保障車站使用部門能快速修復(fù)運(yùn)營(yíng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]? AFC系統(tǒng)設(shè)備操作手冊(cè)，Q/WYJ/ZD/WX/3006-2014A，無(wú)錫地鐵集團(tuán)有限公司運(yùn)營(yíng)分公司

[2] 趙時(shí)雯.軌道交通自動(dòng)售檢票系統(tǒng)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2007.