全自動運行系統人員防護開關應用研究

李文慧 李業興

摘 要：為實現城市軌道交通全自動運行系統線路中全自動運行區運營人員的安全防護，通常設置人員防護開關SPKS，結合西安16地鐵號線實際應用，對人員防護開關SPKS設計原理、電路設計、SPKS與門禁ACS系統接口以及設置原則進行了研究，為其它全自動運行項目提供參考和借鑒。

關鍵詞：全自動運行;人員防護開關SPKS;門禁接口

中圖分類號：U231.7 文獻標識碼：A

0 引言

信號系統提供人員進入人員防護區時的防護功能，當工作人員需要進入人員防護區時，需要激活相應防護區域對應的人員防護開關SPKS，SPKS表示燈亮時，表示在系統層面確認SPKS已經激活，同時為保障工作人員的安全，將人員防護開關與門禁系統進行關聯，SPKS被激活后，門禁系統才有效。當工作人員確認列車已停穩，方可進入人員防護區。

1 SPKS設計原理

當人員需要進入人員防護區時，需要激活SPKS對人員進行防護，工作人員根據作業的區域操作對應區域的SPKS鑰匙，SPKS繼電器落下，當信號系統檢測到“SPKS繼電器”落下時，立即關閉相關進路信號后，信號系統控制列車緊急制動，經過一定延時后聯鎖驅動SPKS激活狀態繼電器（SK）吸起，SPKS激活繼電器既可以用于控制門禁系統也可以用于SPKS表示燈電路。

在SPKS應用中，需要注意兩點：第一是SPKS激活延時時間，需要考慮CBTC列車觸發EB后至停穩的時間，一般情況下正線延時時間約為60 s至90 s，場段延時時間約為15 s左右，該時間由具體項目結合車輛參數、線路等條件進行計算。通常情況下不建議將該延時時間設置為0 s，首先是移動的列車不能完全停穩，更重要的是SPKS操作后不代表CBTC列車已經收到SPKS激活信息，在極端情況下原有停穩的列車可能會發生移動，避免給操作人員誤判。當然具體延時時間也可以結合運營場景和運營需求進行優化。第二是SPKS激活狀態繼電器的應用，該繼電器由聯鎖采集到SPKS繼電器落下后，延時一段時間后驅動SPKS激活狀態繼電器勵磁，該繼電器用于SPKS表示燈電路，也可以用于SPKS于門禁系統接口電路，當SPKS未激活時，激活狀態繼電器落下，SPKS表示燈熄滅，同時門禁無授權;當SPKS激活時，延時后激活狀態繼電器吸起，SPKS表示燈亮起，同時門禁有授權。上述兩點都是從故障-安全的原則進行設計。SPKS聯鎖原理圖如圖1。

2 SPKS與門禁接口

SPKS繼電器常態吸起，表示工作人員防護區域未激活，SPKS激活狀態繼電器（SK）處于落下（斷開）狀態，對應防護區的門禁刷卡無法開門。

集中站及場段信號系統通過SPKS激活狀態繼電器的前節點（無源干接點）控制門禁系統。信號系統向門禁系統提供SPKS激活狀態繼電器的兩組接點用于門禁控制系統，門禁系統通過SPKS激活狀態復示繼電器（SKF）兩組前接點接通時對應防護區的門禁電控鎖才激活。門禁系統通過信號系統提供的一路信息，實現對同一防護區域的一個或者多個門禁系統的控制。集中站信號與門禁接口示意圖如圖2。

針對非集中站每一處防護區域，信號系統向門禁系統提供SPKS激活狀態繼電器的兩組接點用于門禁控制系統，設計原理同集中站，根據項目實際情況可將分界面劃分在非集中站分線柜處。非集中站信號與門禁接口示意圖如圖3。

3 SPKS設置原則

正線車站在站臺端門處設置門禁系統，每個車站按照上、下行共設置4個與SPKS關聯的門禁示意圖如圖4。

車輛段全自動運行區域防護分區的劃分兼顧安全與效率的原則，每兩個股道、洗車庫、牽出線以及咽喉劃分為不同防護分區采用防護圍欄分隔，同時注意考慮SPKS與門禁系統的對應關系。如圖5。

4 結束語

本文結合西安16號線人員防護開關SPKS應用，對相關設計原理和接口進行了探討，該應用設計為全自動運行系統重要安全相關的功能，項目實施中需要站在故障-安全的設計理念角度上深刻理解重點SPKS設計原理、掌握SPKS相關電路，以及結合項目關注SPKS激活延時時間以及與門禁系統接口。本文中的方案可以為后續全自動運行線路提供參考。

參考文獻：

[1]陳紹文.全自動運行系統SPKS設置方案研究[J].鐵路計算機應用，2018（11）56-59.

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