地鐵屏蔽門接近開關(guān)傳感器常見故障及影響

江坤

摘 要：屏蔽門系統(tǒng)中大量應(yīng)用接近開關(guān)傳感器，對(duì)行車安全和乘客保護(hù)都起到了重要的作用。本文介紹了接近開關(guān)傳感器的選型、安裝位置、機(jī)械動(dòng)作及電氣原理和故障產(chǎn)生的影響，并針對(duì)常見故障就日常維修保養(yǎng)提出了建議。

關(guān)鍵詞：地鐵；屏蔽門；接近開關(guān)傳感器

1概述

隨著軌道交通行業(yè)的快速發(fā)展以及軌道交通事故的頻繁發(fā)生，屏蔽門系統(tǒng)已逐漸在各城市地鐵普及開來。

屏蔽門系統(tǒng)由門體、電源系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)等組成。安裝在地鐵站臺(tái)，將站臺(tái)區(qū)間和隧道區(qū)域隔離開來，有利于節(jié)約車站空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，減少區(qū)間粉塵、噪音對(duì)車站的影響。同時(shí)，更好的保護(hù)乘客，防止掉入軌道。屏蔽門系統(tǒng)應(yīng)用接近開關(guān)來檢測(cè)各類門體的開啟和關(guān)閉，盡量減少站臺(tái)周圍的安全風(fēng)險(xiǎn)。

安全回路是屏蔽門控制系統(tǒng)的核心，接近開關(guān)傳感器是安全回路的重要組成部分。每檔門體的檢測(cè)開關(guān)都串聯(lián)到安全回路當(dāng)中，滑動(dòng)門、應(yīng)急門關(guān)閉到位是安全回路導(dǎo)通的必要條件，所有門體關(guān)閉鎖緊后，屏蔽門系統(tǒng)安全繼電器把關(guān)閉鎖緊信號(hào)傳給信號(hào)ATP系統(tǒng)，列車方可正常進(jìn)出車站。

2地鐵屏蔽門接近開關(guān)傳感器

2.1接近開關(guān)傳感器的選型

方形接近開關(guān)傳感器

方形接近開關(guān)選用松下方形CX-6型接近傳感器（GX-F15A型號(hào)）。最大工作距離為5mm，穩(wěn)定檢測(cè)范圍在0-4.2mm。NPN開路集電極晶體管低電平輸出，輸出動(dòng)作接近時(shí)ON。

凹槽型接近開關(guān)傳感器

凹槽型接近開關(guān)選用歐姆龍凹槽型接近傳感器（EE-SPX303N型號(hào)）。檢測(cè)距離為13mm，標(biāo)準(zhǔn)檢查物體2.2×0.5mm以上不透明物體。NPN開路集電極晶體管低電平輸出，輸出動(dòng)作遮光時(shí)ON。

圓柱型接近開關(guān)傳感器

圓柱型接近開關(guān)選用歐姆龍圓柱型接近傳感器（E2E-X5E1型號(hào)）。檢測(cè)距離為5mm。NPN開路集電極晶體管低電平輸出，輸出動(dòng)作接近時(shí)ON。

2.2接近開關(guān)傳感器安裝位置

屏蔽門接近開關(guān)傳感器設(shè)置共有五處，左滑動(dòng)門到位開關(guān)（DL）、右滑動(dòng)門到位開關(guān)（DR）、左應(yīng)急門接近開關(guān)（EED1）、右應(yīng)急接近開關(guān)（EED2）、端門接近開關(guān)（MSD）。基于對(duì)傳感器檢測(cè)效果和成本的綜合考慮，左右滑動(dòng)門到位開關(guān)分別安裝在電磁閘鎖的兩旁。左右應(yīng)急門接近開關(guān)安裝在兩個(gè)應(yīng)急門對(duì)上的門機(jī)梁中部位置。端門接近開關(guān)安裝在端門右上方對(duì)上的門機(jī)梁。

2.3接近開關(guān)傳感器動(dòng)作原理

2.3.1方形接近開關(guān)傳感器動(dòng)作原理

應(yīng)急門、端門接近開關(guān)相同，為一個(gè)方形接近開關(guān)傳感器，由接近開關(guān)和感應(yīng)鐵塊共同動(dòng)作。傳感器固定在門機(jī)梁上，安裝完畢后日常故障檢修通過固定螺絲余量上下調(diào)校。墊片及感應(yīng)鐵塊安裝在應(yīng)急門及端門對(duì)上的門機(jī)梁上。

2.3.2凹槽型接近開關(guān)傳感器動(dòng)作原理

滑動(dòng)門到位開關(guān)為凹槽型接近開關(guān)傳感器，由到位開關(guān)和擋片共同動(dòng)作。傳感器固定在門機(jī)樑上，安裝完畢后一般不再進(jìn)行調(diào)整。擋片安裝在滾輪支撐軌上，擋片可以在支撐軌通過安裝孔余量上下調(diào)校，可以通過支撐軌里外調(diào)校。

2.3.3圓柱型接近開關(guān)傳感器動(dòng)作原理

半高門到位開關(guān)為圓柱型接近開關(guān)傳感器，由到位開關(guān)和擋片共同動(dòng)作。傳感器固定在滑動(dòng)門地坎固定件下部，擋片安裝在左右滑動(dòng)門門腳處。擋片可以在門腳處通過安裝孔余量上下和里外調(diào)校。

2.4 接近開關(guān)傳感器電氣原理

滑動(dòng)門到位開關(guān)門體到位正常的情況，擋片運(yùn)動(dòng)到U型傳感器中間，將傳感器上下探頭之間的光線隔斷，從而接近開關(guān)接頭3腳得到一個(gè)低電平信號(hào)。

應(yīng)急門、端門接近開關(guān)在門體正常關(guān)閉的情況，推桿將鎖座移動(dòng)桿向上頂起，鎖座移動(dòng)桿靠近傳感器，同時(shí)將傳感器探頭的光線隔斷，從而接近開關(guān)接頭3腳得到一個(gè)低電平信號(hào)。

當(dāng)滑動(dòng)門關(guān)門到位和應(yīng)急門、端門關(guān)閉到位后，接近開關(guān)2腳和3腳共同發(fā)出電信號(hào)，經(jīng)J3接頭傳遞到DCU。DCU接收信號(hào)后反饋到安全回路（端門不接入安全回路），并通過CANBUS線收集狀態(tài)信息。

3接近開關(guān)傳感器故障的影響

3.1傳感器檢測(cè)過于靈敏會(huì)引起列車緊制和列車進(jìn)出站

當(dāng)滑動(dòng)門、應(yīng)急門發(fā)出未關(guān)閉信號(hào)時(shí)，整側(cè)屏蔽門關(guān)閉鎖緊信號(hào)會(huì)斷開，關(guān)閉鎖緊繼電器無法吸合，無法發(fā)送關(guān)閉鎖緊信號(hào)到信號(hào)ATP系統(tǒng)，將導(dǎo)致列車無法在站臺(tái)區(qū)域移動(dòng)和進(jìn)出站。一般情況下，滑動(dòng)門、應(yīng)急門都具有隔離功能，傳感器檢測(cè)失常影響列車進(jìn)出站的概率比較低，較為嚴(yán)重的是導(dǎo)致列車緊摯而造成列車晚點(diǎn)。

3.2傳感器檢測(cè)失靈會(huì)引起安全隱患

當(dāng)滑動(dòng)門、應(yīng)急門傳感器失靈，失去監(jiān)控門體的能力，對(duì)乘客是一個(gè)安全隱患。由于站臺(tái)人員密集，車站工作人員有限，不可能把控到每一個(gè)門體。當(dāng)滑動(dòng)門、應(yīng)急門沒有關(guān)閉到位，當(dāng)站臺(tái)發(fā)生推擠或者乘客注意力不集中就容易掉到軌道而發(fā)生安全事故。

4接近開關(guān)傳感器常見故障及建議

接近開關(guān)故障的主要分機(jī)械類和電氣類。當(dāng)接近傳感器故障時(shí)，屏蔽門會(huì)伴隨聲光報(bào)警，門體蜂鳴器蜂鳴、門頭燈閃爍，屏蔽門工控機(jī)顯示門體狀態(tài)打開狀態(tài)，安全回路斷開。

4.1機(jī)械類故障及建議

接近開關(guān)傳感器會(huì)受門體振動(dòng)和門機(jī)粉塵的影響。門體振動(dòng)包括了軌道傳遞到站臺(tái)的振動(dòng)和隧道活塞風(fēng)導(dǎo)致門體的振動(dòng)。雖然屏蔽門門機(jī)內(nèi)部具有密封保護(hù)，但是因?yàn)槠帘伍T是用來隔絕車站站臺(tái)和區(qū)間隧道的，所以區(qū)間粉塵不可避免地逐漸積聚在屏蔽門設(shè)備上。基于接近開關(guān)工作原理是通過光線的阻斷來實(shí)現(xiàn)的，因此擋片不到位、傳感器積塵過多均會(huì)導(dǎo)致工作失效，發(fā)生故障。

由于門體振動(dòng)，特別是對(duì)應(yīng)軌頂軌底風(fēng)口的門體，其晃動(dòng)較大，為避免傳感器與檔片間干涉，建議移動(dòng)桿或擋片與傳感器的距離控制在1.2mm-1.5mm，此時(shí)誤動(dòng)作概率較低。滑動(dòng)門到位開關(guān)擋片可以通過螺絲孔余量調(diào)整上下和內(nèi)外位置，合理調(diào)校間距。應(yīng)急門、端門接近開關(guān)可以通過傳感器固定片螺絲孔余量調(diào)整上下和內(nèi)外位置，合理調(diào)校間距。

另外，對(duì)于應(yīng)急門使用頻率低，容易積灰的情況，建議加強(qiáng)門體的周期保養(yǎng)，周期長(zhǎng)度為在一個(gè)月內(nèi)，定期除塵并操作開關(guān)進(jìn)行測(cè)試。同時(shí)建議進(jìn)行門機(jī)梁密封情況的檢查，保證門機(jī)梁內(nèi)部環(huán)境良好。

4.2電氣類故障及建議

由于屏蔽門內(nèi)外部存在溫差會(huì)產(chǎn)生冷凝水和地鐵土建滲漏水原因，導(dǎo)致門機(jī)內(nèi)部環(huán)境較為潮濕，加之受粉塵的影響，接近開關(guān)傳感器接頭以及線路容易發(fā)生短路和接觸不良故障。

車站冷凝水和滲漏水容易導(dǎo)致接頭短路。冷凝水容易產(chǎn)生在蓋板內(nèi)側(cè)，考慮到冷凝水產(chǎn)生原因，對(duì)于門機(jī)梁內(nèi)部盡量保持空氣干燥，保養(yǎng)作業(yè)完成后要檢查蓋板是否關(guān)閉鎖緊，同時(shí)應(yīng)正確開關(guān)蓋板，以免蓋板變形露出縫隙。滲漏水容易從蓋板外部滲到門機(jī)梁內(nèi)部，因此蓋板材質(zhì)要求耐腐蝕且密封性能良好。周期保養(yǎng)時(shí)建議加強(qiáng)對(duì)各接頭和線路的檢查，保持清潔干燥。

車站振動(dòng)和粉塵容易導(dǎo)致插接件松脫，建議保養(yǎng)過程重點(diǎn)檢查，將松脫的線鼻子撥出并將接頭用鉗子壓緊再重新接回。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，可通過檢查回路電壓是否在正常范圍內(nèi)來判斷故障點(diǎn)。

結(jié)束語

綜上所述，地鐵屏蔽門系統(tǒng)直接影響列車運(yùn)行和乘客的乘車安全，而屏蔽門門體的開關(guān)傳感器是把控安全的基礎(chǔ)。在保證正常監(jiān)測(cè)前提下，降低傳感器的故障率和誤報(bào)率，能有效的提高地鐵的安全和服務(wù)質(zhì)量。

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