地鐵屏蔽門系統(tǒng)的工程技術(shù)及其應(yīng)用

歐陽(yáng)雄

（廣州新科佳都科技有限公司 廣州市天河區(qū) 510665）

摘要：地鐵屏蔽門系統(tǒng)是地鐵系統(tǒng)行車安全與節(jié)能的需求而產(chǎn)生的關(guān)鍵設(shè)備，屏蔽門系統(tǒng)能有效降低列車運(yùn)行帶來(lái)的活塞風(fēng)，改善站臺(tái)環(huán)境，保護(hù)廣大乘客出行安全，給廣大乘客創(chuàng)造了一個(gè)明亮、舒適、安全的候車環(huán)境，提升了地鐵系統(tǒng)整體服務(wù)水平，為地鐵系統(tǒng)的無(wú)人駕駛提供了必要條件。

關(guān)鍵詞： 地鐵；屏蔽門；工程技術(shù)；

1 屏蔽門系統(tǒng)的組成

1.1 屏蔽門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

地鐵屏蔽門系統(tǒng)主要由滑動(dòng)門、固定門、應(yīng)急門、端門等組成?；瑒?dòng)門通常由電機(jī)，帶動(dòng)絲桿或者皮帶結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)開門或關(guān)門，是乘客正常上下列車的唯一通道。固定門位于兩對(duì)滑動(dòng)門之間，是站臺(tái)區(qū)與軌行區(qū)之間的固定屏蔽結(jié)構(gòu)。應(yīng)急門是列車進(jìn)站后，停車位置超出了設(shè)計(jì)允許的誤差范圍且無(wú)法進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)，為乘客人提供的一道臨時(shí)疏散的應(yīng)急通道。端門位于屏蔽門左右兩末端，供列車司機(jī)及車站相關(guān)施工人員進(jìn)出的專用通道。

1.2 屏蔽門控制系統(tǒng)的組成

屏蔽門的控制系統(tǒng)則主要為中央接口盤、門控單元、通訊介質(zhì)、通訊接口、就地控制盤、緊急控制盤，以及外圍設(shè)備等部件組成，常見典型的配置為一個(gè)中央接口盤、兩個(gè)就地控制盤以及滑動(dòng)門上的門控單元。

每個(gè)車站通常有一套中央接口盤，每套中央接口盤通常配有2套邏輯控制器，每套邏輯控制器控制一整側(cè)的屏蔽門，包括30個(gè)或者24個(gè)相對(duì)應(yīng)的門控單元，門控單元按照回路的不同可以分為硬線和軟線回路兩類。其中，硬線回路在系統(tǒng)中具有更高的優(yōu)先權(quán)，因此正常工作不會(huì)受到軟線回路的干擾。

1.3 門控單元系統(tǒng)的組成

門控單元是對(duì)滑動(dòng)門電機(jī)進(jìn)行控制操作的關(guān)鍵設(shè)備，是安裝在滑動(dòng)門上部頂箱內(nèi)的獨(dú)立控制系統(tǒng)，由CPU、存儲(chǔ)和接口對(duì)應(yīng)單元以及相關(guān)軟件組成。

門控單元的功能主要通過(guò)以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：首先，在屏蔽門系統(tǒng)處于正常運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)，地鐵控制臺(tái)會(huì)發(fā)出開關(guān)門的指令，該指令通過(guò)中央接口盤傳遞到每個(gè)門控單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)滑動(dòng)門開/關(guān)門的控制。其次，根據(jù)地鐵運(yùn)營(yíng)的需要，開門的整個(gè)過(guò)程必須在2.5s內(nèi)完成，關(guān)門則必須要在3.5s內(nèi)完成，為了保證運(yùn)營(yíng)安全并適應(yīng)不同地區(qū)的運(yùn)行需求，這兩項(xiàng)時(shí)間都可以通過(guò)手動(dòng)設(shè)置調(diào)整。第三，是對(duì)障礙物的探測(cè)，為了避免開關(guān)過(guò)程中乘客躲閃不及而被夾傷，地鐵的屏蔽門系統(tǒng)設(shè)置了障礙物探測(cè)功能，如果某個(gè)滑動(dòng)門的關(guān)門力超過(guò)了150N，那么屏蔽門系統(tǒng)就會(huì)判定該門單元存有障礙物并停止關(guān)門，這一動(dòng)作會(huì)維持約2s，如果重復(fù)三次以上仍然無(wú)法執(zhí)行關(guān)門動(dòng)作，那么該門單元滑動(dòng)門就會(huì)完全打開，并發(fā)出警報(bào)，提示維護(hù)人員前來(lái)處理。第四，應(yīng)急處理。在屏蔽門的軌道側(cè)均會(huì)設(shè)有一個(gè)手動(dòng)解鎖的裝置，如果因電力供應(yīng)不足或故障等問(wèn)題無(wú)法完成自動(dòng)打開的動(dòng)作，乘客就可以從軌道一側(cè)通過(guò)手動(dòng)的方式完成開門動(dòng)作。

2 屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)作模式

屏蔽門的首要任務(wù)是保障廣大乘客的乘車安全、便捷有序，更要確保在各種緊急情況下能疏散乘客。屏蔽門系統(tǒng)有系統(tǒng)級(jí)控制、就地控制盤站臺(tái)級(jí)控制、緊急級(jí)控制、單扇門就地操作、手動(dòng)解鎖操作共五種控制方式，其中應(yīng)以手動(dòng)解鎖操作優(yōu)先級(jí)最高，系統(tǒng)級(jí)最低。

2.1 系統(tǒng)級(jí)控制

系統(tǒng)級(jí)控制是在正常運(yùn)行模式下由信號(hào)系統(tǒng)直接對(duì)屏蔽門進(jìn)行控制的方式。在系統(tǒng)級(jí)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(hào)系統(tǒng)向屏蔽門發(fā)送開/關(guān)門命令，控制命令經(jīng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送至屏蔽門中央接口盤，中央接口盤通過(guò)門控單元對(duì)滑動(dòng)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(jí)控制操作。

2.2 就地控制盤站臺(tái)級(jí)控制

在系統(tǒng)級(jí)控制出現(xiàn)故障時(shí)，可進(jìn)行站臺(tái)級(jí)操作。站臺(tái)級(jí)控制是由列車駕駛員或站務(wù)人員在站臺(tái)端頭控制盤上對(duì)屏蔽門進(jìn)行開/關(guān)門的控制。如信號(hào)系統(tǒng)故障、信號(hào)系統(tǒng)與中央接口盤開/關(guān)門命令界面故障狀態(tài)下，列車駕駛員或站務(wù)人員應(yīng)可在站臺(tái)就地控制盤盤上進(jìn)行開門、關(guān)門操作，實(shí)現(xiàn)屏蔽門的站臺(tái)級(jí)控制操作。

2.3 緊急級(jí)控制

在發(fā)生火災(zāi)或緊急情況下，可進(jìn)行緊急級(jí)操作。緊急級(jí)控制是由車控室的站務(wù)人員，經(jīng)授權(quán)后在緊急控制盤上對(duì)屏蔽門進(jìn)行緊急開/關(guān)門的控制。

2.4 單扇門就地操作

在維修測(cè)試情況下，單扇門就地操作是由維護(hù)維保人員對(duì)單道屏蔽門進(jìn)行操作。當(dāng)就地控制盒通過(guò)專用鑰匙從自動(dòng)控制檔轉(zhuǎn)向就地操作檔時(shí)，維護(hù)維保人員可通過(guò)就地控制盒上設(shè)置的轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)單道門進(jìn)行操作。在就地操作模式下，該道門脫離安全回路，以便維護(hù)維保人員單獨(dú)為該道門進(jìn)行測(cè)試及維護(hù)。

2.5 手動(dòng)操作

手動(dòng)操作是由站臺(tái)人員或乘客對(duì)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(tái)工作人員在站臺(tái)側(cè)用鑰匙或乘客在軌道側(cè)用開門把手打開屏蔽門。

3 屏蔽門系統(tǒng)相關(guān)接口技術(shù)和處理

3.1 門檻與地面的接口處理

地鐵站臺(tái)的臺(tái)板大多是根據(jù)所對(duì)應(yīng)的軌道線路縱坡進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因此，在設(shè)置屏蔽門的門檻時(shí)，應(yīng)與臺(tái)板的縱坡保持一致。屏蔽門的門體結(jié)構(gòu)要與站臺(tái)平面垂直，這樣一來(lái)就能夠保證端門或應(yīng)急門在開啟過(guò)程中不會(huì)因?yàn)榻嵌仍蚨霈F(xiàn)無(wú)法正常開啟的問(wèn)題。隨著地鐵人性化設(shè)計(jì)的增多，在車站站臺(tái)層沿著軌道方向一般都設(shè)有一條縱向的導(dǎo)盲帶，因此應(yīng)注意應(yīng)急門與導(dǎo)盲帶之間的垂直距離。一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)急門與其門檻之間大約存在著5mm的間隙，而導(dǎo)盲帶與門檻的距離約為1.2mm，因此應(yīng)盡量把站臺(tái)面與導(dǎo)盲帶之間的高差控制在5mm的范圍內(nèi)，確保應(yīng)急門在開啟過(guò)程中底部不會(huì)與導(dǎo)盲帶發(fā)生摩擦，使應(yīng)急門能夠順利開啟。

3.2 下部結(jié)構(gòu)與焊軌車的干擾處理

由于焊軌車的規(guī)格與普通地鐵存在差異，因此原本不存在任何問(wèn)題的設(shè)計(jì)位置當(dāng)焊軌車通過(guò)時(shí)往往就會(huì)出現(xiàn)刮碰現(xiàn)象，所以，屏蔽門下部結(jié)構(gòu)的安裝應(yīng)該安排在車站軌道鋪設(shè)完畢后進(jìn)行。以廣東地鐵二號(hào)線的施工為例，在進(jìn)行屏蔽門系統(tǒng)安裝工程時(shí)，技術(shù)人員就發(fā)現(xiàn)焊軌車的工作空間與屏蔽門門體立柱的安裝空間有可能出現(xiàn)重合，因此立即對(duì)工序進(jìn)行了重新修改，避免了不必要的損失。因此，在開展類似工程的時(shí)候，應(yīng)先完成軌道的焊接，再進(jìn)行門體立柱結(jié)構(gòu)的安裝。

3.3 屏蔽門系統(tǒng)與站內(nèi)扶梯的配合

在進(jìn)行站內(nèi)扶梯的安裝時(shí)，運(yùn)輸通道一般會(huì)根據(jù)車站的實(shí)際情況選擇不同的入口，如果施工現(xiàn)場(chǎng)的條件允許，那么承包商就可以通過(guò)車站的出入口或者通風(fēng)道等完成扶梯的運(yùn)輸工作。如果遇到車站內(nèi)鋼軌的鋪設(shè)已經(jīng)完成，屏蔽門系統(tǒng)的安裝條件也已經(jīng)具備，但是鋪軌基底與該站相連接的軌道卻未建成的情況，那么軌道工程車就不具備通行的必要條件，需要繼續(xù)等待。為了不影響屏蔽門的安裝進(jìn)度和扶梯運(yùn)輸所需要的時(shí)間，可以采用在先安裝一側(cè)屏蔽門的方法，待其它工程結(jié)束后再完成另一側(cè)的安裝，從而將對(duì)工期的影響降到最低。

3.4 各類管線與安裝空間的處理

地鐵車站中各類管線的分布比較廣泛，而屏蔽門的使用功能則決定了它必須要保持絕緣性，因此地鐵站的機(jī)電承包商在進(jìn)行車站內(nèi)各類管線的安裝時(shí)，一定要對(duì)安裝空間進(jìn)行合理的規(guī)劃，既要確保各類管線及線槽不能接地，又要確保管線和風(fēng)管不能侵入屏蔽門的上部結(jié)構(gòu)，以免對(duì)屏蔽門的絕緣性能造成不良影響。

4 結(jié)語(yǔ)

地鐵屏蔽門系統(tǒng)是一項(xiàng)集建筑、機(jī)械、電子、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科于一體的高科技產(chǎn)品，在中國(guó)高速發(fā)展的城市軌道交通領(lǐng)域，將會(huì)得到更多、更廣泛應(yīng)用。由于它涉及地鐵領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)較多，諸如：行車組織、限界、車輛、通信、信號(hào)、自動(dòng)化集成系統(tǒng)、供電、結(jié)構(gòu)、建筑等專業(yè)，相互關(guān)聯(lián)的處理接口也眾多，需要進(jìn)一步加深屏蔽門系統(tǒng)相關(guān)工程技術(shù)探索和創(chuàng)新，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐，為業(yè)主提出更好更合理的解決方案。

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