安全探測裝置在屏蔽門系統中的應用

曲澤超 王 璐 李兆君

(鄭州市軌道交通有限公司運營分公司 鄭州450015)

隨著城市化進程的加塊，城區面積越來越大，城市軌道交通發展將也越來越快。地鐵在給人們出行帶來便捷的同時，也給帶來了一些不安全的因素。屏蔽門系統是現代化地鐵的必備設施，沿地鐵站臺邊緣設置，將列車與地鐵站臺候車區隔離，避免了人或物落入軌道和非法進入軌道，杜絕安全事故的發生，保證列車的正常運行。因此，屏蔽門工作的安全性是該系統的控制關鍵所在。然而，在人流高峰期間，容易出現推擠并造成人或衣物等被夾在列車與屏蔽門之間的空隙內。一旦發生這樣的意外情況，倘若列車司機并不知情，執行發車命令，勢必會造成人身事故。安全探測技術的采用，有效避免了此類事故的發生，確保了乘客乘車安全。

1 安全探測裝置

1.1 構成與功能

安全探測裝置對地鐵屏蔽門和列車車體之間的空隙進行紅外探測，一旦發現有乘客或障礙物就立即發出信號，并進行聲光報警。

安全探測裝置由紅外保護傳感器、探測控制器和聲光報警裝置三部分構成。紅外保護傳感器安裝在屏蔽門和列車門之間，每套滑動門單元安裝一套紅外保護傳感器，分別由發射側和接收側組成。探測控制器和聲光報警裝置分別安裝在站臺的頂端、機車頭部一側。安全探測裝置具有以下功能:能夠探測屏蔽門和列車門之間的障礙物，具有待機模式、實時模式、隔離模式和旁路模式4種工作狀態，能偵測出探測控制器內程序的死機狀態并及時喚醒。

1.2 工作原理

安全探測裝置的工作流程如圖1所示。

圖1 系統工作流程

系統上電后，光幕進行自檢，收到自檢成功信號后進入待機模式;待收到屏蔽門“關閉且鎖緊”信號后，探測裝置進入實時模式，同時報警器綠燈被點亮。如期間某套傳感器持續0～10 s(可設置)探測到障礙物，則該傳感器就將輸出信號通知探測控制器，同時報警器綠燈熄滅、紅燈閃爍，蜂鳴器發出報警聲音;如期間沒有探測到障礙物，則系統在0～40 s(可設置)后再次進入待機模式，系統輸出繼電器吸合，安全回路閉合，提醒司機可以考慮發車。當傳感器自身出現故障時，系統立即將輸出繼電器觸點斷開，并發出聲音和紅色光報警信號。待工作人員將系統切到旁路模式時，系統輸出繼電器觸點再次吸合，做到不影響列車正常運行，并發出黃燈信號，提醒工作人員更換紅外保護傳感器，此時其他紅外傳感器仍然投入工作狀態。

系統具有待機、實時、隔離和旁路4種工作模式。

1)待機模式:控制器的控制輸出總是接通，控制器的監控輸出指示出該狀態。

2)實時模式:控制器的控制輸出在持續探測到障礙物后斷開，障礙物離開后恢復，其監視輸出反映探測物及紅外保護傳感器故障的實際狀態。

3)隔離模式:某個信號的輸出被開關隔離，其余信號仍然保持正常的工作狀態。

4)旁路模式:控制器的控制輸出被鑰匙開關旁路，持續有效輸出;其監視輸出指示出該狀態，安全紅外保護傳感器仍然可以正常投入工作。

探測控制器的顯示界面具備以下功能，系統可以顯示時鐘、紅外保護傳感器的檢測結果、報警、旁路指示等。另外，系統具備信號隔離功能且可以達到信號1～信號6的隔離控制及指示功能，顯示界面見圖2。

圖2 探測控制及報警系統界面

2 紅外保護傳感器

紅外保護傳感器的基本參數如表1所示。對24道屏蔽門采取“一門一保護”的安裝方式，在每道站臺屏蔽門上都安裝一套紅外保護傳感器，安裝在滑動門的兩側，具體如圖3所示。

表1 傳感器參數

圖3 傳感器安裝在屏蔽門上

紅外保護傳感器尺寸為12 mm×16 mm×400 mm，傳感器安裝支架采用不銹鋼材質，圖4為支架安裝。

圖4 傳感器支架安裝

3 安全探測裝置接口

安全探測裝置與屏蔽門中央接口盤接口共3部分:供電接口、電氣控制接口和通信接口。中央接口盤提供DC110V電源及兩路屏蔽門全關且鎖緊信號給安全探測裝置，安全探測裝置反饋兩路閉合信號和一路系統狀態信號，兩系統之間通信采用RS485專用串口通信協議。

在安全探測系統處設置無源干節點，系統正常工作時干節點常閉合，系統出現故障時干節點打開，屏蔽門系統負責干節點供電和檢測。

3.1 電源接口

屏蔽門中央接口盤提供一路DC110V電源給安全探測控制箱，具體接線形式如圖5所示。

圖5 供電接口

3.2 電氣控制接口

以下是電氣控制接口，送出信號見圖6，接收信號見圖7。

圖6 屏蔽門中央接口盤送出信號

圖7 屏蔽門中央接口盤接收信號

3.3 通信接口

采用RS485串口專用通信協議，通信內容包括安全探測傳感器自檢成功與否、實時模式下有無障礙物遮擋和旁路模式、隔離狀態監控。

4 結語

安全探測裝置成功地解決了地鐵站臺屏蔽門和列車間軌道側間隙安全檢測的技術難題，確保了乘客的人身安全。隨著國家對軌道交通基礎建設的高度重視，安全探測裝置在屏蔽門行業的應用也會越來越廣泛。

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