地铁屏蔽门控制系统介绍

城市轨道交通站台屏蔽门安装于地铁、轻轨等交通车站站台边缘, 将轨道与站台候车区隔离, 与列车门相对应。地铁屏蔽门系统属于车站设备系统之一, 它在广州地铁设置的主要目的是:将车站站台公共区与轨行区隔离, 简化环控系统, 降低车站空调系统的运行能耗;减少列车运行噪音及活塞风对车站站台候车乘客的影响, 为乘客提供一个更加舒适、安全的候车环境;防止人员跌落轨道产生意外事故, 为以后地铁车辆的无人驾驶创造条件。

1 系统构成

屏蔽门控制系统主要由中央接口盘、就地控制盘、门控单元、通讯介质及通讯接口及外围设备等组成。中央接口盘又由主监视系统、两个单元控制器、接线端子、接口设备及控制配电回路组成。典型站配置一个中央接口盘、两个就地控制盘、每扇滑动门一个门控单元。

2 门控系统

每个滑动门上都有一个门控制器DCU。主要是用来控制地铁屏蔽门的开关以及对门状态的检测, 存储门状态信息, 同时具有网络通讯功能, 便于组成网络, 在上位机进行通讯。

滑动门的开关是由一台DCU控制的直流电机带动和电机相连接的螺母直线运动来实现的。每个D C U接受屏蔽门控制室PSC来的开门和关门信号, 执行开门关门命令。DCU可以根据设定的开/关门时间控制电机的速度。当门完全打开或者完全关闭时电机停止运行。

就地控制盒LCB主要是防止单个滑动门出现故障时, 把该门机系统和其他门机系统隔离开, 它可以在现场对DCU发出开门关门命令, 而不影响其他门机系统运行, 方便维修维护。

门状态的检测信号都是DI信号, 例如门是打开还是关闭, 控制信号主要是开门、关门信号以及状态指示灯信号, 在开门过程或者门处于异常情况下, DCU应该发出脉冲信号, 让指示灯闪烁。

滑动门有一个手动解锁装置, 在断电和紧急情况下, 可以通过操作手动解锁装置, 使滑动门打开。

PSL是位于上行线站台和下行线站台出站端的控制盘, 可以向控制室发出命令, 通过控制室P S C向同侧的D C U发出开/关门信号。

PSC是一个中央控制盘, 接受屏蔽门状态信号和向屏蔽门发出远程控制信号都是由它完成的。

中央接口盘 (PSC) 是一个位于控制室的设备, 它内部有两个由继电器组成的PEDC, 分别叫PEDC1, PEDC2, 它们接受信号系统或者PSL的信号, 组成各种逻辑关系, 向对应侧的屏蔽门发出开门关门信号, 同时接受门状态信号, 反馈到盘面指示灯上。

在PSC内还有一个主监视系统, 这是一个带有I/O功能和数据存储功能的通讯模块, 其作用是和两侧屏蔽门的DCU通讯, 读取DCU内部的数据, 还通过I/O口接受PSC的信号, 把这些信号存储在存储器内, 通过RS485总线, 采用MODBUS通讯协议供其他上位监控系统调用。在这个通讯模块上共有三个通讯口, 除了上面所说的和DCU通讯外的接口外, 它还有两个通讯口, 一个供现场监视通讯用, 另一个提供给整个车站的主控系统, 主控系统通过这个接口了解屏蔽门的运行状态。

在正常情况下, 系统处于自动状态, PSC接受信号系统发出的信号, 对PSD进行控制, 同时反馈门状态信号给信号系统, 例如门关闭信号等。

如果在手动状态下, PSC接受就地控制盘PSL发出的信号, 对PSD进行控制, 同时反馈门状态信号给PSL。

当单个滑动门出现故障时, 由它们各自顶箱内的LCB控制门的开关。

在紧急情况下, 屏蔽门还要接受主控系统综合备份盘发出的信号 (IBP-PSC) , 在逻辑关系里, 需要把IBP的信号设定位高优先级。一旦IBP发出信号, PSC优先执行IBP信号。

在完全失电的情况下, 滑动门可以通过每个门上的解锁装置, 手动打开屏蔽门。

在列车没有正确停靠时, 乘客可以通过应急门上的推杆打开应急门, 进入站台。

3 控制系统设备

3.1 PSL控制盘

PSL是一个安装在端头门外侧的控制盘。当系统处于手动状态时, 列车停靠正确, 司乘人员下车, 可以通过盘上的开门按钮和关门按钮控制屏蔽门, 还可通过指示灯观察门是否打开还是关闭, 是否锁定等。

为了防止误操作, 盘上有一个操作允许钥匙开关, 只有钥匙开关处于操作允许时, 开门关门按钮才有控制作用。

根据要求, 所有屏蔽门没有关闭且锁定, 列车是不能离站的。如果某个屏蔽门出现故障, 在PSL上通过钥匙开关, 人为发出互锁解除信号, 取代屏蔽门的关闭且锁定信号, 让列车能够离站。

测试按钮, 主要是用来检查盘面上的指示灯是否有故障, 当按下测试按钮时, 指示灯会点亮。

3.2 LCB盒

LCB盒是在每个滑动门的顶箱里, 靠近DCU的就地控制盒, 它由一个三位钥匙开关, 一个开门按钮, 一个关门按钮组成, 当钥匙开关处于自动位置时, D C U接受P S C盘来的控制信号, LCB上的开关按钮不起作用, 当钥匙开关处于隔离位置时, 这个门的DCU不接受任何控制命令, 当处于手动位置时, DCU不接受PSC来的命令, 只接受LCB上的开门关门按钮的命令, 在逻辑关系上, 开门关门是互锁的, 也就是不可能同时发出两个命令。

3.3 IBP盘

IBP盘是安装在车控室的操作盘, 它主要是在消防报警得到确认后, 控制中心人员根据情况对屏蔽门进行控制操作, 主要由一个操作允许钥匙开关, 一个开门按钮和一个屏蔽门状态指示灯组成。在远程控制中, 它具有最高优先级。为了防止误操作, 只有IBP盘上的钥匙开关处于操作允许状态时, 开门命令才能被执行。操作允许信号是一个双切信号。所谓双切信号就是该信号由两个相同的信号组成, 串联在屏蔽门对应继电器线圈的两侧。

4 屏蔽门安全性

(1) 设备的可靠性要求高。

控制系统在设计上要满足各种情况下门能够正常被操作, 前部分已经从控制室PSC盘控制、站台PSL控制, 就地LCB控制, 车控室IBP盘控制, 手动解锁开门, 应急门等方面说明了正常和非正常情况的安全保证。

(2) 在电路上设立安全回路。

所谓安全回路就是把每扇门的关闭且锁定信号串联起来, 形成两个电气回路, 只有在两个回路闭合, 门被确认真正关闭后列车才能离站。

(3) 屏蔽门在进行结构设计时就已经设计成和地面绝缘, 各个屏蔽门导电部分用导线连成等电位, 然后和列车钢轨连接。

如果列车供电线路因为某种意外情况和屏蔽门连在一起, 乘客如果接触到屏蔽门, 因为屏蔽门和站台是绝缘的, 和钢轨是等电位, 不会在人身体内形成电位差, 所以就不会发生触电事故。

(4) 屏蔽门在关门过程中, 动能是受到控制的, 最大不会超过10J, 在门快要关闭时动能不会超过1J。

如果遇到阻力, DCU可以根据电机反馈的电流大小判断是否让电机停止运行、卸力, 并在设定的时间后重新尝试关门。三次尝试后, 如果门还是遇阻, 则不再试图关门, 必须人工干预后才能恢复正常工作。

摘要：地铁屏蔽门系统是车站设备系统之一。本文介绍了地铁屏蔽门系统的构成, 并分别对各系统结构和功能进行了较为具体的分析。

关键词：地铁屏蔽门,控制系统,构成,功能

参考文献

[1] 胡志辉, 叶霞飞, 蔡蔚.城市轨道交通屏蔽门系统的适用性分析[J].城市轨道交通研究, 2002, 3.