井康

[摘要]本文闡述了西安地鐵自動(dòng)檢票機(jī)瞬時(shí)失電機(jī)制、原理以及各種失電問(wèn)題原因分級(jí)及研究，為自動(dòng)檢票機(jī)后續(xù)供電的升級(jí)及改造提供參考。

[關(guān)鍵詞]自動(dòng)檢票機(jī)（AGM）；不間斷電源（uPs）；扇門控制板（PCM）；失電

1研究背景

西安地鐵（北客站一北大街站）區(qū)間發(fā)生的電壓波動(dòng)事件中，各站AGM失電后出現(xiàn)了不同的狀態(tài)：部分閘機(jī)未受影響，自動(dòng)恢復(fù)；部分閘機(jī)進(jìn)入正常休眠狀態(tài)：部分閘機(jī)進(jìn)入異常休眠狀態(tài)（正常情況下AGM處于休眠模式時(shí)扇門打開，而此次進(jìn)入休眠狀態(tài)的一部分AGM扇門關(guān)閉）。另外，處于休眠狀態(tài)的AGM遠(yuǎn)程喚醒后長(zhǎng)時(shí)間無(wú)反應(yīng)。

2AGM失電處理機(jī)制

當(dāng)AGM失電后，AGM主控軟件監(jiān)控到UPS市電丟失，主控軟件會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)（主控判斷AGM市電丟失后，將不再進(jìn)行UPS市電監(jiān)控），并向PCM板下發(fā)命令，使扇門常開，有人進(jìn)入通道時(shí)扇門關(guān)閉。

由于廠家未提供“AGM主控監(jiān)測(cè)到UPS市電丟失”到“主控向PCM板發(fā)送休眠命令”的時(shí)間間隔，各臺(tái)AGM掉電后“檢測(cè)到市電丟失時(shí)間”和“向PCM板發(fā)送休眠命令時(shí)間”不完全一樣。

3AGM瞬間失電狀態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試

搭建測(cè)試環(huán)境，設(shè)定失電又加電后導(dǎo)致三種狀態(tài)，分別為“AGM自動(dòng)恢復(fù)”、“AGM正常休眠”、“AGM異常休眠”。

3.1AGM自動(dòng)恢復(fù)

針對(duì)此情況，在模擬實(shí)驗(yàn)室AGM進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)掉電時(shí)間為1s左右時(shí)（即斷電后再來(lái)電的時(shí)間間隔為1s），AGM有一定幾率自動(dòng)恢復(fù)。

實(shí)驗(yàn)分析：由于AGM主控軟件目前對(duì)UPS監(jiān)控周期時(shí)間為1s，若失電發(fā)生在UPS監(jiān)控間隔，則AGM還未檢測(cè)到市電丟失，市電又恢復(fù)了正常供電，AGM在UPS支撐下軟件依舊按照停電前的狀態(tài)運(yùn)行。由于扇門由市電供電，因此斷電時(shí)扇門打開，上電后扇門閉合。此類情況下，閘機(jī)的表現(xiàn)為：扇門瞬間打開然后又閉合，設(shè)備整體又進(jìn)入正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，

邏輯原因分析如圖1所示：

綜上所述，推測(cè)“背景事件”3次掉電后，部分AGM之所以能自動(dòng)恢復(fù)，是因?yàn)?次掉電均處于此類設(shè)備的UPS監(jiān)控間隔。

3.2AGM正常休眠

“背景事件”出現(xiàn)了數(shù)次失電的疊加情況，為便于分析，下面將先對(duì)一次失電進(jìn)入正常休眠的情況進(jìn)行分析，再討論數(shù)次失電的疊加情況。

3.2.1一次失電進(jìn)人正常休眠

實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)“瞬時(shí)失電又來(lái)電”時(shí)間為2_4s左右時(shí)，AGM有較大幾率進(jìn)入正常休眠模式。此類情況下，當(dāng)AGM主控軟件監(jiān)控到UPS市電丟失后。主控軟件會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，并向PCM板下發(fā)命令，扇門常開，有人進(jìn)入通道時(shí)扇門關(guān)閉。只要在工控機(jī)向PCM板下發(fā)命令前上電，PCM板就會(huì)接收此命令，打開扇門。邏輯原因分析如圖2所示：

3.2.2多次失電正常休眠

實(shí)驗(yàn)分析：當(dāng)出現(xiàn)多次掉電情況時(shí)，若AGM進(jìn)入正常休眠，有以下兩種情況：

1）多次掉電時(shí)，僅最后一次掉電被AGM主控軟件檢測(cè)到。此情況與“一次掉電進(jìn)入正常休眠”處理方式完全一致。

2）多次掉電中，AGM主控軟件檢測(cè)到中間某次掉電后，主控軟件進(jìn)入休眠狀態(tài)，并向PCM板下發(fā)命令：而由于此次“AGM主控監(jiān)測(cè)到市電丟失”一“主控向PCM板發(fā)送休眠命令”的時(shí)間間隔較長(zhǎng)，最后一次市電恢復(fù)后，PCM板才接收到工控的休眠指令，因此設(shè)備能進(jìn)入正常休眠狀態(tài)。

3.3AGM異常休眠

3.3.1一次掉電異常休眠

模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)斷電后再來(lái)電時(shí)間間隔為3-5s左右時(shí)，AGM有一定幾率進(jìn)入異常休眠模式，若斷電后再來(lái)電時(shí)間間隔為6s以上時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明AGM進(jìn)入異常休眠模式。

此類情況下，當(dāng)AGM主控軟件監(jiān)控到UPS市電丟失后，主控軟件會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)，并向PCM板下發(fā)命令，而由于此時(shí)PCM板還未上電，無(wú)法處理此命令，因此此命令不起作用。PCM板上電后會(huì)關(guān)閉扇門并保持此狀態(tài)。

邏輯原因分析如圖3所示。

模擬出了臨界狀態(tài)，推測(cè)臨界狀態(tài)出現(xiàn)的原因?yàn)楦髋_(tái)AGM失電后“檢測(cè)到市電丟失時(shí)間”和“向PCM板發(fā)送休眠命令時(shí)間”不完全一樣，因此右側(cè)的AGM在上電后向PCM板發(fā)送休眠命令，而左側(cè)AGM則在上電前就向PCM板發(fā)送休眠命令。

3.3.2正常休眠后再失電引起異常休眠

經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)：若AGM已進(jìn)入正常休眠狀態(tài)并再次掉電，則上電后AGM必定進(jìn)入異常休眠模式。

由于最后一次掉電時(shí)，AGM已進(jìn)入休眠模式，不會(huì)再向PCM板發(fā)送休眠命令。而PCM板此次失電時(shí)，此前的休眠狀態(tài)參數(shù)會(huì)丟失，PCM板上電后會(huì)關(guān)閉扇門并保持此狀態(tài)。

故此推測(cè)：電壓波動(dòng)后進(jìn)入異常休眠狀態(tài)的部分AGM，是在第一次或第二次掉電時(shí)，就已檢測(cè)到市電失電并進(jìn)入休眠模式：而在下一次瞬間失電后PCM板此前的休眠狀態(tài)參數(shù)丟失，AGM進(jìn)入了異常休眠狀態(tài)。

4AGM休眠喚醒分析研究

4.1喚醒成功率測(cè)試

針對(duì)“背景事件”休眠AGM遠(yuǎn)程喚醒后長(zhǎng)時(shí)間無(wú)反應(yīng)的問(wèn)題，通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，在通過(guò)sc對(duì)休眠AGM進(jìn)行的20次喚醒中，出現(xiàn)了2次無(wú)法喚醒的情況，喚醒成功率為90%，喚醒時(shí)長(zhǎng)為3-5分鐘。

4.2遠(yuǎn)程喚醒原理分析

4.2.1軟件原理

AGM能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒，是采用了遠(yuǎn)程喚醒WOL技術(shù)（WOL局域網(wǎng)遠(yuǎn)程開機(jī)技術(shù)）。由網(wǎng)卡配合其他軟硬件，通過(guò)給處于待機(jī)狀態(tài)的網(wǎng)卡發(fā)送特定的數(shù)據(jù)禎，使工控機(jī)從停機(jī)狀態(tài)啟動(dòng)。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，SC上只需安裝Magic Packet Utility工具，即可通過(guò)此工具實(shí)現(xiàn)AGM的喚醒。

4.2.2硬件原理

工控機(jī)的供電電源有24VDC和5VDC兩種，正常工作狀態(tài)下，由24VDC為工控機(jī)供電，5VDC不供電；休眠模式下，24VDC掉電，僅有5VDC為網(wǎng)卡供電（供電電流約為150mA，功率較?。?/p>

[責(zé)任編輯：王偉平]