城市轨道交通站台门系统的控制与数据处理

城市轨道交通站台门系统的控制与数据处理

随着我国综合实力的不断提升，近年来我国城市轨道交通系统具有极为强劲的发展势头，以湖北武汉为例，2015 年已经投入营运的地铁线路包含了1号线、2号线、3号线、4号线，联络武汉三镇，而在2016 年在建的地铁线路有 5 条，预计以每年开通 2 条地铁线路的速度进行城市轨道交通建设。地铁的联通对于城市发展有着重要的意义。轨道交通站台门（PED系统作为

城市轨道交通中重要的子系统，对于轨道交通的正常安全运行起着重要的意义。文章主要论述了城市轨道交通站台门系统的控制关键技术以及数据处理技术。

1城市轨道交通站台门控制系统的关键技术随着信息技术、数据传输技术以及控制技术的不断交叉融合，现阶段城市轨道交通各系统的信息化建设已经逐步完善，在对于站台门控制系统中，也应用了多种信息控制技术。主要介绍以下几种控制技术：

1.1 现场总线技术

现场总线技术是一种具有高度系统开放性的，可以实现现场设备与控制装置之间的双向数字通信技术，在系统内可以实现多点控制，即便所有的设备不是来自于同一个生产厂家。城市轨道交通站台门控制系统就是一个理论意义上的多点控制系统，站台门往往具有同时开关的统一控制特点，但各个站台门之间又是相互独立的，一个站台门的控制异常不能够对其他站台门的控制产生影响。利用现

场总线技术能够很好的实现城市轨道交通站台门的控制需求，中央控制系统作为站台门的现场控制总线的主站，而各个单元门控制器作为现场总站的从站，主站能够实现对每个单元门的状态信息报文的读取，并且能够发送远程命令。现场总线系统往往通过使用PLC模组来实现，PLC的CPU模块作为现场总线为主站。

1.2 ZigBee 无线通信技术

在站台门控制系统中，往往需要保证内部控制系统与外部控制系统的信号交互的有效性，对于车站信号系统较为落后的情况，必须要引入车地无线通信模组来进一步的实现对站台门开关命令的传输，确保控制命令的有效传达，继而保证上下站台时的乘客安全。

ZigBee 无信通信技术，是一种基于IEEE802.15.4 标准的局域网协议，其技术的产生就是为了进一步的实现对工业生产现场的自动化控制设备的数据传输需求，ZigBee 网络具有多种频率和多种上限传输速率可供选择，它比起传统的通信网络，其传输速率更高、所产生的能耗更少，并且具有一定的网络自组织性，网络结构较为简单的特点。

在站台门控制系统中，以标准的岛式双侧站台为例，列车的

头部和尾部都有无线发射模块，站台的头端和尾端都有无线接收模块，列车进站后，列车的无线发射模块就会发送无线命令报文，地面则会接收与解析这些报文，而后发送控制命令，驱动站台门实现开门和关门的动作。

1.3 嵌入式控制技术在站台门控制系统中，为了实现分散控制

和系统整体信息化，不同种类的微控制器得到了广泛的使用，为了满足系统的信息化需求，统一的操作系统可以为不同的控制模块提供标准化的开发规范和接口协议，相应的数据通信算法、接口驱动以及控制算法只需要进行一次开发即可在不同的控制器平台上进行移植使用，从而大大降低了研发的时间和成本。

2城市轨道交通站台门的数据处理技术城市轨道交通在运行过程中，站台门控制系统往往处于一个极端复杂的电磁环境中，各个系统之间往往存在一定的电磁干扰，这些干扰信号由于一些客观的原因，并没有规律可以遵循，往往会给现场调试工作带来一定的干扰作用，会对站台门控制系统的稳定性和可靠性产生不良的影响，为了进一步降低和排除这种干扰作用，就必须要进一步的采用有效的办法来滤出干扰信号。

基于城市轨道交通站台门现场总线控制技术的特点，现阶段主要采用时域滤波算法来改善信号输出，尽可能地降低电磁信号的干扰。在站台门控制系统中，利用时域滤波算法来进行信号的滤出，往往需要构建一个特殊的定时器，这种定时器的触发条件是有效电信号下降沿，其定时时长存在一定的可调节性，精度处于一定的范围之内，一旦触发后，直到下一次的有效电信号下降沿被检测到，才会被重设，具有一定的周期性。出发后，如果出现有效上升沿电信号，就会终止工作，恢复初始状态。利用这种定时器，在站台门控制系统中的时域滤波算法能够一定程度的实现对电磁信号的时域延展，并且可以转换信号状态，有利于实现不同接口特性之间的匹配。经

时域滤波处理后的信号可以保持很高的稳定性，但是时域滤波的特征是可以滤除一切时宽窄于设定滤波时宽的负向脉冲干扰信号，保证对站台门状态的准确显示，以便于对站台门的控制，但必须要保证滤波时长必须在一定限定内，否则将引起信号的严重失真。

3城市轨道交通站台门控制系统发展展望随着我国城市现代化建设的不断发展，城市轨道交通必然会成为未来世界最为主要的交通运输手段，担负大部分的城市运输负荷。站台门控制系统作为城市轨道交通中的一个子系统，其控制的重要性不言而喻，站台门控制体系必然朝着更加安全可靠、信息化的方向进行发展。

一方面，站台门控制系统的实施监控能力将会进一步的增强，伴随着无线传感器网络技术的进一步完善，通过传感器能够对站台门控制体系中站台、地面的情况进行有效的实时监控，从而能够实现对站台门实时状态的有效控制。另一方面，站台门控制系统必然会形成一个统一的数据通信协议，避免由于设备之间的协议转换而造成系统实时性下降，同时结合可靠性理论指导开发集成工作，同时整个控制系统的计算机也将会进一步的更新和改造，必然将会拥有更强的综合处理信息能力。

相信随着现代网络技术、通信技术以及电子制造业的快速发

展，在不远的未来，城市轨道交通将会实现更加智能化的控制工作，为人们提供一个更加安全、可靠的乘车环境。