淺談屏蔽門電氣系統控制

尹宏

一、屏蔽門系統構成

屏蔽門是指在站臺上以玻璃幕墻或者其他結構幕墻的方式包圍鐵路站臺與列車上落空間的裝置。當列車到達時，自動開啟幕墻上活動門供乘客上下列車，當列車準備離站時，首先自動關閉幕墻上活動門防止乘客上下列車，以保證乘客的安全。

站臺的屏蔽門的長度一般與列車長度相適應，其中屏蔽門系統中每一個活動門（PSD）與列車的車門一一對應，在活動門旁邊是固定的玻璃幕墻，另外在屏蔽門的頭端、尾端以及中部均有從軌道車能手動推出的端門以及應急門。以供乘客當屏蔽門出現故障時能離開隧道。每個活動門均有控制模塊（DCU）、電機、開關門導向裝置等部件，以控制活動門在電控指令下能開啟或者關閉屏蔽門。

二、屏蔽門的自動控制系統組成

出于安全以及現場服務的考慮，在控制系統中，除自動控制單元外，需要添加就地控制單元（PSL）以及火災模式開關（IBP）兩部分控制，因此，屏蔽門控制系統主要包括以下部分：

1、 自動控制模塊

屏蔽門自動控制系統主要是采用控制系統（PSC）對應每一個活動門的門機控制系統發出控制指令，指揮門機進行開關門的動作。每個門機又將每個活動門的狀態通過電信號反饋回控制系統。然后控制系統再進行判斷，并將門狀態通知列車。

2、 就地控制盤

當整列屏蔽門控制出現故障無法采用自動控制開啟時，在列車頭端位置需要有一個手動開關，對屏蔽門系統進行開關，PSL 面板單元與PSC 連接。每側站臺在端頭墻處與就地控制面板PSL 配置。PSL面板上包括燈、鑰匙開關與按紐，當“就地控制”開關在“就地激活”模式與“系統測試”模式時，由專人就地操作活動門。

3、 火災模式控制盤

屏蔽門緊急控制面板放置在車站控制室內：屏蔽門緊急控制面板：在隧道起火或乘客疏散時，屏蔽門必須處于打開狀態，保證乘客能夠疏散到安全地帶。

為實現以上功能，目前PSC控制主要采用兩種模式，一種是將所有信號接口控制元件集成在一個控制盒內，包含有電源、總線控制模塊、三種控制的集成、狀態反饋的處理單元等，將控制、存儲、反饋于一體，這種模式的優點是當出現故障時，只需要直接更換控制盒，從而提高了響應速度，能快速處理故障。另一種是將控制命令與反饋信號互相分離，在控制命令中又將自動控制、就地控制、火災模式分離開，系統相對復雜，優點是當其中一部分出現故障，不會影響到其他系統的故障。

從現場實際使用情況來看，兩種系統各有優劣，但總的看來，采用互相分離的模式故障率由于控制命令與反饋信號的分離，故障點相對較少，更適合使用。

三、屏蔽門的控制系統的設計

在屏蔽門的控制需求中，由于優先級的關系，需要對系統進行三級控制，第一級是火災模式，第二級為就地模式控制，第三級為自動模式控制。在火災模式控制中，無論就地模式和自動模式為何種狀態，均不影響火災模式的開關屏蔽門。而在就地模式控制中，必須火災模式在處于止狀態下，無論自動模式何種狀態，均可正常開關屏蔽門。而自動模式狀態下，必須火災模式和就地模式處于禁止狀態，才可以實現關閉屏蔽門，但在自動模式下打開屏蔽門，除必須火災模式和就地模式處于禁止狀態下，還必須有屏蔽門關閉鎖緊狀態，才允許打開屏蔽門。因此在火災模式與就地模式不僅需有開關門命令，并需要對開關門命令進行互鎖以外，還必須有允許禁止命令，從而實現這個功能。

基于以上的要求，我們的設計如下：

其中OT1為開門繼電器，CT1為關門繼電器，OFR1為關閉鎖緊時間繼電器，LOT1為PSL開關門繼電器，LOR1為PSL允許繼電器，IBPE1為IBP允許繼電器，IBPO1為IBP開關門繼電器。

1、自動命令

當列車的開門指令通過信號系統對OT1繼電器進行閉合操作時，即為已發出開門指令，此時通過電路分析，我們必須要OFR1為閉合狀態，LOR1和IBPE1為禁止狀態，開門指令才能正常到門頭，對所有屏蔽門進行開門指揮。同理，在列車的關門指令通過信號系統對CT1繼電器進行閉合操作時，即為已發出關門指令，此時通過電路分析，我們必須要OFR1為閉合狀態，LOR1和IBPE1為禁止狀態，關門指令才能正常到門頭，對所有屏蔽門進行關門指揮。由于信號系統的開關門指令是互鎖形式，所以在屏蔽門系統中，沒有必要對該兩個繼電器進行互鎖。

2、 就地操作

當由于自動命令已經無法對OT1以及CT1進行操作時，我們必須在PSL控制盤對屏蔽門進行操作，此時首先是將PSL盤上的操作模式打到允許位置，即LOR1繼電器為閉合狀態，即斷開了自動操作回路的所有指令，自動命令中的所有信號對屏蔽門開關無任何影響，此時，再啟動PSL開門指令閉合LOT1，通過電路分析，LOT1閉合，LOR1閉合，IBPE1禁止狀態，即可實現PSL開門指令正常到門頭，對所有屏蔽門進行開門操作。同理，PSL盤上的操作模式依然在允許位置，即LOR1繼電器為閉合狀態，將LOT1禁止，此時LOR1閉合，IBPE1禁止狀態，即可實現PSL關門指令正常到門頭，對所有屏蔽門進行關門操作。同時由于LOT1繼電器是對PSL開關門實現了互鎖。

3、 火災模式操作

當出現火災或其他緊急狀態時，在車控室需要對屏蔽門進行緊急操作時，此時首先將IBP盤上的操作模式打到允許位置，即IBPE1繼電器為閉合狀態，即斷開自動操作回路和PSL操作回路的所有指令，自動命令和PSL操作命令對屏蔽門開關無任何影響。此時在啟動IBP開門指令閉合IBPO1，通過電路分析，IBP01閉合，IBPE1閉合，即可實現IBP開門指令正常到門頭，對所有屏蔽門進行開門操作。同理，IBP盤上的操作模式依然在允許位置，，即IBPE1繼電器為閉合狀態，將IBPO1禁止，IBPE1閉合，即可實現IBP關門指令正常到門頭，對所有屏蔽門進行關門操作。同時由于IBPO1繼電器是對IBP開關門實現了互鎖。

四、結論語

地鐵屏蔽門系統是一個復雜的機電設備系統。但其核心部分是電氣控制系統，電氣控制系統的主要功能要點在于分級控制、保障安全。我們設計控制系統功能時必須以此為基礎，提高系統的安全性以及可靠性，以達到系統的要求。以上類似的設計已經在廣州地鐵一號線、三號線成功運用。