基于西門子站臺門系統(tǒng)安全回路監(jiān)視的研究

戚剛　賴浩　羅祥秋　張霞

摘? 要：文章介紹分析了站臺門系統(tǒng)安全回路原理，基于西門子系統(tǒng)安全回路實際運(yùn)用中維保難點進(jìn)行分析，提出在現(xiàn)有基礎(chǔ)上增加安全回路可靠性的監(jiān)視改造方案，方便維保人員快速定位故障點，迅速恢復(fù)設(shè)備，保證行車安全。

關(guān)鍵詞：站臺門;安全回路;監(jiān)視;西門子

中圖分類號：U291.12? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0045-04

Abstract： This paper introduces the safety loop principle of the platform door system. Based on the analysis of the difficulties in the actual operation of the system safety loop of Siemens， this paper proposes a modification scheme of monitoring to increase the reliability of the safety loop on the existing basis， which is convenient for the maintenance personnel to quickly locate the fault point，and quickly restore the equipment to ensure the safety of driving.

Keywords： platform door; safety circuit; monitoring; Siemens

1 概述

在進(jìn)行城市軌道交通設(shè)計建設(shè)過程中，需要堅持安全、高效的原則，滿足人們?nèi)粘５某鲂幸蟆Ｍㄟ^安裝站臺門機(jī)電一體化設(shè)備，將乘客候車區(qū)與列車運(yùn)行區(qū)相互隔離，并與列車相對應(yīng)開關(guān)滑動門，來達(dá)到保障乘客安全、降低能耗、提高站臺利用率等目的。站臺門系統(tǒng)安全回路（也稱關(guān)閉鎖緊信號）可以進(jìn)一步有效的防止列車在進(jìn)站或者出站過程中，滑動門沒有關(guān)閉鎖緊，導(dǎo)致的安全問題。本文基于西門子站臺門系統(tǒng)安全回路問題，提出一種安全回路監(jiān)視系統(tǒng)，實現(xiàn)安全回路故障點定位，極大提高故障恢復(fù)效率，減小安全回路故障對地鐵運(yùn)營的影響。

2 安全回路

2.1 安全回路簡介

安全回路由硬線串聯(lián)每道滑動門與應(yīng)急門各關(guān)門到位限位開關(guān)、電磁鎖微動開關(guān)組成，如圖1。在實際運(yùn)行過程中，當(dāng)一側(cè)站臺的所用滑動門和應(yīng)急門的檢測開關(guān)觸發(fā)導(dǎo)通時，安全回路導(dǎo)通，站臺門系統(tǒng)中央控制盤安全回路電器吸合導(dǎo)通，將站臺門安全回路接通信號傳輸給信號系統(tǒng)，告知現(xiàn)場站臺門處于安全狀態(tài)，列車可以正常進(jìn)出站。一旦站臺任何一個門沒有關(guān)閉或者鎖緊，安全回路就會斷開，信號系統(tǒng)無法收到站臺門安全回路導(dǎo)通信號，列車無法正常的進(jìn)出站，或者造成列車緊急制動。

安全回路故障主要可以分為單道門元器件故障、線路故障、電源系統(tǒng)故障。出現(xiàn)安全回路故障時，首先按照“先通后復(fù)”原則，操作就地控制盤上的互鎖解除保障列車正常進(jìn)出車站，然后進(jìn)行故障處理。

單道門元器件故障時，該門相關(guān)安全回路觸點未進(jìn)行有效的接觸，導(dǎo)致安全回路不通。出現(xiàn)此類故障時，可以通過門機(jī)聲光報警系統(tǒng)、上位機(jī)點表確認(rèn)故障門，操作LCB至手動擋旁路安全回路，然后更換、調(diào)整故障元器件。線路故障引起安全回路中斷時，主要是因為線束（接插件）松動、潮濕氧化造成接觸不良、阻值增大等問題。由于站臺門監(jiān)控系統(tǒng)只能監(jiān)視各元器件狀態(tài)，無法對各接插件、線束情況進(jìn)行監(jiān)視。當(dāng)出現(xiàn)線束故障，導(dǎo)致安全回路中斷時，門機(jī)聲光報警系統(tǒng)無法報出故障，上位機(jī)點表除了安全回路中斷報警外也沒有其他故障記錄。此時，可以通過“二分法”排查故障。門關(guān)閉后，用萬用表測量站臺中間滑動門安全回路電壓判斷故障點位在前后哪段，縮小故障排查范圍，然后不斷在縮小后的區(qū)域反復(fù)進(jìn)行檢測來確定故障點。其中最難排查的安全回路故障是線路故障延伸出的“安全回路閃斷”，這種故障在安全回路短時間出現(xiàn)中斷后又自動恢復(fù)，排查時只能逐一檢查每一道門的線路、接插件等。

2.2 西門子系統(tǒng)安全回路的現(xiàn)狀及特點

根據(jù)成都地鐵7號線故障統(tǒng)計，從開通到現(xiàn)在共發(fā)生安全回路故障14起，其中80%以上為安全回路閃斷故障無法定位故障點。如圖2所示，安全回路故障隨著設(shè)備的磨合與維保人員檢修質(zhì)量的提高沒有呈現(xiàn)下降趨勢，平均每季度發(fā)生2至3件安全回路故障，對實際運(yùn)營生產(chǎn)產(chǎn)生較大的影響。

西門子系統(tǒng)站臺門安全回路與其他站臺門系統(tǒng)設(shè)計類似，均由各檢測開關(guān)的觸點串聯(lián)組成。同時，西門子系統(tǒng)利用滑動門動作同步性的特點，采用滑動門左、右限位并聯(lián)，微動開關(guān)1、微動開關(guān)2并聯(lián)的方式接入安全回路，來增大整個安全回路的容錯率。但是，西門子系統(tǒng)中的左、右關(guān)到位限位開關(guān)，電磁鎖微動開關(guān)，應(yīng)急門限位開關(guān)均為兩對觸點，如圖3、4所示。

其中一對觸點接入門控單元AT-EB控制板，通過通訊總線與PSC進(jìn)行通訊，在上位機(jī)顯示門狀態(tài)并記錄。另一對觸點為前文中所述，安全回路的組成部分。所以，西門子系統(tǒng)的安全回路與其監(jiān)控回路完全是獨立的兩條回路，當(dāng)兩條回路沒有同時同點位斷開時，就可能會出現(xiàn)安全回路故障無報警或者誤報警的情況，也增大了“安全回路閃斷”的概率。

3 安全回路改造

3.1 方案選擇

基于西門子站臺門系統(tǒng)安全回路問題，本文提出兩種改造方案。首先，根據(jù)“二分法”排查電壓的思路，提出方案一“安全回路斷點監(jiān)測”。如圖5，將安全回路以每一道滑動門為節(jié)點劃分為若干段，在每段安全回路輸出點并聯(lián)繼電器，檢測安全回路節(jié)點電壓。并將繼電器常開觸點接入ATEB的輸入通道，通過通訊總線將安全回路狀態(tài)上傳至PSC上位機(jī)軟件對狀態(tài)進(jìn)行記錄，并寫入數(shù)據(jù)庫。