地鐵屏蔽門二次關(guān)門故障分析及解決方案

游良

摘 要：屏蔽門設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性關(guān)系到屏蔽門設(shè)備的使用壽命及地鐵運(yùn)營的服務(wù)質(zhì)量與安全。文章介紹了地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的四種控制方式，并以深圳地鐵羅寶線二期屏蔽門為例分析其控制系統(tǒng)與屏蔽門二次關(guān)門故障的內(nèi)在聯(lián)系，并提出了解決方法，以提高屏蔽門設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：地鐵；屏蔽門；二次關(guān)門；信號重疊區(qū)域

引言

地鐵屏蔽門是一項集建筑、機(jī)械、材料、電子和信息等學(xué)科于一體的高科技產(chǎn)品，使用于地鐵站臺。屏蔽門將站臺和列車運(yùn)行區(qū)域隔開，通過控制系統(tǒng)控制其自動開啟。地鐵站臺安裝屏蔽門有效地減少了空氣對流造成的站臺冷熱氣的流失，保障了列車、乘客進(jìn)出站時的絕對安全，降低了列車運(yùn)行產(chǎn)生的噪音對車站的影響，提供了舒適的候車環(huán)境，具有節(jié)能、安全、環(huán)保、美觀等功能。屏蔽門設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，直接影響屏蔽門設(shè)備的使用壽命及地鐵運(yùn)營的服務(wù)質(zhì)量與行車安全。然而，在目前的地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)中還存在著一些問題，這就有必要對其進(jìn)行優(yōu)化，使其更好地滿足屏蔽門穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

1 屏蔽門控制系統(tǒng)

屏蔽門控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)級控制、站臺級控制、緊急操作控制和手動操作控制四種控制方式。這四種控制方式中以手動操作控制優(yōu)先級最高，系統(tǒng)級控制最低。

1.1 系統(tǒng)級控制

系統(tǒng)級控制是在正常運(yùn)行模式下能自動或經(jīng)列車司機(jī)確認(rèn)后對屏蔽門進(jìn)行的自動控制方式。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(nèi)時，系統(tǒng)自動或經(jīng)列車司機(jī)確認(rèn)后進(jìn)行開/關(guān)門操作，控制命令由信號系統(tǒng)（SIG）發(fā)送，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以廣播方式傳送操作指令，通過DCU進(jìn)行自動控制，實現(xiàn)屏蔽門的系統(tǒng)級控制操作。

1.2 站臺級控制

站臺級控制是由列車司機(jī)通過站臺PSL對屏蔽門進(jìn)行的控制操作。當(dāng)系統(tǒng)級控制不能正常實現(xiàn)時，如SIG系統(tǒng)故障，PSC對DCU控制失敗等故障狀態(tài)下，列車司機(jī)應(yīng)在PSL上進(jìn)行開/關(guān)屏蔽門操作，實現(xiàn)屏蔽門的站臺級控制。

1.3 緊急操作控制

在緊急運(yùn)行模式下，如隧道內(nèi)或者站臺發(fā)生火災(zāi)等情況下，可由車站值班員操作車控室內(nèi)的PCS控制開關(guān)對屏蔽門進(jìn)行開/關(guān)控制。

1.4 手動操作

手動操作是站臺工作人員或乘客對屏蔽門進(jìn)行的操作。

2 深圳地鐵羅寶線二期屏蔽門控制系統(tǒng)優(yōu)化改造實例

2.1 存在問題

自羅寶線二期屏蔽門投入使用以來，發(fā)生過多起屏蔽門二次關(guān)門的故障。故障現(xiàn)象表現(xiàn)為在系統(tǒng)級控制方式下，整側(cè)屏蔽門在關(guān)門過程中突然打開約100mm后繼續(xù)關(guān)門。此故障對屏蔽門運(yùn)行的穩(wěn)定性及使用壽命和地鐵的運(yùn)營服務(wù)質(zhì)量造成了嚴(yán)重影響。

2.2 原因分析

2.2.1 信號系統(tǒng)（SIG）

在屏蔽門系統(tǒng)級控制下，將示波器接入控制系統(tǒng)，對信號系統(tǒng)（SIG）發(fā)送給屏蔽門的開/關(guān)門信號進(jìn)行監(jiān)測記錄。根據(jù)記錄到的正常波形圖（圖1）和二次關(guān)門故障發(fā)生時的波形圖，發(fā)現(xiàn)開/關(guān)門信號存在重疊區(qū)域，而當(dāng)故障發(fā)生時相應(yīng)的關(guān)門信號在重疊區(qū)域會出現(xiàn)掉碼現(xiàn)象。

2.2.2 屏蔽門控制原理

接下來分析現(xiàn)有的屏蔽門控制原理（圖2），開門時信號系統(tǒng)將開門信號發(fā)送給時間繼電器1，然后通過開門繼電器使屏蔽門執(zhí)行開門動作；關(guān)門時信號系統(tǒng)將關(guān)門信號發(fā)送給時間繼電器2，然后通過關(guān)門繼電器使屏蔽門執(zhí)行關(guān)門動作。從控制原理圖我們可以得到，時間繼電器1和時間繼電器2不具備互鎖功能，故無法屏蔽掉信號系統(tǒng)的重疊區(qū)域，而當(dāng)關(guān)門信號在重疊區(qū)域掉碼時，屏蔽門就會發(fā)生二次關(guān)門現(xiàn)象。

2.3 改造方案

從以上分析中為消除此類故障，提高屏蔽門系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，整改方案可以從兩個方面著手。一方面可以從消除開/關(guān)門信號的重疊區(qū)域為著手點，另一方面可以從提高信號系統(tǒng)的穩(wěn)定行，盡量減少掉碼現(xiàn)象的發(fā)生為改造點。因為信號系統(tǒng)（SIG）不屬于屏蔽門系統(tǒng)的管轄范圍，所以改造的方向就只能集中于消除開/關(guān)門信號的重疊區(qū)域。

鑒于此，現(xiàn)提供以下整改方案，即在原有控制原理的基礎(chǔ)上加裝兩個時間繼電器，使時間繼電器1和時間繼電器2實現(xiàn)互鎖，從而消除掉開/關(guān)門信號中的重疊區(qū)域，以達(dá)到整改目的。整改方案如圖3，時間繼電器3和時間繼電器4是在原來控制原理基礎(chǔ)上加裝的兩個時間繼電器。開門時信號系統(tǒng)將開門信號發(fā)送給時間繼電器3，中間經(jīng)過時間繼電器1，最后通過開門繼電器使屏蔽門執(zhí)行開門動作；關(guān)門時信號系統(tǒng)的關(guān)門信號發(fā)送給時間繼電器4，中間經(jīng)過時間繼電器2，最后通過關(guān)門繼電器使屏蔽門執(zhí)行關(guān)門動作。此整改方案中的時間繼電器3的常開常閉觸點和時間繼電器4的常開常閉觸點可以實現(xiàn)時間繼電器1和時間繼電器2的互鎖，從而使時間繼電器1和時間繼電器2接受到的開/關(guān)門信號不存在重疊區(qū)域，實現(xiàn)整改目標(biāo)。

2.4 方案實施及效果

按照改造方案，先對地鐵車輛段的屏蔽門樣機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，并模擬信號系統(tǒng)及其關(guān)門信號的掉碼，觀察屏蔽門樣機(jī)的反應(yīng)情況。通過測試未發(fā)現(xiàn)屏蔽門樣機(jī)出現(xiàn)二次關(guān)門的現(xiàn)象。據(jù)此，在正線選用深大站作為試驗站，對屏蔽門的控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造。通過近一年的觀察，未發(fā)生過一起因信號波動引起的二次關(guān)門故障，也證明了此次的改造是成功的，同時也為羅寶線二期其他車站的屏蔽門的改造提供了理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。

3 結(jié)束語

屏蔽門在軌道交通運(yùn)輸中起著重大作用，其無論是對于乘客的安全還是對于能源的節(jié)約都起著不可取代的重要地位。然而隨著地鐵線路的增多，地鐵屏蔽門的種類也必然會不斷增加，而在屏蔽門的實際使用的過程中不可避免的地會出現(xiàn)各種問題和難題，只有對設(shè)備不斷摸索，不斷深入研究，提高分析問題和解決問題的能力，才能為提高地鐵運(yùn)營的服務(wù)質(zhì)量貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]高振天，曲澤超.屏蔽門控制系統(tǒng)的功能設(shè)計與技術(shù)探討[J].電氣傳動，2009年12期78-79.

[2]孫增田.屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用前景[J].都市快軌交通，2005年02期101-102.

[3]郭朝榮.深圳地鐵信號與屏蔽門控制接口淺析[J].都市快軌交通，2005年04期44-45.

[4]李德堂.信號系統(tǒng)與屏蔽門的接口問題及優(yōu)化方案[J].都市快軌交通，2005年04期51-52.

[5]王珩.地鐵屏蔽門系統(tǒng)運(yùn)行模式探討[J].都市快軌交通，2006年06期45-46.