無錫地鐵二號線車輛車門控制的冗余設(shè)計

榮 軍

(南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司動車設(shè)計部 江蘇 南京 210031)

無錫地鐵二號線車輛車門控制的冗余設(shè)計

榮 軍

(南車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司動車設(shè)計部 江蘇 南京 210031)

地鐵車輛中車門系統(tǒng)是關(guān)系到列車運營安全的重要設(shè)備，文章以無錫地鐵二號線車輛為例，介紹了其客室門控制設(shè)計中所采用的各種冗余設(shè)計。

地鐵車輛；車門；冗余；控制電路

無錫地鐵二號線車輛是B型車，一列車共計48個門，高峰期平均2 min就需要開關(guān)門一次，由于其動作頻繁，車門系統(tǒng)一直是車輛運營過程中故障的高發(fā)部位。如果車門的控制電路設(shè)計中沒有考慮到冗余設(shè)計，將影響地鐵的正常運營。

1 車門控制的冗余設(shè)計

1.1 控制方式的冗余

車門控制采用硬線為主(默認為硬線控制)，同時網(wǎng)絡(luò)作為備份的控制冗余方式(見圖1)?？紤]到零速和使能信號的安全性，零速和使能信號只采用硬線傳輸，而開關(guān)門命令則采用網(wǎng)絡(luò)硬線冗余控制。門控制電路中設(shè)有硬線網(wǎng)絡(luò)控制選擇開關(guān)，通過硬線網(wǎng)絡(luò)控制列車線接入門控器的硬線網(wǎng)絡(luò)切換輸入端口。

圖1 控制方式的冗余

當硬線網(wǎng)絡(luò)切換開關(guān)在硬線控制位時，硬線網(wǎng)絡(luò)開關(guān)斷開。開關(guān)門按鈕信號及ATO(列車自動駕駛)發(fā)出的開關(guān)門指令將通過硬線傳輸給每個門控器；當硬線網(wǎng)絡(luò)控制選擇開關(guān)位于網(wǎng)絡(luò)擋位時，硬線網(wǎng)絡(luò)切換開關(guān)閉合。開關(guān)門按鈕信號及ATO發(fā)出的開關(guān)門指令將被TCMS(列車網(wǎng)絡(luò)和管理系統(tǒng))監(jiān)控采集，并通過列車MVB總線(多功能列車總線)發(fā)給主門控器(MEDCU)，主門控器將通過內(nèi)部的RS485接口通信將TCMS的開關(guān)門指令傳輸給從門控器(LEDCU)。這樣有效避免了因硬線連接的斷點使開關(guān)門指令無法發(fā)給各門控器，從而造成的無法正常開關(guān)門的現(xiàn)象。

同時，每輛車有2個車門帶有MVB接口的主門控器(見圖2)，2個主門控器互為冗余。當一個主門控器出現(xiàn)故障時，另一個主門控器將立刻接替故障的主門控器與列車MVB總線通信，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制的冗余。

圖2 主門控器冗余

1.2 零速信號的冗余設(shè)計

信號系統(tǒng)正常時,零速信號由信號系統(tǒng)給出。當信號系統(tǒng)有故障，操作ATP(列車自動保護)隔離開關(guān)時，位于制動輸出使能線上的ATP隔離開關(guān)常開觸點閉合，零速信號將由制動系統(tǒng)給出，如圖3所示。制動系統(tǒng)2個拖車的網(wǎng)關(guān)閥同時輸出零速信號，同時將兩端的零速信號繼電器(ZVR)通過列車線并聯(lián)，當一個網(wǎng)關(guān)閥零速輸出故障時，可由另一網(wǎng)關(guān)閥輸出零速信號，這樣可提高ATP隔離時零速信號輸出的冗余程度。

1.3 使能信號的冗余設(shè)計

正常情況下使能信號由信號系統(tǒng)給出，當信號系統(tǒng)切除或某些特殊條件下無法給出此信號時，司機可以通過強行開門按鈕強制給出使能信號(見圖4)。使能信號通過列車線將兩端的輸入端口并聯(lián)，提高兩端司機室使能信號輸入端的冗余程度。

圖3 零速信號冗余

圖4 使能信號冗余

1.4 接線方式冗余

在送給各門控器控制信號時，將對門控器的使能信號、零速信號、供電信號采用“夾花”的冗余接線方式(見圖5)。以零速列車線為例：

圖5 接線方式冗余

每輛車的1、4、5、8號門接受零速列車線1輸出的零速信號；2、3、6、7號門接受零速列車線2輸出的零速信號，這樣的夾花冗余接線可確保當其中一根列車線故障時，車輛一側(cè)至少能有一半車門打開。

2 總結(jié)

無錫地鐵二號線車輛車門控制采用多種冗余設(shè)計方案，通過車門控制方式的冗余及接線方式等冗余，盡可能地保證單點故障不會造成一輛車一側(cè)車門全部無法打開的現(xiàn)象，確保了在運營過程中的可靠性和安全性?！?/p>

(編輯：李琳琳)

2095-5251(2016)01-0021-02

2014-10-10

榮 軍(1985-)，男，本科學(xué)歷，工程師，從事車門系統(tǒng)設(shè)計工作。

U270.38+6

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