地鐵屏蔽門控制系統方案研究

趙歆

摘要：在地鐵運行的過程中，地鐵屏蔽門起到封閉車廂、減少噪音、降低空調系統的消耗等作用，地鐵屏蔽門的自動開啟主要是靠自動控制系統進行控制的，我們要通過對自動控制系統的優化來提高地鐵屏蔽門的安全性。

關鍵詞：地鐵屏蔽門控制系統研究

中圖分類號：U231文獻標識碼： A

一、地鐵屏蔽門控制系統以及基本構成

1、地鐵控制門系統

地鐵屏蔽門系統是一個典型的機電一體化產品,其沿站臺邊緣布置，將車站站臺與行車隧道區域隔離開，降低車站空調通風系統的運行能耗。同時減少了列車運行噪音和活塞風對車站的影響，防止人員跌落軌道產生意外事故，為乘客提供了舒適、安全的候車環境，提高了地鐵的服務水平。[ 陳韶章 盧光霖.地下鐵到站臺屏蔽門系統.科學出版社.2005.11.01]

2、地鐵屏蔽門控制系統的基本構成

地鐵屏蔽門控制系統的基本組成包括硬件組成和軟件組成。其硬件組成主要包括屏蔽門、就地控制盤、中央接口盤、配電屏、驅動ups、控制ups、蓄電池屏、屏蔽門操作指示盤、屏蔽門狀態報警盤、屏蔽門操作控制開關等。軟件組成主要包括門寬參數自學習系統、防擠壓系統、開門程序控制系統、關門程序控制系統、總線控制系統等。

二、地鐵屏蔽門的控制方式

1、系統級控制方式

正常狀況下，當地鐵到達車站?？繒r，如果?？康奈恢梅贤？肯到y的要求，此時列車駕駛員就會發出指令進行開門操作，在這個過程中，由列車駕駛員發出的指令從信號系統發出，然后傳遞到中央控制盤，由屏蔽門單元控制器發出開門和關門的信號，這個信號傳遞到門控單元，由門控單元控制屏蔽門的開或者關。

如果地鐵屏蔽門在關閉的過程中遇到了障礙物，那么遇到障礙物的信號就會傳遞到信息中心，由信息中心發出開門指令，屏蔽門將再次打開，這樣連續開關多次，而障礙物仍然存在，那么最終屏蔽門就會完全打開并不再進行關閉，并且發出報警信號，提醒安全管理人員或者乘客，當障礙物被移除后，通過手動的方式將屏蔽門關閉。

2、站臺級控制方式

當地鐵?？课恢脹]有得到系統的認可，也就是說列車?？吭诹藰藴手?，此時系統級控制就不能正常工作，此時就需要使用站臺控制室內的操作報警盤完成開門、關門的操作，這個操作過程由于不經過報警系統，因此整個操作過程不存在報警現象。

在異常情況下，通過操作端頭控制盒，也可以完成站臺級控制。但是，此時必須保證緊急信號傳遞到了主控機，這樣才能保證通過操作端頭控制盒完成對開門關門的控制。由于這種開關地鐵屏蔽門的方式一般是在緊急狀況下使用，因此，這種開關地鐵屏蔽門的方法叫做站臺級緊急操作。

在這個過程中，盡管通過站臺級控制方式完成了關門動作，但是地鐵屏蔽門系統由于沒有得到相關信號，因此，地鐵也就得不到由屏蔽門傳來的安全離開的信號，此時，地鐵無法發動并離開站臺。此時，就需要由列車司機或者相關管理人員通過專用鑰匙打開端頭控制盒內的互鎖解除開關，給地鐵發出運行地鐵運行的信號，地鐵才能發動并離開車站。

3、手動操作控制方式

如果發生重大安全事故或者系統出現故障，比如因其他原因造成的系統電源缺失、部分屏蔽門故障、火災等，這時經過授權的站臺工作人員可以使用專用的鑰匙，乘客則通過手動解鎖裝置進行手動操作，打開地鐵屏蔽門。

三、地鐵屏蔽門控制系統的構成

目前，站臺的構成主要有島式站臺和側式站臺兩種形式，無論是那種形式的站臺，每一側的屏蔽門都要裝備有完整的控制系統，如果是兩島式站臺或者是一島兩側式站臺則需要裝備四套完整的控制系統。

一般來講，地鐵屏蔽門完整的控制系統應該包括門控單元、中央接口盤、就地接口盤等基本組成，同時還需要配備其他系統的接入口，在系統的內部主要使用的是現場總線和硬線進行連接。其中就地接口盤與中央接口盤、就地接口盤和門控單元使用硬線進行連接，門控單元和中央接口盤則通過現場總線進行連接。

通常情況下，信號系統對屏蔽門進行控制，當需要屏蔽門進行開關時，信號系統發出信號指令并傳遞到屏蔽門系統，由屏蔽門系統完成開或者關的動作。當屏蔽門系統完成開關動作后，便向信號系統發出屏蔽門開或者關的信息，并且屏蔽門系統會一直等待信號系統再次發出指令，才能再次完成開或者關的動作。當屏蔽門系統發生故障或者出現其他安全問題時，必須向信號系統發出“互鎖解除”的指令，這樣才能解除信號系統對屏蔽門系統的控制。

1、門控單元

門控單元安裝在每一個單元門的頂盒內，每一個單元門都安裝一個門控單元，單元門的開關動作是通過門控單元控制電動機來完成的。門控單元通過總線系統和監視系統相聯系，門控單元將信息傳遞到監視系統，通過監視系統進行處理后發出指令控制單元門的活動。

2、中央接口盤

中央接口盤安裝在屏蔽門系統的控制設備室內，或者安裝在設備室內。中央接口盤是完成單元門和信號系統之間相互聯系的主要接口設備。

3、就地接口盤

就地接口盤在不同的站臺安裝的數目不同，島式站臺和側式站臺的每一側安裝一個就地接口盤，其位置和地鐵停車時駕駛室的門位置相對應。就地接口盤通過硬線接口和門控單元和中央接口盤相聯系。地鐵駕駛員通過操作就地控制盤完成對地鐵屏蔽門的控制。

四、地鐵屏蔽門控制系統的功能

1、地鐵屏蔽門控制系統的控制功能

和地鐵屏蔽門控制方式相對應，地鐵屏蔽門具有系統級、站臺級和手動操作級等三級控制方式，在這三級控制方式中手動操作控制方式的優先級別最高，系統級控制方式優先級別最低。

⑴、系統級控制方式

在正常情況下，控制系統按照最低優先級別進行。地鐵的運行正常，?？课恢迷谡`差允許的范圍之內，這時屏蔽門控制系統按照最低優先級進行運作，門控系統發出的開關指令傳送到中央接口盤，由中央接口盤完成對門控單元的控制，從而完成開關門的動作。

⑵、站臺級控制方式

當最低優先級別由于數據傳導、對門控單元的控制失敗等故障的情況下，就需要上一優先級別的控制系統來完成對地鐵屏蔽門的操作。此時，地鐵駕駛員或者站臺上的管理人員通過就地接口盤控制門控單元，從而完成開關門動作。

⑶、手動操作級控制方式

當其他優先級別的控制方式都不能完成屏蔽門的開關時，就需要啟動手動操作這一最優先級別的控制方式。此時，站臺上的管理人員在站臺側使用鑰匙解除“互鎖指令”，再由乘客在軌道側通過開門把手打開地鐵屏蔽門。

2、地鐵屏蔽門控制系統的檢測功能

在系統運行的過程中，地鐵屏蔽門系統中所有設備的運行狀態都受到中央接口盤的控制，由中央接口盤接受來自于各個設備的數據信息，這些信息可以通過和中央接口盤相連接的電腦進行查詢。中央控制盤對數據信息進行收集和處理后傳遞到機電設備控制系統，并通過機電設備控制系統生成狀態和故障報告，并將報告傳遞到車站控制室工作平臺進行處理。經過處理后的信息再經過車站控制室工作平臺下發到機電設備控制系統，再由機電設備控制系統下發到中央接口盤，并最終有中央接口盤完成對故障的處理，這樣就實現了對整個地鐵屏蔽門系統的監測。

五、地鐵屏蔽門控制系統的優點

在地鐵屏蔽門的是控制系統的方案中，控制線路通過硬線相連接，這樣不但保證了整個系統運行的可靠性和穩定性，而且降低了生產成本，監控系統采用總線系統進行鏈接，實現了信息傳遞、系統操作的可靠性。

隨著社會經濟條件的不斷發展，地鐵屏蔽門的使用將越來越廣泛，在這種情況下，必須加大地鐵屏蔽門控制系統的科研力度，努力開發出具有我國自主知識產權地鐵屏蔽門控制系統，只有這樣，才能保證我國地鐵屏蔽門控制系統的快速發展。

參考文獻：

1、陳海輝 胡躍明 熊建明華. 地鐵屏蔽門控制系統方案.華南理工大學學報 （自然科學版）.2002.04

2、梁永波.地鐵屏蔽門控制系統介紹.科技資訊.2009.19

3、史小薇.軌道交通站臺屏蔽門淺析. 陜西教育：高教版.2009.02