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CAN總線在地鐵系統(tǒng)中的應(yīng)用

目前地鐵采用了自動化的技術(shù)來實現(xiàn)控制,有ATC(列車自動控制)系統(tǒng)可以實現(xiàn)列車自動駕駛、自動跟蹤、自動調(diào)度;SCADA(供電系統(tǒng)管理自動化)系統(tǒng)可以實現(xiàn)主變電所、牽引變電所、降壓變電所設(shè)備系統(tǒng)的遙控、遙信、遙測;BAS(環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng))和FAS(火災(zāi)報警系統(tǒng))可以實現(xiàn)車站環(huán)境控制的自動化和消防、報警系統(tǒng)的自動化;AFC(自動售檢票系統(tǒng))可以實現(xiàn)自動售票、檢票、分類等功能。這些系統(tǒng)全線各自形成網(wǎng)絡(luò),均在OCC(控制中心)中心計算機,實行統(tǒng)一指揮,分級控制。

圖1 地鐵列車模擬控制室

其中地鐵屏蔽門系統(tǒng)是基于CAN總線的,在該系統(tǒng)中PSC(站臺隔離門控制器)、PSA(遠(yuǎn)方操作報警盤)以及每個DCU(門控器)都是掛接在CAN總線上的一個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點,CAN總線分布式結(jié)構(gòu)可以保證網(wǎng)絡(luò)上任何一個結(jié)點發(fā)生故障都不會影響整個網(wǎng)絡(luò)其它結(jié)點的正常運行,并可以通過網(wǎng)絡(luò)對屏蔽門進行全程控制、運行參數(shù)修改、聲光報警等功能。

圖2 地鐵列車屏蔽門

在一個屏蔽門控制子系統(tǒng)中,PSC、PSL和DCU組通過CAN總線構(gòu)成開放的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。采用兩路現(xiàn)場總線互為熱備用,它們可同時傳送網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。如果工作中的一路現(xiàn)場總線發(fā)生故障,則另一路備用的現(xiàn)場總線自動進入工作狀態(tài)。整個切換過程無擾動,并不影響屏蔽門系統(tǒng)的正常運行

圖3 地鐵屏蔽門DCU

圖4 地鐵屏蔽門PSL

在地鐵列車上的多媒體乘客信息系統(tǒng)也是用CAN通訊的,從司機室傳遞出來的CAN信號傳遞到各客室里,這些信息包括主子機切換,運行線路信息,站點信息,終點站信息,門信息,廣播報站信息,對講呼叫及報警信息。

圖5 地鐵列車多媒體乘客信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

在多媒體信息顯示系統(tǒng)中的信號收發(fā)模塊可以采用CTM8251KT,它將CAN的收發(fā)器、保護電路、隔離集于一身。隔離電壓達3500VDC,大大降低了總線被干擾和損壞的概率。

圖6 地鐵列車動態(tài)地圖顯示系統(tǒng)控制模塊框圖

一旦地鐵出現(xiàn)問題就會對乘客有安全隱患,在排查地鐵通訊上的CAN總線問題上可以使用CANScope,它不僅可以解決已經(jīng)出現(xiàn)的問題,還可以防患于未然,CANScope擁有可靠性評測功能。

圖7 CANScope檢測成都地鐵二號線

圖8 優(yōu)化前后信號質(zhì)量對比