地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)方案研究

趙歆

摘要：在地鐵運(yùn)行的過程中，地鐵屏蔽門起到封閉車廂、減少噪音、降低空調(diào)系統(tǒng)的消耗等作用，地鐵屏蔽門的自動(dòng)開啟主要是靠自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制的，我們要通過對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化來提高地鐵屏蔽門的安全性。

關(guān)鍵詞：地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)研究

中圖分類號(hào)：U231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)以及基本構(gòu)成

1、地鐵控制門系統(tǒng)

地鐵屏蔽門系統(tǒng)是一個(gè)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其沿站臺(tái)邊緣布置，將車站站臺(tái)與行車隧道區(qū)域隔離開，降低車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。同時(shí)減少了列車運(yùn)行噪音和活塞風(fēng)對(duì)車站的影響，防止人員跌落軌道產(chǎn)生意外事故，為乘客提供了舒適、安全的候車環(huán)境，提高了地鐵的服務(wù)水平。[ 陳韶章 盧光霖.地下鐵到站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng).科學(xué)出版社.2005.11.01]

2、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成

地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的基本組成包括硬件組成和軟件組成。其硬件組成主要包括屏蔽門、就地控制盤、中央接口盤、配電屏、驅(qū)動(dòng)ups、控制ups、蓄電池屏、屏蔽門操作指示盤、屏蔽門狀態(tài)報(bào)警盤、屏蔽門操作控制開關(guān)等。軟件組成主要包括門寬參數(shù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)、防擠壓系統(tǒng)、開門程序控制系統(tǒng)、關(guān)門程序控制系統(tǒng)、總線控制系統(tǒng)等。

二、地鐵屏蔽門的控制方式

1、系統(tǒng)級(jí)控制方式

正常狀況下，當(dāng)?shù)罔F到達(dá)車站停靠時(shí)，如果?？康奈恢梅贤？肯到y(tǒng)的要求，此時(shí)列車駕駛員就會(huì)發(fā)出指令進(jìn)行開門操作，在這個(gè)過程中，由列車駕駛員發(fā)出的指令從信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出，然后傳遞到中央控制盤，由屏蔽門單元控制器發(fā)出開門和關(guān)門的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)傳遞到門控單元，由門控單元控制屏蔽門的開或者關(guān)。

如果地鐵屏蔽門在關(guān)閉的過程中遇到了障礙物，那么遇到障礙物的信號(hào)就會(huì)傳遞到信息中心，由信息中心發(fā)出開門指令，屏蔽門將再次打開，這樣連續(xù)開關(guān)多次，而障礙物仍然存在，那么最終屏蔽門就會(huì)完全打開并不再進(jìn)行關(guān)閉，并且發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒安全管理人員或者乘客，當(dāng)障礙物被移除后，通過手動(dòng)的方式將屏蔽門關(guān)閉。

2、站臺(tái)級(jí)控制方式

當(dāng)?shù)罔F?？课恢脹]有得到系統(tǒng)的認(rèn)可，也就是說列車?？吭诹藰?biāo)準(zhǔn)之外，此時(shí)系統(tǒng)級(jí)控制就不能正常工作，此時(shí)就需要使用站臺(tái)控制室內(nèi)的操作報(bào)警盤完成開門、關(guān)門的操作，這個(gè)操作過程由于不經(jīng)過報(bào)警系統(tǒng)，因此整個(gè)操作過程不存在報(bào)警現(xiàn)象。

在異常情況下，通過操作端頭控制盒，也可以完成站臺(tái)級(jí)控制。但是，此時(shí)必須保證緊急信號(hào)傳遞到了主控機(jī)，這樣才能保證通過操作端頭控制盒完成對(duì)開門關(guān)門的控制。由于這種開關(guān)地鐵屏蔽門的方式一般是在緊急狀況下使用，因此，這種開關(guān)地鐵屏蔽門的方法叫做站臺(tái)級(jí)緊急操作。

在這個(gè)過程中，盡管通過站臺(tái)級(jí)控制方式完成了關(guān)門動(dòng)作，但是地鐵屏蔽門系統(tǒng)由于沒有得到相關(guān)信號(hào)，因此，地鐵也就得不到由屏蔽門傳來的安全離開的信號(hào)，此時(shí)，地鐵無(wú)法發(fā)動(dòng)并離開站臺(tái)。此時(shí)，就需要由列車司機(jī)或者相關(guān)管理人員通過專用鑰匙打開端頭控制盒內(nèi)的互鎖解除開關(guān)，給地鐵發(fā)出運(yùn)行地鐵運(yùn)行的信號(hào)，地鐵才能發(fā)動(dòng)并離開車站。

3、手動(dòng)操作控制方式

如果發(fā)生重大安全事故或者系統(tǒng)出現(xiàn)故障，比如因其他原因造成的系統(tǒng)電源缺失、部分屏蔽門故障、火災(zāi)等，這時(shí)經(jīng)過授權(quán)的站臺(tái)工作人員可以使用專用的鑰匙，乘客則通過手動(dòng)解鎖裝置進(jìn)行手動(dòng)操作，打開地鐵屏蔽門。

三、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的構(gòu)成

目前，站臺(tái)的構(gòu)成主要有島式站臺(tái)和側(cè)式站臺(tái)兩種形式，無(wú)論是那種形式的站臺(tái)，每一側(cè)的屏蔽門都要裝備有完整的控制系統(tǒng)，如果是兩島式站臺(tái)或者是一島兩側(cè)式站臺(tái)則需要裝備四套完整的控制系統(tǒng)。

一般來講，地鐵屏蔽門完整的控制系統(tǒng)應(yīng)該包括門控單元、中央接口盤、就地接口盤等基本組成，同時(shí)還需要配備其他系統(tǒng)的接入口，在系統(tǒng)的內(nèi)部主要使用的是現(xiàn)場(chǎng)總線和硬線進(jìn)行連接。其中就地接口盤與中央接口盤、就地接口盤和門控單元使用硬線進(jìn)行連接，門控單元和中央接口盤則通過現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行連接。

通常情況下，信號(hào)系統(tǒng)對(duì)屏蔽門進(jìn)行控制，當(dāng)需要屏蔽門進(jìn)行開關(guān)時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)指令并傳遞到屏蔽門系統(tǒng)，由屏蔽門系統(tǒng)完成開或者關(guān)的動(dòng)作。當(dāng)屏蔽門系統(tǒng)完成開關(guān)動(dòng)作后，便向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出屏蔽門開或者關(guān)的信息，并且屏蔽門系統(tǒng)會(huì)一直等待信號(hào)系統(tǒng)再次發(fā)出指令，才能再次完成開或者關(guān)的動(dòng)作。當(dāng)屏蔽門系統(tǒng)發(fā)生故障或者出現(xiàn)其他安全問題時(shí)，必須向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出“互鎖解除”的指令，這樣才能解除信號(hào)系統(tǒng)對(duì)屏蔽門系統(tǒng)的控制。

1、門控單元

門控單元安裝在每一個(gè)單元門的頂盒內(nèi)，每一個(gè)單元門都安裝一個(gè)門控單元，單元門的開關(guān)動(dòng)作是通過門控單元控制電動(dòng)機(jī)來完成的。門控單元通過總線系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)相聯(lián)系，門控單元將信息傳遞到監(jiān)視系統(tǒng)，通過監(jiān)視系統(tǒng)進(jìn)行處理后發(fā)出指令控制單元門的活動(dòng)。

2、中央接口盤

中央接口盤安裝在屏蔽門系統(tǒng)的控制設(shè)備室內(nèi)，或者安裝在設(shè)備室內(nèi)。中央接口盤是完成單元門和信號(hào)系統(tǒng)之間相互聯(lián)系的主要接口設(shè)備。

3、就地接口盤

就地接口盤在不同的站臺(tái)安裝的數(shù)目不同，島式站臺(tái)和側(cè)式站臺(tái)的每一側(cè)安裝一個(gè)就地接口盤，其位置和地鐵停車時(shí)駕駛室的門位置相對(duì)應(yīng)。就地接口盤通過硬線接口和門控單元和中央接口盤相聯(lián)系。地鐵駕駛員通過操作就地控制盤完成對(duì)地鐵屏蔽門的控制。

四、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的功能

1、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的控制功能

和地鐵屏蔽門控制方式相對(duì)應(yīng)，地鐵屏蔽門具有系統(tǒng)級(jí)、站臺(tái)級(jí)和手動(dòng)操作級(jí)等三級(jí)控制方式，在這三級(jí)控制方式中手動(dòng)操作控制方式的優(yōu)先級(jí)別最高，系統(tǒng)級(jí)控制方式優(yōu)先級(jí)別最低。

⑴、系統(tǒng)級(jí)控制方式

在正常情況下，控制系統(tǒng)按照最低優(yōu)先級(jí)別進(jìn)行。地鐵的運(yùn)行正常，?？课恢迷谡`差允許的范圍之內(nèi)，這時(shí)屏蔽門控制系統(tǒng)按照最低優(yōu)先級(jí)進(jìn)行運(yùn)作，門控系統(tǒng)發(fā)出的開關(guān)指令傳送到中央接口盤，由中央接口盤完成對(duì)門控單元的控制，從而完成開關(guān)門的動(dòng)作。

⑵、站臺(tái)級(jí)控制方式

當(dāng)最低優(yōu)先級(jí)別由于數(shù)據(jù)傳導(dǎo)、對(duì)門控單元的控制失敗等故障的情況下，就需要上一優(yōu)先級(jí)別的控制系統(tǒng)來完成對(duì)地鐵屏蔽門的操作。此時(shí)，地鐵駕駛員或者站臺(tái)上的管理人員通過就地接口盤控制門控單元，從而完成開關(guān)門動(dòng)作。

⑶、手動(dòng)操作級(jí)控制方式

當(dāng)其他優(yōu)先級(jí)別的控制方式都不能完成屏蔽門的開關(guān)時(shí)，就需要啟動(dòng)手動(dòng)操作這一最優(yōu)先級(jí)別的控制方式。此時(shí)，站臺(tái)上的管理人員在站臺(tái)側(cè)使用鑰匙解除“互鎖指令”，再由乘客在軌道側(cè)通過開門把手打開地鐵屏蔽門。

2、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的檢測(cè)功能

在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，地鐵屏蔽門系統(tǒng)中所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)都受到中央接口盤的控制，由中央接口盤接受來自于各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，這些信息可以通過和中央接口盤相連接的電腦進(jìn)行查詢。中央控制盤對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集和處理后傳遞到機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)，并通過機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)生成狀態(tài)和故障報(bào)告，并將報(bào)告?zhèn)鬟f到車站控制室工作平臺(tái)進(jìn)行處理。經(jīng)過處理后的信息再經(jīng)過車站控制室工作平臺(tái)下發(fā)到機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)，再由機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)下發(fā)到中央接口盤，并最終有中央接口盤完成對(duì)故障的處理，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)地鐵屏蔽門系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。

五、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

在地鐵屏蔽門的是控制系統(tǒng)的方案中，控制線路通過硬線相連接，這樣不但保證了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，而且降低了生產(chǎn)成本，監(jiān)控系統(tǒng)采用總線系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，實(shí)現(xiàn)了信息傳遞、系統(tǒng)操作的可靠性。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件的不斷發(fā)展，地鐵屏蔽門的使用將越來越廣泛，在這種情況下，必須加大地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的科研力度，努力開發(fā)出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)，只有這樣，才能保證我國(guó)地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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