CAN總線在地鐵系統(tǒng)中的應用
目前地鐵采用了自動化的技術來實現(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，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)絡結點，CAN總線分布式結構可以保證網(wǎng)絡上任何一個結點發(fā)生故障都不會影響整個網(wǎng)絡其它結點的正常運行，并可以通過網(wǎng)絡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總線構成開放的通信網(wǎng)絡系統(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)結構拓撲圖
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
