[精品]地铁门禁系统通信故障浅析.doc

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1、地铁门禁系统通信故障浅析地铁门禁系统通信故障浅析【摘耍】门禁系统由于具有安全、便捷、高效等优点，在各领域中都得到了广泛的应用。与此同时，它的维护管理却直接影响着应用的好坏。特别是城市轨道交通站点对安全性耍求较高，所以门禁系统的维护质量更加重耍。本文主耍以深圳地铁5号线的一个典型门禁故障为例对门禁系统维护做简要探讨。【关键词】深圳地铁；门禁；RS485；OPC；RC-2-T1•前言城市轨道交通门禁系统的维护好坏对于地铁轻轨工作区域的人和设备的安全起着至关重耍的作用。由于地铁或轻轨存在站点分散、站内门禁点多等特点，故障率居高一直困扰着专业维护人员，尤其对

2、于一些疑难故障。但是就这些故障而言，经过不断的分析与测试，都能找到行之有效的解决办法。本文主耍通过一个典型故障案例，由原理到处理过程做全方位的浅析。2•门禁系统介绍深圳地铁5号线门禁系统主耍实现对车站、车辆段、停车场和主变电所的设备和管理用房、出入口、票务室等重点区域的自动化出入管理、登记功能，以及车站考勤管理功能。该系统主要由控制中心工备门禁服务器、车站门禁客户端、网络控制器(NC-100)、读卡控制器(RC-2-I)、门禁点设备(读卡器、出门按钮、门磁、自动闭门器、电控锁)等构成。按照网络的功能层次由上到下划分为管理层、控制层(C-NET)、设备

3、层(D-NET)o其主耍的系统结构如图1所示。图15号线门禁系统结构图如图1所示，在管理层而，屮心门禁主备服务器设置在控制屮心，负责整条线门禁系统的授权、数据下载等操作，门禁客户端设置在各站的车控室，负责本站门禁点的操作。门禁客户端和门禁服务器接入PTS万兆以太网实现对所有门禁点的管理。在网络层面，两个NC-100之间采用双线RS-485链路相连，形成了一个高速RS485容错网络，每个NC-100有2个控制器间的网络接口CH1和CH2,CH1和CH2把NC-100串联成环形网。该环网最大冋路长度可达3000米，并且通过主NC-100接入PIS万兆以太

4、网。在设备层面，D-NET将读卡控制器RC-2-T连接到网络控制器NC-100o设备层网络采用RS485并行总线连接，并采用环形的拓扑结构，以实现双向RS485通道的保护。该网络最多可由8个RC-2-I组成。3.车站门禁系统D-NET通道故障3.1故障现象某车站门禁系统客户端上显示第3个NC-100下的房间5、6、7的RC-2-I状态未知且在客户端信息窗口中重复出现车站门禁D-NET通道故障告警。3.2处理方法及技术分析故障处理前，了解车站门禁系统D-NET的组网结构很关键。如图2所示,D-NET网络是由8个RC-2-I通过RS485线缆并接构成。与

5、此同吋，为了起到双向保护的作用，该网络采用了环形，这样的结构更有利于从顺吋针、逆时针两个方向保护D-NET网络上的RC-2-I连接不中断。图2D-NET网络连接图图3D-NET故障点位置图图3中所示的故障点位置是在房间5、6、7,结合故障现象分析后，决定应该从线路、板卡两个方面入手。首先，通过在客户端上查看房间1、2、3、4、8中的RC-2-I的通道状态，发现每个RC-2-I在顺时针、逆时针方向的通道状态都是正常的，由此可以确定连接房间5、6、7的RC-2-I的RS485线缆没有出现中断的情况。然后，为了排除板卡故障，需要同时更换房间5、6、7的RC

6、-2-I的板卡，但更换后故障现象依旧存在。为了彻底查明原因，在进一步翻阅相关技术资料后，发现RS485网络中存在阻抗不连续和阻抗不匹配造成故障的可能性，因为在RS485通信过程中，阻抗不连续和阻抗不匹配都会导致信号被反射。由于RS485总线距离长短等因素，信号在总线末端可能突然遇到电缆阻抗很小甚至没有的情况，从而导致RS485总线阻抗不连续，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射与光从一种介质进入另一种介质所引起的反射原理是相似的。为了消除这种反射，必须在电缆的末端跨接一个与电缆特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是

7、双向的，因此在通信电缆的另一端需跨接一个同样大小的终端电阻。这里需注意的是，在RS485总线短距离传输时可不接终端电阻，即一般在300米以下不需接终端电阻。引起信号反射的另一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。要减弱反射信号对通信线路的影响，通常釆用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。针对于本故障，已经能够确定该D-NET长度在300米以下并且釆用的环形结构，不会受到阻抗不连续的影响。所以故障的原因暂时判断为阻抗不匹配。如表1所示，对于每个RC-2-I板卡，上面都有4个跳接电

8、阻开关，分别为JP1到JP4,其属性如表1中所示。其中，JP2和JP4分别是控制线路低偏置电阻和高偏置电阻的