鄭州軌道1號線車門監控電路優化設計

李飛龍　劉立任　林林

摘要：本文介紹了鄭州軌道1號線地鐵列車的車門監控電路，并結合兩起車門故障實例，指出了原電路設計中存在的缺陷，最后提出了一種新的電路優化方案。

關鍵詞：地鐵列車；客室車門監控電路；電路設計優化

1 車門監控電路

車門監控電路，用于監控整列車客室車門的開閉狀態。當所有車門關好時，監控電路中的各開關閉合，形成通路，最終將“所有車門關好”的信息傳遞給列車控制系統。現有地鐵車輛安全設計中已普遍將“所有車門關好”作為列車牽引構成的必要條件之一，因此車門監控電路是否構成直接影響列車的正常運營。鄭州軌道1號線列車原有的車門狀態監控電路，按結構可分為單節車和整車兩部分。

1.1 單節車車門監控

單節車車門監控電路根據布局可分為左側與右側兩條對稱的電路。以TC1車左側車門監控電路為例。該電路中串接了TCl車左側4個車門的關到位、鎖到位及緊急解鎖開關的相應觸點。正常情況下，當4個車門關好時，該電路末端的TC1車左門狀態監控繼電器將得電，同時線路中的VCU采集點也將采集到高電平。

1.2 整車車門監控

車門監控電路的整車部分也可根據布局分為左側與右側兩條對稱的電路。

TC1車為主控端時，整車左側門關好電路的示意圖見圖1，其電路中串接了6個單節車車門狀態監控繼電器的對應觸點。正常情況下，當6節車同側所有車門均關好時，該電路末端的列車左門關好繼電器（=81-K110）將得電，同時線路中的VCU采集點也將采集到高電平。

1.3 電路整體示意

將車門監控電路的單節車部分與整車部分整合后，其整體示意圖見圖2（TC1車為主控端的左門監控）。

2 故障實例及原電路缺陷說明

2.1 故障實例兩起

2.1.1 單節車車門監控繼電器故障

2015年1月31日0104車黃河南路站上行線站臺作業后，關門燈不亮，司機重新開關門仍不亮，試燈正常。HMI提示5B車“門控制嚴重故障”，但車門圖標均顯示正常關好。列車無法動車，司機操作“門關好旁路”后以KM模式動車。

列車回庫后，查看VCU故障數據，記錄有“955左門關好并鎖好信號不符合邏輯”。查看CCF故障記錄：故障時間點E222_07信號（DE模塊采集的5車右門狀態監控）數值為0，TZTX（1-8）（門控器通過MVB反饋的車門狀態）數值均為1。逐個查看01045車右側4個車門的門控器數據，均無相關故障記錄。

結合故障現象及VCU監控數據，確認故障時間點所有車門關閉并鎖閉，但01045車右門狀態監控繼電器（=84-K218）未吸合。進一步排查01045車右門狀態監控電路中的各接線及節點無異常后，確認故障點為繼電器本身。

2.1.2 整車車門關好繼電器觸點接觸不良故障

2015年3月25日0115車會展中心站上行線站臺作業后，關門燈亮，但列車ATO模式無法動車。HMI顯示門控制故障，但車門圖標均顯示正常關好。重新開關門后故障仍存在，司機在會展中心站上行線清客，清客完畢后，以緊急牽引模式動車。

列車回庫后，查看VCU故障數據，記錄有“主VCU緊急制動”及“1車左門關好信號不符合邏輯”2條故障信息。查看CCF故障記錄，故障發生時，整車左側車門關好信號“$E111_11”的值為0，即VCU檢測到左側所有車門未關好。查看故障時司機室監控視頻，列車左門關好燈、右門關好燈、所有門關好燈均正常得電，證明左側所有車門關好的硬線監控電路正常構成。

根據故障現象及故障記錄判斷，故障發生時左門關好繼電器正常得電，但列車DE模塊采集點處不得電。進一步檢查測試后，確認本次故障的原因為左門關好繼電器上有關DE模塊的觸點接觸不良。

2.2 電路缺陷說明

根據上述兩起故障的調查結論可知，該兩起故障發生時，整車車門系統本身的功能及狀態均完全正常，故障點均為用于監控車門狀態的監控繼電器。車門監控電路原本設計用于檢測車門狀態，當車門完全正常時，出現的該兩起故障從某種意義上講，均屬于誤報范疇。該情況暴露出了原有車門監控電路在電氣設計上的缺陷，現將其歸納總結如下：

（1）線路中使用的狀態監控繼電器數量過多，使線路整體的故障率增加。

（2）單節車車門狀態監控繼電器的觸頭使用率低（僅使用兩對觸頭），功能設計上存有多余情況。

（3）VCU數據采集點的接線中串接了對數據采集無意義的繼電器的觸點，且部分監控點設計多余（監控點采集的數據未用于列車的控制邏輯）。

3 優化方案及說明

3.1 優化方案

針對存在的問題，對原有車門監控電路進行優化后的流程示意如圖3所示。該方案將車門監控電路的單節車部分與整車部分合為一體。

3.2 總結說明

新的優化方案修正了原有電路中存在的缺陷，具有以下優點：

（1）將整車同側所有車門的狀態開關觸點串在一起，省去了單節車狀態監控繼電器，簡化了電路結構。

（2）合理布局了VCU采集點，在保持原電路故障位置診斷功能的同時，剔除了無用的多余設計。

（3）去掉了VCU采集點接線中串接的繼電器觸點，提高了VCU采集數據的可靠性。

優化后的電路從根本上排除了兩起示例故障發生的可能性，提高了車門監控電路的可靠性。目前，該方案已實際應用于鄭州軌道1號線。同時也將作為一項統一要求，對鄭州軌道后續線路電客車的電氣設計進行規范。