地鐵站臺門系統(tǒng)電氣控制方式分析

摘 要：現(xiàn)階段，我國城市軌道交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，地鐵成為“雙碳目標”下，大眾日常出行的首選。其中，地鐵站臺門是地鐵工程機電一體化高科技產品設施，是車站列車與站臺之間至關重要的安全屏障。本文將以地鐵站臺門系統(tǒng)電氣控制為研究對象，即分析地鐵站臺門系統(tǒng)實施電氣控制的意義為切入點，圍繞地鐵站臺門系統(tǒng)的系統(tǒng)控制、站臺控制以及手動操作三個電氣控制方式展開了分析，重點剖析了系統(tǒng)控制的內部電氣原理以及內部安全回路控制。有助于相關技術人員更深入了解電氣控制方式，為處理站臺門電氣故障提供參考。

關鍵詞：站臺門系統(tǒng) 電氣控制 安全回路

當前，隨著我國地鐵的快速發(fā)展和廣泛覆蓋，地鐵將走進越來越多的人生活當中，地鐵出行便捷，受到廣大居民的青睞。而地鐵站臺門是地鐵的核心組成部分，為進一步保障地鐵運行的安全性、穩(wěn)定性，在保障乘客生命安全的基礎上，為其提供高品質出行服務，還應針對地鐵站臺門系統(tǒng)電氣控制展開分析研究。因電氣控制可通過自身自控、監(jiān)視、測量等多樣功能，實現(xiàn)對某個或是某些對象的靈活控制，維護被控對象的平穩(wěn)運行。所以，可利用電氣控制實施對地鐵站臺門系統(tǒng)的控制管理，保障地鐵的長期安全、穩(wěn)定運行，保障大眾的舒適出行。

1 地鐵站臺門系統(tǒng)電氣控制的意義

地鐵列車在駛入站臺后，將產生活塞風卷效應，若無地鐵站臺門，這種效應將對乘客的生命安全帶來嚴重威脅，如卷入軌道等[1]。地鐵站臺門承擔著列車的安全運行，防止乘客發(fā)生意外，減輕列車運行時產生的噪音，降低通風系統(tǒng)能耗等重要職責。因此，科學、合理地設計、安裝地鐵站臺門，并以電氣控制加以輔助，能夠在隔離站臺與隧道空間，保障乘客安全的前提下，確保站臺門開、關的精準性，保證在既定的安全位置，正常開、關站臺門，避免站臺門夾人夾物等安全事故發(fā)生。為乘客提供安全舒適的乘車環(huán)境。

2 地鐵站臺門系統(tǒng)電氣控制方式

目前，我國地鐵站臺門系統(tǒng)常用的電氣控制方式有三種，即系統(tǒng)控制、站臺控制，以及手動操作[2]。其中，系統(tǒng)控制是在正常運行模式下由信號系統(tǒng)直接對站臺門系統(tǒng)進行控制的方式，站臺控制包括IBP緊急控制、PSL控制，手動操作則包括站臺側使用三角鑰匙或軌道側用把手開關門和LCB控制。本文重點針對系統(tǒng)控制的電氣控制方式展開分析。

2.1 系統(tǒng)控制

系統(tǒng)控制是在正常運行模式下由信號系統(tǒng)直接對站臺門系統(tǒng)進行控制的方式。在系統(tǒng)級控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內時，信號系統(tǒng)向站臺門系統(tǒng)發(fā)送開/關門命令，控制命令經信號系統(tǒng)（SIG）發(fā)送至站臺門系統(tǒng)中央控制盤，中央控制盤通過安全回路將開關門命令發(fā)送至DCU對滑動門開/關進行實時控制，實現(xiàn)站臺門系統(tǒng)的系統(tǒng)級控制操作。原理圖如圖1所示。具體則包括開門控制和關門控制。

開門控制：電氣信號系統(tǒng)在接收到地鐵列車準確靠站停車信號后，將通過電氣控制系統(tǒng)，向地鐵站臺門系統(tǒng)發(fā)出開門指令，再將該信號傳遞于中央電氣控制盤。該控制盤則可借助硬線安全回路，將開門指令發(fā)送于DCU門控單元。DCU安全回路連接情況可見圖2所示?；瑒娱T在打開過程中，門機頂盒上的門狀態(tài)指示燈閃爍，蜂鳴器報警。此外，IBP盤，以及PSC面板中的狀態(tài)指示燈將同步亮起，并顯示綠色，如ASD/EED開門指示燈等，且ASD/EED關門/鎖緊指示燈將同步熄滅[3]。

關門控制：當列車需要離開站臺時，信號系統(tǒng)將在電氣控制系統(tǒng)的指令下，向中央電氣控制盤發(fā)出關門指令，隨后，該控制盤將同樣承載硬線安全回路，將關門指令實時推送于DCU門控單元，DCU接收到關門命令后，按順序執(zhí)行關門、閉鎖等操作。DCU內部接線情況可見圖3所示?；瑒娱T在關門過程中，門機頂盒上的門狀態(tài)指示燈閃爍，蜂鳴器報警。在站臺門徹底關閉且鎖緊后，IBP、PSC中的ASD/EED開門指示燈將熄滅。另外，ASD/EED關門/鎖緊指示燈將同步亮起。接下來，控制盤將對信號系統(tǒng)發(fā)送反饋信號，即列車站臺所有站臺門已全部關閉、鎖閉。在信號系統(tǒng)接收此信號后，地鐵列車方可離站。

2.1.1 站臺門系統(tǒng)內部電氣控制分析

為保證信號的實時接收，站臺門系統(tǒng)內部開關門命令線路設計為：SIG信號端子排向繼電器發(fā)送開關門命令。詳見圖4所示。

經繼電器吸起，使開門、關門命令均可傳輸于PEDC模塊的J1端子排。詳見圖5所示。

PEDC模塊將為開關門提供電壓。同時，由J1觸點5發(fā)送關門命令，觸點7發(fā)送開門命令。詳見圖6。

PEDC模塊J1下發(fā)信號，J2端子排對DCU下發(fā)開門命令。具體為：J2：2線標221：關門命令1；J2：7線標257：關門命令2；J2：3線標222開門命令1；J2：8線標258：開門命令2。詳見圖7所示。

通過PSC柜DCU端子排，將命令傳遞于DCU接線板。具體可見表1所示。

最后，通過DCU接線板，將命令發(fā)送至DCU。并由DCU執(zhí)行站臺門開關命令。詳見表2所示。

綜上所述，開/關門命令線路示意圖如圖8所示。由信號系統(tǒng)將開/關門命令發(fā)送至站臺門PSC控制柜SIG信號端子，SIG信號端子排將開/關門命令發(fā)送至繼電器，繼電器進行吸合或釋放后，PEDC接收到信號并下發(fā)開/關門命令，開/關門命令傳送到PSC柜DCU端子排再傳送到DCU接線盒，DCU接線盒將開/關門命令傳送到各個滑動門的DCU，各個滑動門的DCU執(zhí)行開/關門命令。

2.1.2 系統(tǒng)內部安全回路控制

地鐵站臺門的安全回路至關重要，在列車關門命令執(zhí)行完成后，安全回路處于接通（即亮綠燈）列車方可離開站臺。當站臺門的安全回路斷開時，列車無法正常進出車站或會發(fā)生緊急停車，影響乘客乘車體驗[4]。以福州地鐵5號線設備為例，分析信號系統(tǒng)、激光安全回路電氣控制原理。

（1）信號安全回路

以上行為例，信號安全回路連接通過PSC柜 UIJ4端子排27/30傳輸至XT1-JG端子排9/10再傳輸至U-VOLT端子排35/1。信號安全回路連接示意圖如圖9所示。

（2）激光安全回路

以上行為例，激光安全回路連接通過PSC柜的UIJ4端子排28/29/31/32端口傳輸至XT1-JG端子排5/7/1/2端口，再傳輸至MD4-1端子排3/5/1/2端口。如圖10所示。

2.2 站臺控制

站臺控制指的是相關人員在列車站臺上，實施的開門、關門控制。當系統(tǒng)控制無法正常操作，處于“失靈”的狀態(tài)下，則可使用該控制方式。如SIG突發(fā)運行故障、DCU控制失敗等。相關人員則可通過PSL完成站臺門的開關、關門控制操作。具體做法有：

一是地鐵站臺門的開門控制。相關人員通過PSL，將“允許開關”處于正位狀態(tài)。在PSL指示燈亮起后，即可發(fā)送PSL開門指令，以電氣系統(tǒng)控制，促使地鐵站臺門作出開啟動作。在站臺門完全開啟后，其顯示的ASD/EED關門/鎖緊指示燈將熄滅，PSC亮起開門指示燈。

二是地鐵站臺門的關門控制。相關人員利用PSL發(fā)送關門指令，由電氣系統(tǒng)控制關閉地鐵站臺門。在站臺門完全關閉后，將亮起PSLASD/EED關閉關門/鎖緊指示燈，同時熄滅PSC開門指示燈。隨后，相關人員需將PSL“允許開關”設置在禁止位。在完成此操作后，PSC的PSL操作指示燈將實時熄滅。

三是地鐵站臺門關閉后無法正常發(fā)車的控制。若發(fā)生地鐵站臺門鎖閉信號丟失，或是地鐵信號系統(tǒng)未能確認站臺門已完成鎖閉等不良現(xiàn)象，相關人員需操作PSL中的互鎖接觸開關，將其旋轉至互鎖解除位。再由電氣控制系統(tǒng)維持此信號，直至地鐵列車停穩(wěn)、?？炕蚴邱傠x站臺。

2.3 手動操作

手動操作是相關人員對地鐵站臺門的直接操作。當出現(xiàn)站臺門系統(tǒng)運行故障，導致站臺門無法由電氣系統(tǒng)控制自動開啟后，則需相關人員在站臺側用專用三角鑰匙手動打開站臺門。

如圖11所示，滑動門玻璃上有鎖芯組件，組件上有開門指示標識，授權人員無論順時針還是逆時針旋轉鑰匙，均可將滑動門打開。由于解鎖裝置為彈簧回程裝置，因此在使用解鎖手柄或者開門鑰匙進行解鎖后，無需再對手柄或鑰匙裝置作重置操作，滑動門可自動重回鎖緊狀態(tài)。

3 結語

站臺門作為保障乘客乘車安全和列車可靠運行的主要設備之一，其性能的穩(wěn)定性在地鐵中尤為重要[5]。本文通過對站臺門系統(tǒng)電氣控制方式的分析，重點針對系統(tǒng)控制，首先介紹信號系統(tǒng)控制站臺門開關原理，其次對站臺門系統(tǒng)內部開/關門命令線路展開分析，最后對站臺門系統(tǒng)DCU、信號、激光、DCU的安全回路電氣原理進行分析，以便相關技術人員以最快速度精準排除故障，整體提高地鐵行車效率，充分滿足大眾舒適出行的實際需要。

參考文獻：

[1]邵宇超，奚崢皓.基于壓電薄膜的地鐵間隙異物檢測阻攔系統(tǒng)[J].物流工程與管理，2023，45（08）：157-161.

[2]王裕孝.淺談地鐵屏蔽門電氣控制系統(tǒng)及常見故障處理[J].技術與市場，2015，22（05）：101-102.

[3]魏松，鄧舉明，張曉彭，等.地鐵站臺站臺門控制器輸入/輸出板測試裝置設計[J].鐵道技術監(jiān)督，2023，51（06）：31-36.

[4]唐智金，田恒.地鐵車站站臺門安全回路研究與分析[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2023（S1）：36-39+49.

[5]李夔，鐘建鵬.提升地鐵站臺門與信號系統(tǒng)關閉且鎖緊回路可靠性的研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2023（S1）：50-53.