地鐵屏蔽門系統的工程技術及其應用

歐陽雄

（廣州新科佳都科技有限公司 廣州市天河區 510665）

摘要：地鐵屏蔽門系統是地鐵系統行車安全與節能的需求而產生的關鍵設備，屏蔽門系統能有效降低列車運行帶來的活塞風，改善站臺環境，保護廣大乘客出行安全，給廣大乘客創造了一個明亮、舒適、安全的候車環境，提升了地鐵系統整體服務水平，為地鐵系統的無人駕駛提供了必要條件。

關鍵詞： 地鐵；屏蔽門；工程技術；

1 屏蔽門系統的組成

1.1 屏蔽門系統的結構組成

地鐵屏蔽門系統主要由滑動門、固定門、應急門、端門等組成。滑動門通常由電機，帶動絲桿或者皮帶結構形式，驅動開門或關門，是乘客正常上下列車的唯一通道。固定門位于兩對滑動門之間，是站臺區與軌行區之間的固定屏蔽結構。應急門是列車進站后，停車位置超出了設計允許的誤差范圍且無法進行位置調整時，為乘客人提供的一道臨時疏散的應急通道。端門位于屏蔽門左右兩末端，供列車司機及車站相關施工人員進出的專用通道。

1.2 屏蔽門控制系統的組成

屏蔽門的控制系統則主要為中央接口盤、門控單元、通訊介質、通訊接口、就地控制盤、緊急控制盤，以及外圍設備等部件組成，常見典型的配置為一個中央接口盤、兩個就地控制盤以及滑動門上的門控單元。

每個車站通常有一套中央接口盤，每套中央接口盤通常配有2套邏輯控制器，每套邏輯控制器控制一整側的屏蔽門，包括30個或者24個相對應的門控單元，門控單元按照回路的不同可以分為硬線和軟線回路兩類。其中，硬線回路在系統中具有更高的優先權，因此正常工作不會受到軟線回路的干擾。

1.3 門控單元系統的組成

門控單元是對滑動門電機進行控制操作的關鍵設備，是安裝在滑動門上部頂箱內的獨立控制系統，由CPU、存儲和接口對應單元以及相關軟件組成。

門控單元的功能主要通過以下幾個方面實現：首先，在屏蔽門系統處于正常運作的狀態時，地鐵控制臺會發出開關門的指令，該指令通過中央接口盤傳遞到每個門控單元，實現對滑動門開/關門的控制。其次，根據地鐵運營的需要，開門的整個過程必須在2.5s內完成，關門則必須要在3.5s內完成，為了保證運營安全并適應不同地區的運行需求，這兩項時間都可以通過手動設置調整。第三，是對障礙物的探測，為了避免開關過程中乘客躲閃不及而被夾傷，地鐵的屏蔽門系統設置了障礙物探測功能，如果某個滑動門的關門力超過了150N，那么屏蔽門系統就會判定該門單元存有障礙物并停止關門，這一動作會維持約2s，如果重復三次以上仍然無法執行關門動作，那么該門單元滑動門就會完全打開，并發出警報，提示維護人員前來處理。第四，應急處理。在屏蔽門的軌道側均會設有一個手動解鎖的裝置，如果因電力供應不足或故障等問題無法完成自動打開的動作，乘客就可以從軌道一側通過手動的方式完成開門動作。

2 屏蔽門系統的運作模式

屏蔽門的首要任務是保障廣大乘客的乘車安全、便捷有序，更要確保在各種緊急情況下能疏散乘客。屏蔽門系統有系統級控制、就地控制盤站臺級控制、緊急級控制、單扇門就地操作、手動解鎖操作共五種控制方式，其中應以手動解鎖操作優先級最高，系統級最低。

2.1 系統級控制

系統級控制是在正常運行模式下由信號系統直接對屏蔽門進行控制的方式。在系統級控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內時，列車信號系統向屏蔽門發送開/關門命令，控制命令經信號系統發送至屏蔽門中央接口盤，中央接口盤通過門控單元對滑動門開/關進行實時控制，實現屏蔽門的系統級控制操作。

2.2 就地控制盤站臺級控制

在系統級控制出現故障時，可進行站臺級操作。站臺級控制是由列車駕駛員或站務人員在站臺端頭控制盤上對屏蔽門進行開/關門的控制。如信號系統故障、信號系統與中央接口盤開/關門命令界面故障狀態下，列車駕駛員或站務人員應可在站臺就地控制盤盤上進行開門、關門操作，實現屏蔽門的站臺級控制操作。

2.3 緊急級控制

在發生火災或緊急情況下，可進行緊急級操作。緊急級控制是由車控室的站務人員，經授權后在緊急控制盤上對屏蔽門進行緊急開/關門的控制。

2.4 單扇門就地操作

在維修測試情況下，單扇門就地操作是由維護維保人員對單道屏蔽門進行操作。當就地控制盒通過專用鑰匙從自動控制檔轉向就地操作檔時，維護維保人員可通過就地控制盒上設置的轉換開關對單道門進行操作。在就地操作模式下，該道門脫離安全回路，以便維護維保人員單獨為該道門進行測試及維護。

2.5 手動操作

手動操作是由站臺人員或乘客對屏蔽門進行的操作。當控制系統電源故障或個別屏蔽門操作機構發生故障時，站臺工作人員在站臺側用鑰匙或乘客在軌道側用開門把手打開屏蔽門。

3 屏蔽門系統相關接口技術和處理

3.1 門檻與地面的接口處理

地鐵站臺的臺板大多是根據所對應的軌道線路縱坡進行設計的，因此，在設置屏蔽門的門檻時，應與臺板的縱坡保持一致。屏蔽門的門體結構要與站臺平面垂直，這樣一來就能夠保證端門或應急門在開啟過程中不會因為角度原因而出現無法正常開啟的問題。隨著地鐵人性化設計的增多，在車站站臺層沿著軌道方向一般都設有一條縱向的導盲帶，因此應注意應急門與導盲帶之間的垂直距離。一般來說，應急門與其門檻之間大約存在著5mm的間隙，而導盲帶與門檻的距離約為1.2mm，因此應盡量把站臺面與導盲帶之間的高差控制在5mm的范圍內，確保應急門在開啟過程中底部不會與導盲帶發生摩擦，使應急門能夠順利開啟。

3.2 下部結構與焊軌車的干擾處理

由于焊軌車的規格與普通地鐵存在差異，因此原本不存在任何問題的設計位置當焊軌車通過時往往就會出現刮碰現象，所以，屏蔽門下部結構的安裝應該安排在車站軌道鋪設完畢后進行。以廣東地鐵二號線的施工為例，在進行屏蔽門系統安裝工程時，技術人員就發現焊軌車的工作空間與屏蔽門門體立柱的安裝空間有可能出現重合，因此立即對工序進行了重新修改，避免了不必要的損失。因此，在開展類似工程的時候，應先完成軌道的焊接，再進行門體立柱結構的安裝。

3.3 屏蔽門系統與站內扶梯的配合

在進行站內扶梯的安裝時，運輸通道一般會根據車站的實際情況選擇不同的入口，如果施工現場的條件允許，那么承包商就可以通過車站的出入口或者通風道等完成扶梯的運輸工作。如果遇到車站內鋼軌的鋪設已經完成，屏蔽門系統的安裝條件也已經具備，但是鋪軌基底與該站相連接的軌道卻未建成的情況，那么軌道工程車就不具備通行的必要條件，需要繼續等待。為了不影響屏蔽門的安裝進度和扶梯運輸所需要的時間，可以采用在先安裝一側屏蔽門的方法，待其它工程結束后再完成另一側的安裝，從而將對工期的影響降到最低。

3.4 各類管線與安裝空間的處理

地鐵車站中各類管線的分布比較廣泛，而屏蔽門的使用功能則決定了它必須要保持絕緣性，因此地鐵站的機電承包商在進行車站內各類管線的安裝時，一定要對安裝空間進行合理的規劃，既要確保各類管線及線槽不能接地，又要確保管線和風管不能侵入屏蔽門的上部結構，以免對屏蔽門的絕緣性能造成不良影響。

4 結語

地鐵屏蔽門系統是一項集建筑、機械、電子、自動控制和計算機等多種學科于一體的高科技產品，在中國高速發展的城市軌道交通領域，將會得到更多、更廣泛應用。由于它涉及地鐵領域的相關專業較多，諸如：行車組織、限界、車輛、通信、信號、自動化集成系統、供電、結構、建筑等專業，相互關聯的處理接口也眾多，需要進一步加深屏蔽門系統相關工程技術探索和創新，緊跟時代發展的步伐，為業主提出更好更合理的解決方案。

參考文獻；

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