地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

【摘 要】 屏蔽門控制系統(tǒng)作為地鐵車站設(shè)備的關(guān)鍵系統(tǒng)，直接影響著地鐵車站的健康運(yùn)行。本文旨在研究地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)功能和構(gòu)成，進(jìn)一步闡述地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)形式以及技術(shù)原理，對于鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行探討，從而為我國在地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的進(jìn)一步發(fā)展提供一些可行性的思路。

【關(guān)鍵詞】 地鐵；屏蔽門；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)分析

城市軌道交通站臺屏蔽門安裝于地鐵、輕軌等交通車站站臺邊緣，將軌道與站臺候車區(qū)隔離。地鐵屏蔽門系統(tǒng)屬于車站設(shè)備系統(tǒng)之一，它在城市地鐵設(shè)置的主要目的是： 將車站站臺公共區(qū)與軌行區(qū)隔離，簡化環(huán)控系統(tǒng)； 減少列車運(yùn)行噪音及活塞風(fēng)對車站站臺候車乘客的影響，為乘客提供一個(gè)更加舒適、安全的候車環(huán)境。

一、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

1、屏蔽門控制系統(tǒng)

屏蔽門控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)級控制（信號系統(tǒng)自動控制、IBP緊急控制），站臺級控制（PSL控制、單扇門就地控制）、手動級控制（手動解鎖操作）共三級五種控制方式，其中以手動級控制優(yōu)先級最高，系統(tǒng)級最低。

1） 系統(tǒng)級控制

系統(tǒng)級控制是在正常運(yùn)行模式下由信號系統(tǒng)直接對屏蔽門進(jìn)行控制的方式。在系統(tǒng)級控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內(nèi)時(shí)，列車信號系統(tǒng)發(fā)出開/關(guān)門命令，控制命令經(jīng)信號系統(tǒng)發(fā)送至屏蔽門PSC，PSC通過DCU對滑動門開/關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)屏蔽門的系統(tǒng)級控制操作。

2） 站臺級控制

在系統(tǒng)級控制出現(xiàn)故障時(shí)，如信號系統(tǒng)故障、信號系統(tǒng)與PSC通信故障以及滑動門/應(yīng)急門關(guān)閉且鎖緊信號丟失或信號系統(tǒng)無法確認(rèn)鎖閉信號，可進(jìn)行站臺級操作。

站臺級控制是由列車駕駛員或站務(wù)人員在PSL上對屏蔽門進(jìn)行開/關(guān)門以及互鎖解除的控制。該控制需要發(fā)出允許操作指令后才能操作。

3） 緊急級控制

在發(fā)生火災(zāi)或緊急情況下，可進(jìn)行緊急級操作，配合站臺火災(zāi)排煙模式需要。緊急級控制是由車控室的站務(wù)人員，經(jīng)授權(quán)后在IBP上對屏蔽門進(jìn)行緊急開/關(guān)門的控制。

4） 單扇門就地操作

在維修測試情況下，單扇門就地操作是由維護(hù)維保人員通過LCB對單道屏蔽門進(jìn)行操作。LCB設(shè)置3檔操作模式，包括自動檔、隔離檔及就地操作檔。在就地操作模式下，該道門脫離安全回路，以便維保人員單獨(dú)為該道門進(jìn)行測試及維護(hù)。

5） 手動解鎖操作

手動解鎖操作是由站臺人員或乘客對屏蔽門進(jìn)行的操作。當(dāng)控制系統(tǒng)電源故障或個(gè)別屏蔽門操作機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，站臺工作人員在站臺側(cè)用鑰匙或乘客在軌道側(cè)用開門把手打開屏蔽門。此時(shí)，PSC上的所有滑動門/應(yīng)急門關(guān)閉且鎖緊狀態(tài)指示燈熄滅。

2、伺服驅(qū)動系統(tǒng)

1） 驅(qū)動電機(jī)及減速箱

電機(jī)減速箱組件由一個(gè)免維護(hù)的直流無刷電機(jī)和一個(gè)緊密連接的密封的渦輪蝸桿減速箱組成，構(gòu)成一個(gè)單一的動作單元。

電機(jī)輸出軸鍵入減速箱輸入軸，提供一個(gè)正量的非滑動驅(qū)動，一個(gè)凸邊帶齒滑輪裝配在減速箱輸出軸上，將運(yùn)動方向轉(zhuǎn)向90度。帶齒滑輪驅(qū)動一個(gè)高力矩驅(qū)動皮帶，并通過在另一端的惰性輪返回，提供一個(gè)封閉的環(huán)路。 惰性輪與減速箱隔開，隔開距離足夠讓門到達(dá)全開位置。

驅(qū)動電機(jī)裝有編碼器和霍爾傳感器連續(xù)指示活動門的位置以調(diào)節(jié)門體運(yùn)動曲線和探測障礙物。

3、監(jiān)控軟件系統(tǒng)

監(jiān)控軟件系統(tǒng)主要指的是在中央接口盤以及遠(yuǎn)方報(bào)警盤中的檢測軟件系統(tǒng)，對于實(shí)際的地鐵運(yùn)行進(jìn)行合理的檢測預(yù)報(bào)，保證地鐵運(yùn)行的健康與穩(wěn)定。目前的監(jiān)控軟件系統(tǒng)編程軟件多為VB，VB在實(shí)際的地鐵運(yùn)行中也可以勝任，但是，為了追求更好的監(jiān)控效果，很多地鐵施工以及設(shè)計(jì)單位往往采用VC。監(jiān)控系統(tǒng)與DCU之間連有通訊總線，每一個(gè)DCU上都有唯一的編碼，監(jiān)控軟件系統(tǒng)通過編碼實(shí)現(xiàn)對DCU的控制。DCU的狀態(tài)信息則是通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送到PSC的，DCU與PSC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)如下圖所示。

總結(jié)

屏蔽門系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。只有發(fā)展、鼓勵(lì)一批國內(nèi)的屏蔽門生產(chǎn)企業(yè)（研究所、設(shè)計(jì)院等）加快核心技術(shù)的開發(fā)、研究，培養(yǎng)一支高素質(zhì)的屏蔽門系統(tǒng)工程師，實(shí)現(xiàn)屏蔽門系統(tǒng)國產(chǎn)化，降低造價(jià)，這樣屏蔽門在我國才會有更加廣泛的應(yīng)用前景。

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