1、本科毕业论文系列开题报告电气工程及其自动化城市轨道交通安全门控制系统一、课题研究意义及现状城市轨道交通运营的特点是行车密度大、停站时间短、运送客流量大，而城市轨道交通车站的宽度有限，为乘客提供一个安全舒适的候车环境是随着交通轨道事业的发展而提出的一项新的要求。安全门在国外的应用较早，已经比较成熟。1981年在日本城市轨道交通的Portdown线路中采用了半封闭式的安全门系统，主要是用来保证在站台上乘客候车安全。20世纪80年代投入运营的法国Lille市的城市轨道交通采用全自动无人驾驶技术，从确保乘客和列车行驶安全因素考虑采用了安全门系统。安全门系统在国外城市轨道交通系统得到了推广应用。1988
2、年新加坡城市轨道交通主要基于节能的目的考虑，在NEL线上首次使用了安全门系统，并且取得了很好的效果。之后欧洲一些国家如英国、法国、比利时等出于乘客安全方面的考虑，也安装了安全门系统，主要类型是敞开式的，目的仅仅是将乘客和列车隔开，防止自杀和无意跌入隧道，大大减少了乘客被列车撞伤的危险。城市轨道交通在我国起步较晚，安全门系统的应用更是在2002年才开始应用，积累的实践经验不多。由于目前安全门系统主要采用进口设备，投资昂贵，而且不是轨道交通所必需的设备，应有条件的设置。安全门是一项高新技术产品，目前世界上只有少数公司能生产，由于安全门系统涉及自动控制、通讯、计算机、电子、机械等诸多行业，要求各系统
3、能统一管理和控制。目前我国对安全门技术的研究她于起步阶段，还不能独立生成该产品。所以本文基于以上考虑，重点针对以上难点，研制一种城市轨道交通安全门控制系统，旨在为城市轨道交通安全门的控制研究发展做一些有益的尝试，打破国外企业在这一领域的垄断，为研制具有我国自主知识产权的安全门系统提供一定的参考。二、课题研究的主要内容和预期目标本系统所设计的城市轨道交通安全门控制系统主要内容包括。（1）安全门选型和硬件设计，包括外形尺寸、结构设计等（2）控制系统设计：包括控制系统控制方案确定，总体设计，硬件设计，电气设计等部分（3）分系统设计：对C8051F502单片机外围电路的设计和CAN总线控制电路的设计及
4、软件设计（4）防夹设计：控制系统的目的是实现安全控制，通过防夹设计来保护人身及财产安全具有一定的必要性预期目标是完成各个部分的设计任务，初步实现控制系统硬软件的设计。由于城市轨道交通安全门控制系统本身的特点是多系统高度集成，联锁机构比较多，所涉及的电气操作较多，所以如果合理设计，协调各部分正常无差运转是控制系统实现的核心。由于交通安全门安装的目的就是保证乘客的安全上下车，所以如何做到安全运行是控制系统的重点。三、课题研究的方法及措施1. 检索相关文献，了解先观的技术背景，成果及方案，并学习安全门控制系统的相关内容。 2在完成步骤的基础上，了解并学习安全门控制系统的组成体系。3设计安全门控制系统
5、，由 C8051F502 单片机、CAN 总线收发电路，大功率开门驱动电路、电源电路、复位电路、时钟电路组成。7技术文档总结，完成毕业设计。系统设计的总体框架图如下：C 8 0 5 1 F 5 0 2 单片机电源电路C A N 总线收发器电路复位电路4 个大功率开关门驱动电路 时钟电路四、课题研究进度计划毕业设计期限：自 2010 年 10 月 18 日至 2011 年 4 月 22 日。第一阶段（自 2010 年 10 月 18 日至 2010 年 11 月 19 日）：查看分析任务，收集资料相关所需的，各项准备工作做好开始系统总体方案设计，第二阶段（自 2010 年 11 月 20 日至
6、2011 年 2 月 12 日）撰写并完成开题报告、文献综述、外文翻译的设计前期工作。第三阶段（自 2010 年 11 月 20 日至 2011 年 4 月 1 日）：熟悉开发板，了解其硬件电路图，设计 C8051F502 的电路图，构建软件整体框架，及各个子程序的设计，算法研究及软件程序设计，撰写设计报告与论文。第四阶段（自 2011 年 4 月 2 日至 2011 年 5 月 14 日）：完善算法，跟指导老师交流，完成论文修改，准备答辩。五、参考文献1王海林，吴言荪，雷志同基于 GPRS 的电表远程无线监视装置J.仪表技术，2004，8：6265.2张丽丽，李洪宇，高荣华.基于电力线载波的
7、多用户智能电表的设计J.电 子技术，2004，7.3麻秀范，卢文冰，王宏.IC 卡电表的低压电力载波自动抄表方案研究J.电力自动化设备，2002，2：6468.4张杰，张大彪.一种用于自动抄表系统的数据采集接口电路J.仪表技术与传感器，2002，4：9296.5潘显耀，崔向东，包依勤，孙庆苏.应用分布式网络技术的多费率自动抄表系统J.电力需求侧管理.2004，1：1823.6周长红，刘敬彪。智能抄表系统的设计和实现J.现代电子技术.2004，5：5559.7(苏)波利索夫著；程促华译。红外线的应用J. 1987.575 页.8李邓化，彭书华，许晓飞.智能检测技术及仪表M. 2007.3347
8、页.9张洪润等编著.智能技术M： 系统设计与开发.2007.211，446 页.毕业论文文献综述电气工程及自动化城市轨道交通安全门控制系统摘要：随着地下铁道在我国的快速发展，人们对站台候车环境要求的不断提高，站台安全门系统有了广泛的应用。安全门将地铁车站站台与列车运行空间隔开，避免了冷量损失，节省了大量空调运行能耗，同时为乘客提供了-个安全舒适的候车环境。它在设计、制造、安装过程中需要充分考虑其自身的可靠性以及乘客安全、行车安全，具备多重安全保护措施。本文对安全门系统进行了以下几个方面的研究。针对城市轨道交通领域实现站台安全门车控制系统设计采用主控计算机、C8051F 单片机、CAN 总线和电
9、机来实现对安全门开启、关闭及防夹等功能。关键词：城市轨道交通；站台安全门；1安全门系统发展概况城市轨道交通运营的特点是行车密度大、停站时间短、运送客流量大，而城市轨道交通车站的宽度有限，为乘客提供一个安全舒适的候车环境是随着交通轨道事业的发展而提出的一项新的要求。1976年，由美国交通部的都市运输研究和发展管理局出版的城市轨道交通环境设计手册 ，首次提出了将城市轨道交通车站站台乘客区与轨行区通过气流或隔墙分隔开来，以达到节能的目的。采用气流来进行分隔存在很多问题且难以实施，建议采用隔墙分隔的概念，则发展成为现在世界上不少城市轨道交通系统应用的安全门系统(Platform Screen Door
10、s，简称PSDs)。站台安全门是设在站台边缘，把站台区域和列车运行区域相互隔开的设备。列车未进站时，安全门处于若闭状态；列车进站后，列车门与安全门严格对准，并使列车门与安全门联动开启，以供乘客上下车，待乘降结束后，列车门与安全门同时关闭。它的两个主要的作用就是节能和保证乘客候车安全。2. 安全门的分类从目前各国设置的安全门系统来看，主要有敞开式和全封闭式两种类型，不同形式的选择是根据当地的气候条件和所要实现的功能决定的。全封闭式安全门是安装在站台侧面，从地板到顶棚全部遮挡起来，将站台公共区域同列车停靠区域完全分隔开的玻璃隔墙和活动门。这种安全门不仅可以增加乘客的候车安全，而且对于采用空调系统作
11、为主要环控手段的车站具有明显的节能作用。在热带、亚热带城市的城市轨道交通系统中有着显著的节能效果，应用越来越广泛。另一种是敞开式安全门，它的安装位置与第一种相同，只是隔离一定的高度，其余部分敞开，空气可以通过安全门上部流通。对于采用车站进风、区间排风的车站来说，这种安全门有利于站台和区间的通风和排烟。敞开式安全门的造价比第一种要低，主要起到乘客安全的作用，在这个意义上可以称之为“安全门” ，主要应用于气候比较凉爽城市的城市轨道交通站台中，在无人驾驶的城市轨道交通系统或由高速列车通过的车站。如法国吐鲁斯轻轨系统、巴黎十四号线无人驾驶系统、日本多摩都市高架线均采用半高或不封闭安全门(即开式系统)。
12、3.安全门的国内外研究现状安全门在国外的应用较早，已经比较成熟。1981年在日本城市轨道交通的Portdown线路中采用了半封闭式的安全门系统，主要是用来保证在站台上乘客候车安全。20世纪80年代投入运营的法国Lille市的城市轨道交通采用全自动无人驾驶技术，从确保乘客和列车行驶安全因素考虑采用了安全门系统。安全门系统在国外城市轨道交通系统得到了推广应用。1988年新加坡城市轨道交通主要基于节能的目的考虑，在NEL线上首次使用了安全门系统，并且取得了很好的效果。之后欧洲一些国家如英国、法国、比利时等出于乘客安全方面的考虑，也安装了安全门系统，主要类型是敞开式的，目的仅仅是将乘客和列车隔开，防止
13、自杀和无意跌入隧道，大大减少了乘客被列车撞伤的危险。20世纪90年代，香港城市轨道交通根据十几年年运营实践经验，认识到采用开闭式环境控制系统存在系统设备容量、用房面积、工程投资大，车站建筑布置设计困难，运营成本高且不安全的缺点，在后续新线建设中(例如场线、将军澳线以及九广铁路等)均采用安全门系统，并对已运营的38个车站的三条地下铁路线进行改造，加装安全门系统。2002年12月28日建成开通的广州城市轨道交通2号线成为我国国内第一个应用安全门系统的城市轨道交通系统，随后该项目在上海、深圳等城市新建城市轨道交通线路中得到推广应用。安全门系统在以后的新建城市轨道交通或旧城市轨道交通线路改造中的应用将
14、会越来越广泛。根据文献资料初步设计安全门控制系统设计包括如下两部分：（1）控制系统设计：包括控制系统控制方案确定，总体设计，硬件设计，电气设计等部分；（2）防夹设计：控制系统的目的是实现安全控制，防夹设计可以保护人身财产安全，具有设计的必要性。系统设计的总体框架图如下：C 8 0 5 1 F 5 0 2 单片机电源电路C A N 总线收发器电路复位电路4 个大功率开关门驱动电路 时钟电路4.本文研究意义城市轨道交通在我国起步较晚，安全门系统的应用更是在2002年才开始应用，积累的实践经验不多。由于目前安全门系统主要采用进口设备，投资昂贵，而且不是轨道交通所必需的设备，应有条件的设置。安全门是一
15、项高新技术产品，目前世界上只有少数公司能生产，由于安全门系统涉及自动控制、通讯、计算机、电子、机械等诸多行业，要求各系统能统一管理和控制。目前我国对安全门技术的研究她于起步阶段，还不能独立生成该产品。所以本文基于以上考虑，重点针对以上难点，研制一种城市轨道交通安全门控制系统，旨在为城市轨道交通安全门的控制研究发展做一些有益的尝试，打破国外企业在这一领域的垄断，为研制具有我国自主知识产权的安全门系统提供一定的参考。参考文献1 陈韶章，孙钟权，王爱仪，贺利工城市轨道交通站台屏蔽门系统M北京：科学出版社，20052 志水明废重庆轻轨较新线期工程屏蔽门系统操作维修手册DK20043 夏美霞.邓协和.孙
16、斌 .陈春元.张韬.城市轨道交通站台屏蔽门最大动能及其测试方法的商榷-城市轨道交通研究J.2010,13(8)3 姜宇 浅谈城市轨道交通站台屏蔽门电气系统J.科技信息 2010(24)4 夏美霞.邓协和.孙斌 .陈春元.谢珺.对城市轨道交通站台屏蔽门结构测试的修改建议-城市轨道交通研究J.2010,13(5)5 李华.孙增田 城市轨道交通站台屏蔽门配电系统分析J.广东建材 2008(6)6 Shigeyubi Nakamura Temperature in underground Railway Tunnel and Emission and Absorption of heat 19887
17、Co Tong.S C Wong TheAdvatage of a High Density,Mixed Land Use,Linear UrbanDevelopment,Transportation 1997毕业设计（20_ _届）城市轨道交通安全门控制系统设计摘 要随着城市轨道交通在我国的快速发展，人们对站台候车环境要求的不断提高，站台安全门系统有了广泛的应用。安全门将地铁车站站台与列车运行空间隔开，避免了冷量损失，节省了大量空调运行能耗，同时为乘客提供了一个安全舒适的候车环境。安全门在设计、制造、安装过程中需要充分考虑其自身的可靠性以及乘客安全、行车安全，并且需要具备多重安全保护措施。本文对安全门系统进行了以下几个方面的设计。针对城市轨道交通实现站台安全门进行了电气控制系统设计。论文采用上位主控计算机，下位采用安全门控制 C8051F 单片机，上下位机之间采 CAN 总线通信；下位单片机控制电机来实现对安全门开启、关闭及防夹等功能。关键词：城市轨道交通；站台安全门；
