地鐵站臺門安全回路的可靠性論述

文/王維，南京康尼電子科技有限公司

地鐵站臺門安全回路的可靠性論述

文/王維，南京康尼電子科技有限公司

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，我國地鐵建設(shè)也在逐漸擴大。為了降低地鐵站臺門安全回路故障對列車運行帶來的影響，論述了安全回路的工作原理和安全回路的常見問題原因。提出了采取固態(tài)繼電器，加入替換開關(guān)的雙重安全回路控制方法，和軟件控制安全回路帶有針對性的方法。站臺門安全回路的可靠性方法的研究成功已經(jīng)成功應(yīng)用到我國各個領(lǐng)域中。經(jīng)過對運行結(jié)果的分析，取得了良好的效果，提高了地鐵站臺門安全回路的可靠性。

地鐵站臺門；安全回路；可靠性

1 安全回路的工作原理

安全回路又簡稱為PSIC，安全回路狀態(tài)在站臺門系統(tǒng)中又稱為“所有門關(guān)閉且鎖緊”狀態(tài)，是該系統(tǒng)內(nèi)最關(guān)鍵的狀態(tài)反饋。信號系統(tǒng)只有在接收到有效的安全回路狀態(tài)之后，才可以讓列車進出站。整個滑動門電磁鎖的左關(guān)閉鎖緊行程開關(guān)和所有應(yīng)急門的左關(guān)閉鎖緊行程開關(guān)進入第一路安全回路，而全部的滑動門電子機械鎖的右關(guān)閉鎖緊行程開關(guān)和所有應(yīng)急門的右關(guān)閉鎖緊行程開關(guān)進入第二路安全回路。當(dāng)全部的滑動門和應(yīng)急門都關(guān)閉并且鎖緊以后，第一路和第二路安全回路均導(dǎo)通。這時分別啟動2個安全繼電器，則2個繼電器的常開點會向信號系統(tǒng)傳輸雙切關(guān)閉且鎖緊指令。城市軌道交通車站通常會有兩側(cè)站臺。每側(cè)站臺一都會有24道滑動門和12扇應(yīng)急門。每道滑動門和每扇應(yīng)急門的電子機械鎖上分別有2個行程開關(guān)，監(jiān)視該道滑動門或應(yīng)急門的關(guān)閉與鎖緊狀態(tài)。當(dāng)門扇關(guān)閉時，電子機械鎖上行程開關(guān)的觸點閉合。當(dāng)門扇開啟時，觸點斷開。對此，當(dāng)站臺上的全部滑動門應(yīng)急門都關(guān)閉以后，線圈得電，通過和信號系統(tǒng)連接的電纜，驅(qū)動信號機房的門關(guān)閉繼電器動作，即將有效的安全回路狀態(tài)反饋給車站的信號系統(tǒng)，列車才能夠進出車站。當(dāng)列車進出車站時，如果安全回路突然斷開，那么信號機房側(cè)繼電器線圈會失電，從而造成列車緊急制動。

2 地鐵站門臺安全回路常見的問題

2.1 行程開關(guān)觸點不可靠

線路壓降以及觸點異常會使得安全回路不穩(wěn)定。鑒于地鐵站臺門所應(yīng)用的滾輪行程開關(guān)和無源行程開關(guān)，如果出現(xiàn)安全回路斷開故障，那么行程開關(guān)的常開觸點會沒有閉合或電阻值增大，從而造成安全回路的觸點斷開，影響列車運行。如圖1所示。

2.2 鎖緊機構(gòu)不可靠

每套全高滑動門或半高滑動門的門鎖都會安置2個行程開關(guān)。當(dāng)門扇處于鎖緊狀態(tài)時，鎖體上的2個行程開關(guān)均處于自由狀態(tài)，常閉觸點型式行程開關(guān)的觸點閉合。這時本道滑動門安全回路導(dǎo)通并輸出到下道滑動門?；瑒娱T電子機械鎖是復(fù)雜的門控五金機械結(jié)構(gòu)，如果發(fā)生鎖體部件尺寸偏差很大時，鎖體現(xiàn)場安裝調(diào)整不到位，或鎖鉤與門體鎖柱配合不到位的情況，則均有可能在門關(guān)閉后，只有1個行程開關(guān)穩(wěn)定復(fù)位，而另1個行程開關(guān)卻沒有復(fù)位或在復(fù)位和擠壓的臨界點，從而導(dǎo)致安全回路運行不穩(wěn)定。

2.3 門控器設(shè)計不足

門控單元是滑動門最重要的控制部分，主要是由接口單元，驅(qū)動單元以及主控單元構(gòu)成。其主要功能是控制電子機械鎖和驅(qū)動電機完成滑動門開關(guān)門動作，讀取行程開關(guān)狀態(tài)，以及控制外圍的聲光報警裝置?；瑒娱T和應(yīng)急門的行程開關(guān)均接到DCU主控單元相應(yīng)連接器上，具體的觸電關(guān)系如下圖所示。受行程開關(guān)調(diào)整和隧道活塞風(fēng)壓的影響，極易導(dǎo)致安全回路出現(xiàn)閃斷故障，但指示燈和顯示界面卻沒有任何故障提示，所以不能迅速定位故障的位置。

3 安全回路的改進方法

對于安全回路常見故障，可以利用固態(tài)繼電器的安全回路電路，加入轉(zhuǎn)換開關(guān)的雙重安全回路控制方法，軟件控制的安全回路，和在DCU電路中加入對安全回路觸點的監(jiān)視功能的方法。通過固態(tài)繼電器的安全回路電路。針對安全回路線路壓降和行程開關(guān)觸點電阻異常增大導(dǎo)致的安全回路不穩(wěn)定現(xiàn)象，可利用直流固態(tài)繼電器作為安全回路繼電器解決辦法。加入轉(zhuǎn)換開關(guān)的雙重安全回路控制方式。針對行程開關(guān)和鎖體結(jié)構(gòu)造成的安全回路故障，可采取設(shè)置雙安全回路轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制方式。當(dāng)發(fā)生安全回路故障并且在短時間內(nèi)不能找到故障點時，現(xiàn)場操作人員會先操作轉(zhuǎn)換開關(guān)。通常情況下，信號系統(tǒng)可以重新收到站臺門關(guān)閉鎖緊的正常狀態(tài)，并允許列車離站。下次列車進站開關(guān)門后，信號系統(tǒng)可以正確反饋安全回路狀態(tài)，不影響正常的運行。等地鐵系統(tǒng)夜間停運后，在一步步篩選找到故障的位置，調(diào)整相應(yīng)鎖機構(gòu)或行程開關(guān)位置。在DCU電路中加入對安全回路觸點的監(jiān)視?？梢酝晟艱CU電路以增加對進入DCU的安全回路觸點的監(jiān)視功能。軟件控制的安全回路保障措施。針對DCU對行程開關(guān)觸點采樣方式導(dǎo)致的安全回路隱患，可利用軟件控制的安全回路保障措施。即便行程開關(guān)安全回路觸點連接器插針或安全回路電纜接頭虛接松動，或應(yīng)急門行程開關(guān)的返信點正常閉合并且安全回路點運行不穩(wěn)定，這時由于軟件控制的安全回路的作用，信號系統(tǒng)也依舊能夠接收到門關(guān)閉鎖緊狀態(tài)，從而確保列車可正常進出站。待夜間地鐵停運后，再由維護人員去檢查實際的安全回路故障點。

4 結(jié)語

綜上所述，針對安全回路的常見故障提出的安全回路可靠性措施，其安全回路的可靠性有了明顯的提升。與此同時也對DCU做了優(yōu)化設(shè)計，增加了安全回路斷點的監(jiān)視功能。當(dāng)發(fā)生安全回路故障時，能夠迅速定位找到故障點，并且減少故障排查的時間，提高工作效率。

[1]韓峰.地鐵站臺門系統(tǒng)安全回路故障對策[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2015（4）；33-35

[2]吳海.地鐵站們安全回路的可靠性[J].中國科技信息，2015（11）；109-110

[3]呂海波.站臺門系統(tǒng)安全回路快速診斷方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2016（15）；83-84