地鐵信號系統(tǒng)中防淹門防護技術(shù)分析與探究

李坤育 龔路磊 肖謝鋒 李麗萍

摘 要：隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，地鐵信號系統(tǒng)作為提高列車運行速度與運行安全的重要控制技術(shù)，其目前已經(jīng)在很多城市的地鐵運輸中得到了應(yīng)用，并取得了不錯的效果，但由于當前城市軌道交通的各類行業(yè)技術(shù)規(guī)范尚未得到完善，因而地鐵信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)間聯(lián)動控制仍然存在著不小的問題。為此，本文對地鐵防淹門系統(tǒng)進行了簡單介紹，并在此基礎(chǔ)上對地鐵信號系統(tǒng)的防淹門防護技術(shù)展開了探討。

關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng)；防淹門；列車

引言：防淹門是地鐵系統(tǒng)中的重要基礎(chǔ)設(shè)施，主要用于車站與區(qū)間隧道的密封，以免河水或地下水在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害時涌入到地鐵系統(tǒng)中，對相關(guān)設(shè)備與人員造成傷害。從功能上來看，當前地鐵防淹門技術(shù)已經(jīng)比較成熟，能夠有效避免洪水的涌入，但在聯(lián)動控制方面，要想在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的第一時間及時控制防淹門系統(tǒng)采取緊急隔斷措施，需要依靠地鐵信號系統(tǒng)來實現(xiàn)，由此可見，對于地鐵信號系統(tǒng)防淹門防護技術(shù)的研究是非常必要的。

1.地鐵防淹門系統(tǒng)概述

從結(jié)構(gòu)上來看，地鐵防淹門系統(tǒng)主要可分為機械系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)兩部分。其中機械系統(tǒng)包括閘門、門槽、閘門啟閉裝置、鎖定裝置等部件，而控制系統(tǒng)則包括現(xiàn)場控制裝置、控制柜、報警裝置、控制電纜、液位傳感器以及外部通信接口幾部分。而從功能上來看，地鐵防淹門系統(tǒng)則具有水位監(jiān)測、報警以及門體控制幾種主要功能，在系統(tǒng)運行期間，安裝在區(qū)間廢水泵房內(nèi)的液位傳感器會對地鐵區(qū)間隧道內(nèi)的水位信息進行實時監(jiān)測，并將收集到的水位信息直接傳輸給防淹門的地鐵信號系統(tǒng)，由信號系統(tǒng)對水位信息進行綜合分析，判斷當前水位狀態(tài)是否存在威脅。一旦區(qū)間水位超過安全線，或是區(qū)間水位變化對列車運行產(chǎn)生威脅，那么系統(tǒng)就會自動啟動報警功能，并根據(jù)水位的危險程度來向工作人員發(fā)出不同級別的警報，而工作人員在接收到警報后，也可通過信號系統(tǒng)來觀察區(qū)間實時水位、上漲情況以及防淹門運行狀況，并根據(jù)實際情況來關(guān)閉防淹門，將地鐵系統(tǒng)與監(jiān)視區(qū)隔離開來[1]。另外，在出現(xiàn)緊急情況時，現(xiàn)場工作人員同樣可以通過防淹門系統(tǒng)功能接口來向信號系統(tǒng)發(fā)送關(guān)門請求，在信號系統(tǒng)允許后，即可通過人工控制來關(guān)閉防淹門。

2.地鐵信號系統(tǒng)對防淹門系統(tǒng)的控制實現(xiàn)

2.1接口設(shè)計

要想實現(xiàn)地鐵信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)間的聯(lián)動控制，首先就必須要充分結(jié)合信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)的特點，對兩個系統(tǒng)間的接口進行合理設(shè)計。

2.1.1設(shè)計要求

從整體上來看，接口設(shè)計主要應(yīng)滿足以下幾點原則：首先，防淹門系統(tǒng)的運行直接關(guān)系著列車行車安全，因此接口設(shè)計必須要注重信號傳輸?shù)臏蚀_性、實時性與持續(xù)性，否則一旦出現(xiàn)信號傳輸不及時、傳輸錯誤、傳輸中斷等情況，就會使列車運行與防淹門啟閉無法實現(xiàn)同步，從而給列車行駛帶來安全隱患。其次，防淹門系統(tǒng)除了要向地鐵信號系統(tǒng)傳輸自身運行狀態(tài)信息，還要將監(jiān)測到的水位信息傳輸或是關(guān)門請求傳輸給信號系統(tǒng)，由于這些信息比較復(fù)雜，因此信號接口的設(shè)計必須要滿足多種復(fù)雜信息的同步傳輸需求。最后，地鐵系統(tǒng)內(nèi)部的電氣設(shè)備較多，信號系統(tǒng)在與防淹門系統(tǒng)進行傳輸時，很容易受到其他電磁信號的干擾，因此二者間的接口還需進行電氣隔離設(shè)計，以降低外界對信號傳輸?shù)母蓴_。

2.1.2功能接口設(shè)計

地鐵信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)間的聯(lián)動控制實際上就是由信號系統(tǒng)對水位信息與列車運行情況進行綜合分析，以保證列車運行安全為前提對防淹門是否應(yīng)關(guān)閉作出準確判斷，因此防淹門系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)故障安全原則進行功能接口設(shè)計，其接口信息主要則要包括防淹門關(guān)閉請求、防淹門開啟鎖閉狀態(tài)以及允許關(guān)閉指令。

2.1.3

為保證防淹門系統(tǒng)與信號系統(tǒng)間信息傳遞的安全性與可靠性，其接口電路必須要采用雙斷電設(shè)計，并采取遠端供電方法，這樣即便某一系統(tǒng)出現(xiàn)意外斷電情況，也不會對信息傳輸造成太大的影響，同時由于電源為遠端供電，因此水位上漲的情況也會影響到接口電路的運行。

2.2防淹門控制

前文中提到，防淹門的控制需要綜合考慮列車運行情況與水位情況，當列車未進入防淹門區(qū)域時，防淹門的啟閉完全取決于水位情況，而當列車即將或已經(jīng)進入防淹門區(qū)域后，無論是水位情況如何，為保證列車的運行安全，均不可直接關(guān)閉防淹門，基于這一原則展開防淹門控制設(shè)計，就能夠?qū)崿F(xiàn)信號系統(tǒng)與防淹門的有效聯(lián)動控制。從具體上來看，防淹門系統(tǒng)應(yīng)對防淹門區(qū)域內(nèi)的列車運行情況進行密切監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)傳輸給信號系統(tǒng)，如有列車進入防淹門區(qū)域，則信號系統(tǒng)應(yīng)將進路直接轉(zhuǎn)為鎖閉狀態(tài)，之后再對經(jīng)過列車進行排列，這時如防淹門系統(tǒng)發(fā)出關(guān)門請求，信號系統(tǒng)應(yīng)給出“禁止關(guān)門”指令。另外，在進行關(guān)門請求判斷時，信號系統(tǒng)還需防淹門內(nèi)是否被列車占用以及防淹門區(qū)域相關(guān)區(qū)段是否存在進路鎖閉這兩大條件進行判斷，只有當該防淹門系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)同時滿足兩大條件時，方可給出“允許關(guān)門”指令[2]。

2.3列車控制

由于防淹門的啟閉會給列車運行帶來直接影響，因此地鐵信號系統(tǒng)在對防淹門系統(tǒng)進行控制的同時，也需要對列車進行聯(lián)動控制。在信號系統(tǒng)列車控制的設(shè)計中，首先應(yīng)考慮到不同防淹門狀態(tài)下對列車運行的影響，之后根據(jù)不同防淹門狀態(tài)的影響制定相應(yīng)的列車控制指令，并將防淹門狀態(tài)數(shù)據(jù)作為列車控制指令的激勵條件，從而使列車運行控制能夠與防淹門運行狀態(tài)相協(xié)調(diào)。例如信號系統(tǒng)在受到防淹門系統(tǒng)的“開門且鎖閉”狀態(tài)信號時，就會觸發(fā)列車可通過這一控制指令，并控制各子系統(tǒng)為列車辦理通過防淹門的進路，而列車軌道兩側(cè)的ZC系統(tǒng)也會為即將通過防淹門的列車提供移動權(quán)限，使列車順利通過防淹門區(qū)域。相反如信號系統(tǒng)接收到防淹門系統(tǒng)的“關(guān)閉且未鎖閉”的信號時，則ZC系統(tǒng)則不會為列車提供移動權(quán)限，而列車也不會從防淹門，這樣一來，列車的運行就不會受到影響。另外，由于信號系統(tǒng)需要對防淹門關(guān)閉請求進行判斷，關(guān)閉請求與允許關(guān)閉指令間并不同步，因此信號系統(tǒng)還需將關(guān)閉請求是否通過作為激勵條件，如信號系統(tǒng)在受到關(guān)閉請求后尚未發(fā)出允許關(guān)閉指令，則仍可為列車提供移動權(quán)限，并在該列車通過后再發(fā)出允許關(guān)閉指令，如已經(jīng)發(fā)出允許關(guān)閉指令，則同樣需要關(guān)閉列車移動授權(quán)功能。

結(jié)束語：總而言之，地鐵信號系統(tǒng)是防淹門啟閉控制的關(guān)鍵所在，在地鐵信號系統(tǒng)已經(jīng)得到較為廣泛應(yīng)用的情況下，應(yīng)將防淹門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理明確下來，并在此基礎(chǔ)上展開合理的接口設(shè)計、列車控制設(shè)計以及防淹門控制設(shè)計，以更好的實現(xiàn)地鐵信號系統(tǒng)與防淹門間的聯(lián)動控制。

參考文獻：

[1]吳茜，程梁.城際鐵路信號系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)接口設(shè)計研究[J].鐵道標準設(shè)計，2018，62（04）：173-176.

[2]王鯤，楊華昌，徐意等.地鐵信號系統(tǒng)防淹門防護技術(shù)研究[J].鐵道標準設(shè)計，2018，62（08）：153-158+183.