站臺門與信號系統接口原理及常見故障分析

張榮琨

西安市軌道交通集團有限公司運營分公司 陜西西安 710016

信號系統在CBTC 模式下時，當列車在站臺安全停穩且停車誤差在設計規定范圍內，由信號系統發出命令控制站臺門的打開和關閉。所以站臺門與信號系統之間有較為成熟和完善的接口電路[1]。為總結維護經驗，優化對該接口故障的判斷和處理，現以西安地鐵4 號線站臺門系統與信號系統接口設備為例，對信號系統驅動站臺門的工作原理、站臺門與信號的接口電路及信號專業對接口電路故障判斷方法進行探討。

1 信號系統驅動站臺門的工作原理

1.1 功能概述

信號系統控制站臺門開門和關門，當列車在站臺安全停穩且停車誤差在設計規定范圍內，由車載 ATP/ATO 子系統發出開門命令到站臺門設備端。

當停站時間結束時，由車載 ATP/ATO 子系統發出關門命令到站臺門設備端。只有當站臺門關閉且鎖緊后，才允許發車。

1.1.1 自動管理（正常模式）

站臺門由來自列車的信號系統命令或司機命令控制，該信息通過車地通信傳輸至軌旁聯鎖設備，再由聯鎖設備傳輸至站臺門系統，站臺門系統向信號系統給出站臺門狀態。

在CBTC-AM 模式下，可由信號系統自動管理站臺門，也可由司機人工開/關車門和站臺門，車門與站臺門聯動；

在CBTC-CM 模式下，司機人工開/關車門和站臺門，車門與站臺門聯動；

在點式后備模式下，若車地通信正常，同樣可實現車門與站臺門聯動。

1.1.2 降級模式：人工管理

站臺門人工模式用于故障列車（不能發出站臺門控制命令）、非裝備列車、ATP 切除模式或在RM 模式下的列車不進行站臺門自動控制。所有控制均需人工操作完成。

1.1.3 降級模式：站臺門旁路和互鎖解除

為了實現降級模式下正常接發車，每扇站臺門都能單獨被旁路。當某道門被旁路后，站臺門系統將持續給信號系統發送門關閉且鎖緊信息。通常在PSL 上設置一個互鎖解除按鈕來實現旁路操作，當站臺門狀態出現故障時，車站值班員可以操作互鎖解除按鈕進行旁路切換。此時信號系統會采集到互鎖解除信息，并允許列車正常進出車站[2]。

1.2 電氣接口

1.2.1 信號系統獲取站臺門系統信息

信號系統與站臺門系統間的外部接口通過繼電器干接點安全輸入/輸出實現的。站臺門系統為站臺門關閉且鎖緊和站臺門互鎖解除提供兩個安全繼電器的干接點，信號系統通過24V DC 電源和站臺門系統提供的兩組接點構成接口回路，并實時采集其接點狀態。

站臺門輸出給信號系統的“門關閉且鎖緊”信息滿足故障導向安全原則。當所有站臺門關閉且鎖緊時，站臺門的狀態信息才能被檢測為“關閉且鎖緊”。

1.2.2 站臺門系統獲取信號系統信息

信號系統對開門和關門命令提供兩個安全繼電器干接點。

站臺門通過24V DC 電源和信號系統提供的兩組接點構成接口回路，并通過站臺門的接口繼電器狀態控制站臺門動作。

1.2.3 接口界面

信號系統與站臺門系統接口分界位于站臺門設備室控制盤端子排外線側，如圖1 所示：

圖1 SIG-站臺門接口邊界圖

2 故障的分類及判斷處理

常見站臺門故障分為以下三類：1、站臺門無法打開/關閉故障（整個車站上下行站臺門均無法打開/關閉、單側門無法打開/關閉、單個門無法打開/關閉）；2、站臺門無關閉且鎖緊信號；3、打互鎖解除后不能發車。現對三類故障逐一分析。

2.1 站臺門無法打開/關閉故障

信號聯鎖設備分為上下行兩套電路分別對站臺門進行控制。

每一套電路中通過一個開門繼電器KMJ 和一個關門繼電器GMJ 來實現對一整側站臺門的驅動，所以如果僅是單個門無法打開/關閉，故障原因就不在信號設備側；如果單側門無法打開/關閉，信號維護人員就需要確認驅動該側站臺門的KMJ/GMJ 動作記錄，即在信號維護監測系統MSS 上確認KMJ/GMJ 兩個繼電器是否正常動作。

如KMJ/GMJ 動作正常，再檢查其兩組落下接點和兩組吸起接點接觸是否良好（可在繼電器吸起瞬間測試信號設備室分線盤上通過繼電器接點通往站臺門設備室的四根連線電壓是否正常）。

如KMJ/GMJ 動作異常，則排查信號側的聯鎖、區域控制器ZC 及車載ATP 等設備。

整個車站上下行站臺門均無法打開/關閉，如遇此類故障可先確認有無電源、聯鎖等異常報警，如無報警則按照單側門無法打開/關閉的方法進行處理。

2.2 站臺門無關閉且鎖緊信號

針對站臺門無關閉且鎖緊信號，車站打互鎖解除發車的故障，此類故障我們可以借助車控室IBP 盤“門關閉且鎖緊”指示燈來做初步判斷[3]。

當站臺門設備室的關閉且鎖緊繼電器正常吸起時，車控室IBP盤上站臺門關閉且鎖緊燈點亮，同時信號設備室內關閉且鎖緊繼電器PDKJ 正常吸起。如果信號設備室內關閉且鎖緊繼電器PDKJ 未吸起同時車控室IBP 盤“門關閉且鎖緊”燈也不亮時，說明故障點在站臺門設備側。如果車控室IBP 盤“門關閉且鎖緊”燈正常點亮，但信號設備室內關閉且鎖緊繼電器PDKJ 未吸起，則根據設計圖紙在信號設備室分線柜進行電壓測量并進一步分析。如圖2 所示：

圖2 分線柜關閉且鎖緊信號電壓測量圖例

如果在F2-101-1、2 處測量V2 電壓正常則說明故障點在繼電器側；如果V2 電壓不正常但F2-101-5、6 處V1 電壓正常，說明故障點在信號設備室至站臺門設備室區域，需雙方對接口設備進行共同排查。

2.3 打互鎖解除后不能發車

如果在進行站臺門操作后確認相應指示燈點亮但發車進路信號機仍無法開放時，信號維護人員首先需要確定信號設備室內互鎖解除繼電器PDQCJ 是否正常吸起。如圖2 所示，如果F2-103-5、6 處測量電壓V3 異常，首先排查電源屏至分線柜的電源及線路是否正常；如果F2-101-3、4 處測量電壓V4 正常但PDQCJ 未正常吸起，說明該繼電器或組合線路故障；如果PDQCJ 繼電器已正常吸起，那么故障基本鎖定在信號設備側，需進一步排查。

3 結語

通過對信號及站臺門兩個系統設備原理及接口電路的分析，使我們對兩個系統接口故障的處理有了更清晰的思路，再通過對日常發生的故障現象進行歸類、判斷，不僅簡化了故障的判斷方法，為有效處理故障、快速恢復設備正常運行提供參考。