軌道交通站臺安全門電氣系統架構及安全保護措施探討

文/謝嶸，南京康尼電子科技有限公司

1 軌道交通站臺安全門的系統架構

1.1 站臺安全門的分類

現代交通軌道中，安全門系統已經成為重要的基礎交通設施。在輕軌、地鐵等軌道交通的地面站臺和高架上，經常能看到安全門。當前我國軌道交通中常見的安全門主要包括：半高式安全門系統和全高式安全門系統。一般安全門在站臺的邊緣處設置，列車和站臺候車廳之間的距離被隔開，防止乘客發生跳下軌道或跌落等意外時受到傷害，使交通的安全性和舒適性得到保障。

半高式安全門系統的門高約為1.5m，輕軌的半高式安全門的外觀結構是敞開式的，結構簡單，安全門系統和土建接口不用在站臺進行特殊的絕緣處理，安裝便捷，是運行鐵路線安全門理想的改造。全高式安全門系統具有安全、環保、節能的優良性能，同時還能減少站臺候車廳和軌道運行軌線之間的區域的冷熱空氣交換，最大限度的降低環境控制系統運行過程中需要消耗的能源，使運營成本得到極大的節約。同時全高式安全門系統還可以避免乘客落入軌道運行區域，使列車的安全性能得到提高，并且還可以對候車廳環境起到一定的美化作用。

1.2 站臺安全門的系統架構

站臺安全門系統架構主要有主控系統（PSC）、門控單元（DC U）、冗余的網關、就地控制盤（PSL）和綜合備份盤（IBP）構成，如圖1所示。

如圖所示，在設置安全門時，如設置輕軌安全門，每6輛車可以編組12扇安全門，每扇安全門都可以通過DCU進行控制，在每個DCU上配備了雙CAN現場總線通訊；為了實現CAN網絡的冗余通信，在上行和下行兩側均配備了兩個具有雙CAN口的網關。CPU1和CPU2指的是PSC主控系統的中央處理模塊，配有以太網通訊接口和標準的Modbus通訊接口，IBP和PSC上位機都采用商用計算機，有標準以太網通訊接口配備，依靠冗余的CAN總線網絡，每側DCU都在不同的CAN網上掛著，再利用兩個冗余的網關用標準MODBUS通訊協議和PSC的CPU實現數據交換，IBP和PSC上位機是從冗余的以太網讀寫數據。按照該站臺的長度，CAN網絡通訊波特率可達250k bps，MODBUS波特率可高達900kbps，以太網的傳輸速率可高達10 Mbps。根據這種通信速率，在單側站臺點對32DCU進行配置時，每刷新一次PSC上位機只需0.5s。另外因為在PSC上位機的電源、控制器和網絡通訊都采用的是冗余的網關，DCU采用的是冗余的CAN通訊網絡，所以即使某個控制器突然發生問題，或突然中斷某網絡通信鏈路、或某電氣設備產生意外，都不會對系統的正常運行造成影響。

2 軌道交通站臺門的多重安全保護措施

2.1 應急門和端門

一般情況下應急門和端門是緊閉著的，是隧道區間和站臺公共區域的良好屏障。當進站的列車無法和滑動門對準時，可以把應急門和端門作為應急輸送通道。一般應急門上有門鎖配備，站務人員可以在用鑰匙打開站臺門；在軌道的一側配備著和門鎖聯動的開門的推桿，乘客在軌道側還可以對開門推桿進行推壓開門。

2.2 聲光報警

安全門端頭的指示燈和蜂鳴器的聲響共同構成了聲光報警提示，和滑動門的開關 、狀態、故障等形成聯動。

2.3 電子鎖緊裝置

在每扇門的兩端都有電子鎖定裝置配備，每個電子鎖都配備兩個檢測安全門插銷位置的光電傳感器。如果關閉安全門，電子鎖裝置的插銷仍然在上面，說明沒有把門鎖上；在開門時，電子鎖定裝置的插銷無法提起，DCU就會通過網絡通訊把這些故障信息傳送到PSC的主控畫面，操作員會及時了解該門發生故障的原因。

2.3 紅外線探測器

安全門端面的中下部都配置了紅外線探測器，關閉滑動門時，如果進出安全門的東西把紅外線探測器發出的紅外線光束遮擋住，滑動門就會停止關門動作，使乘客的人身安全得到保障；同時如果在關閉門后的3Os內，仍然有乘客遮擋軌道運行區域的紅外線光束，為了保護乘客的安全，安全門仍然會自動打開。

2.4 電機驅動

安全門系統采取先進的算法保障電機可靠平穩的運行，并使運行中的滑動門即使在遇到最小8mm的障礙物也能立即關閉，并且保持一定的夾緊力，放松被夾的人或物體。一段時間后時間跨度為0～lOs內，會重新把門關上。在運行中滑動門最大動能不應超過10J，在最后100mm行程的運行中，應控制滑動門最大的動能不大于lJ，使運行中的滑動門即使碰撞到顧客，也不會產生較大的影響。

3 結語

隨著城市生活中廣泛的應用軌道交通，相關部門應該對站臺安全門的系統架構及安全隱患進行認真的研究，并采取合理的措施保證站臺安全門的可靠性和安全性，使城市良好的生活秩序和城市居民的安全得到維持和保障。