李佳龙
昆明地铁运营有限公司 云南 昆明 650000
摘要：在自动售检票AFC系统中，每个车站的所有闸机都必须与该车站内的紧急放行控制器连接。紧急按钮与紧急放行控制器连接，设在车站控制室是一个无源干触点按钮。当按下紧急按钮后，闸机能马上进入紧急放行状态；释放紧急按钮，闸机恢复正常工作状态。紧急按钮控制器与闸机之间为硬线连接，紧急按钮的操作不依赖于闸机软件系统，也不依赖于车站计算机，但紧急按钮操作时须发送信号，使记录紧急按钮的动作情况。
关键词：轨道交通；AFC闸机；控制器
近年来，随着我国经济的发展，城市人口密度的不断增高，急需一种自动售检票系统来缓解人流压力，闸机便是轨道交通自动售票检票系统中的最为关键设备之一，利用先进的人体识别技术和自动化技术来管理人流并规范行人出入，保证有票乘客自由出入、阻止无票乘客进出，对提高客流运输速度起至关重要的作用。
一、闸机介绍
闸机自动检票机根据阻拦装置的类型可分为转杆式和门式两大类型，其中门式又可分为摆动式闸和伸缩式翼闸两类，翼闸又可细分为扇形翼闸和矩形翼闸两类。型闸机具有机械和控制结构简单，对使用环境要求低，可靠性稳定性好，维护成本低等特点，目前在国内外还被不少地铁公司使用。因其结构特点的限制，单位时间内通行效率表现相对较低。测试结果表明，对使用插入式读卡器，平均通行率为每分钟约20人，对使用刷卡式读卡器，每分钟通行率约30人。对于大流量的客流，显然容易造成人员拥堵情况的发生。此外，由于通行通道狭窄，一般为550毫米，通行过程中三杆旋转，对于孕妇、老人以及携带行李和其他行动不便等乘客通行造成极大的不便及安全隐患，而对于通过翻越或下钻行为进行故意逃票的乘客，该类型闸机也无法提供有效的阻拦或报警；因此，该类型闸机除了在上海地铁外，在国内其他地铁公司中并没有得到广泛的使用。
二、闸机使用
闸机作为轨道交通站内代替人工验票收费和进出控制的工具，是实现乘客进站和出站检票服务在非付费区和付费区件通行的主要设备，固定安装在地铁的站厅之内；根据站厅乘客通行量的估算，来放置一定数量的闸机进行站内和站外的分隔。通过闸机的布置，将站厅内的活动区域分隔为付费区和非付费区，同时也将乘客引导到便于进出站厅的位置，闸机可结合硬件配置和功能设置，将其功能设定为单向进站闸机，单向出站闸机，双向进出站闸机，配合地铁站厅内不同位置的客流引导要求，保证乘客快速进出站。一般单向进站闸机只在机箱进站方向一侧安装读卡器和乘客信息显示器以及通行指示灯，机箱另一端只配置通行指示灯。单向出站闸机只在机箱的出站方向上配置读卡器和票卡回收模块，乘客信息显示屏和通行指示灯，机箱另一端只配置通行指示灯。而双向进出闸机则需要在机箱进站侧配置读卡器，乘客信息显示器，通行指示灯；出站侧配置读卡器，票卡回收模块，乘客信息显示器，通行指示灯。
当乘客需要乘坐地铁时，需先在非付费区一侧的闸机上进行刷卡，票卡有效后，可被闸机放行进入付费区；当需要离开站台时，需刷卡放行，或者将单程票卡放入闸机付费区一侧的回收口被闸机的票卡回收模块回收成功后放行通过。整个过程可以完全达到自助式的进出站和系统扣费。单个闸机通道是由两个机箱和一个通道组成，每个机箱内所安装的扇门机构可分为主机构和从机构，主机构和从机构在结构上完全相同，只是因放置位置的需要被设计为左边机构和右边机构；在实际使用中，一般把内装有控制单元的一侧机构定义为主机构，主机构一侧机箱上的光电开关感应器为接收端，从机构一侧机箱上的光电开关感应器为发射端。当闸机并排放置时，我们可简单把不同的机箱定义为左边闸机、中间闸机和右边闸机。左边闸机和右边闸机的机箱内都分别安装一个单独的扇门机构，而中间闸机内则安装两个互相独立的扇门机构。这两个扇门机构虽位置处于同一机箱，但相互之间没有任何机械和控制上的关联，在运行时互不影响，只受各自的控制单元控制。单个通道是由两部分机箱组成，对于中间闸机，内部的硬件配置要同时满足左右两个通道的控制需求。这样有利于充分利用站内有限空间布置更多闸机，方便大客流时乘客能迅速进出车站。
三、AFC闸机控制器
紧急放行控制器正常情况下，紧急放行控制器输出电压信号到车站的每台闸机，当闸机内的紧急信号接收电路监测到电压信号消失，则表示需要该闸机切换到紧急状态。每台闸机内有一个紧急信号接收电路，工作时该电路时刻监视是否有紧急信号输入的状态，并将紧急信号的状态送到闸机控制器和闸门驱动器。当有紧急信号输入时，闸机闸门会自动打开。闸机紧急信号接收电路的电源由紧急放行控制器提供，不使用闸机的电源，对闸机不会产生任何干扰。紧急放行控制器是一个独立闸机设备的部件，信号电压为DC24V，具有强抗干扰能力。紧急放行控制器的使用AFC。
在实际运营过程中，紧急放行控制器会带来异常开闸事件，通过长期数据收集和分析，将闸机异常开闸现象分为两大类：一类是闸机电源故障造成的，对紧急放行控制器的相关故障进行分析。由接线松脱是造成闸机意外开闸的最主要原因，这也与在现场调查和与现场操作人员、现场维护人员进行交流了解到的情况相符合。
设备故障率随时间的变化大致分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。早期故障期又叫磨合期。在此间发生的故障多是因为设计、使用不当及维修不力产生的，可以通过提高设计质量、改进管理和维护保养方法使故障率降到最低。在设备使用后期，由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等，故障率不断上升，设备进入耗损故障期。因此，如果在耗损故障期开始时进行大修，可经济而有效地降低故障率。
由于接线松脱和电源故障是造成紧急放行控制器异常的最主要原因，为加强设备可靠性，可在设计阶段考虑以下建议。
1、紧急放行控制器航空插头与双电源的应用。闸机正常工作时，紧急放行接口必须维持一个的输入信号，否则闸机会进入紧急放行状态。该DC24V的输入信号来自紧急放行控制器，所以正常工作情况下，必须要保证紧急放行控制器的正常供电。在设计时，可使用航空插头接插双电源同时给紧急放行控制器供电，以增加电源的可靠性。其中任何一个电源出现故障时，都能由另一个电源继续供电。两路电源的电源输入也采取不同的方式，紧急放行控制器对双电源的输出以是否正常进行监测，当电源出现故障时，紧急放行控制器会立即将故障状态传送以便能够及时维修。
2、紧急按钮常开或常闭触点的选择。在目前国内实际运营的AFC系统中，紧急按钮既有使用常开触点的也有采用常闭触点的。紧急按钮采用常开与常闭的区别紧急按钮采用不同性质的触点：常开方案采用常开触点，常闭方案采用常闭触点。紧急放行控制器主控单元检测紧急按钮是否动作的检测电平正好相反，需要在软件上注意区别；输出到闸机组或闸机上的紧急放行信号电平正好相反，对于常闭方案，闸机检测到输入接口有DC24V电平则保持正常，无电平则进入紧急放行；对于常开方案，闸机检测到输入接口无DC24V电平则保持正常，有电平则进入紧急放行。这样就要求闸机的紧急按钮输入接口要做相应的变化。
在实际运营过程中，闸机紧急放行不采取与AFC的方式，一般情况下是采取人工联动，由车站工作人员对AFC的紧急报警信号进行确认，然后确认是否需要闸机紧急放行，需要闸机紧急放行时就人工按下紧急放行按钮让闸机进入紧急放行状态。这样做主要目的是为了防止误启动闸机紧急放行。
参考文献：
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