地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制方式分析

摘 要：現(xiàn)階段，我國城市軌道交通事業(yè)的迅猛發(fā)展，地鐵成為“雙碳目標(biāo)”下，大眾日常出行的首選。其中，地鐵站臺(tái)門是地鐵工程機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品設(shè)施，是車站列車與站臺(tái)之間至關(guān)重要的安全屏障。本文將以地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制為研究對(duì)象，即分析地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)實(shí)施電氣控制的意義為切入點(diǎn)，圍繞地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)的系統(tǒng)控制、站臺(tái)控制以及手動(dòng)操作三個(gè)電氣控制方式展開了分析，重點(diǎn)剖析了系統(tǒng)控制的內(nèi)部電氣原理以及內(nèi)部安全回路控制。有助于相關(guān)技術(shù)人員更深入了解電氣控制方式，為處理站臺(tái)門電氣故障提供參考。

關(guān)鍵詞：站臺(tái)門系統(tǒng) 電氣控制 安全回路

當(dāng)前，隨著我國地鐵的快速發(fā)展和廣泛覆蓋，地鐵將走進(jìn)越來越多的人生活當(dāng)中，地鐵出行便捷，受到廣大居民的青睞。而地鐵站臺(tái)門是地鐵的核心組成部分，為進(jìn)一步保障地鐵運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性，在保障乘客生命安全的基礎(chǔ)上，為其提供高品質(zhì)出行服務(wù)，還應(yīng)針對(duì)地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制展開分析研究。因電氣控制可通過自身自控、監(jiān)視、測量等多樣功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)某個(gè)或是某些對(duì)象的靈活控制，維護(hù)被控對(duì)象的平穩(wěn)運(yùn)行。所以，可利用電氣控制實(shí)施對(duì)地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)的控制管理，保障地鐵的長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行，保障大眾的舒適出行。

1 地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制的意義

地鐵列車在駛?cè)胝九_(tái)后，將產(chǎn)生活塞風(fēng)卷效應(yīng)，若無地鐵站臺(tái)門，這種效應(yīng)將對(duì)乘客的生命安全帶來嚴(yán)重威脅，如卷入軌道等[1]。地鐵站臺(tái)門承擔(dān)著列車的安全運(yùn)行，防止乘客發(fā)生意外，減輕列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音，降低通風(fēng)系統(tǒng)能耗等重要職責(zé)。因此，科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)、安裝地鐵站臺(tái)門，并以電氣控制加以輔助，能夠在隔離站臺(tái)與隧道空間，保障乘客安全的前提下，確保站臺(tái)門開、關(guān)的精準(zhǔn)性，保證在既定的安全位置，正常開、關(guān)站臺(tái)門，避免站臺(tái)門夾人夾物等安全事故發(fā)生。為乘客提供安全舒適的乘車環(huán)境。

2 地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制方式

目前，我國地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)常用的電氣控制方式有三種，即系統(tǒng)控制、站臺(tái)控制，以及手動(dòng)操作[2]。其中，系統(tǒng)控制是在正常運(yùn)行模式下由信號(hào)系統(tǒng)直接對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)進(jìn)行控制的方式，站臺(tái)控制包括IBP緊急控制、PSL控制，手動(dòng)操作則包括站臺(tái)側(cè)使用三角鑰匙或軌道側(cè)用把手開關(guān)門和LCB控制。本文重點(diǎn)針對(duì)系統(tǒng)控制的電氣控制方式展開分析。

2.1 系統(tǒng)控制

系統(tǒng)控制是在正常運(yùn)行模式下由信號(hào)系統(tǒng)直接對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)進(jìn)行控制的方式。在系統(tǒng)級(jí)控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內(nèi)時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)向站臺(tái)門系統(tǒng)發(fā)送開/關(guān)門命令，控制命令經(jīng)信號(hào)系統(tǒng)（SIG）發(fā)送至站臺(tái)門系統(tǒng)中央控制盤，中央控制盤通過安全回路將開關(guān)門命令發(fā)送至DCU對(duì)滑動(dòng)門開/關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)站臺(tái)門系統(tǒng)的系統(tǒng)級(jí)控制操作。原理圖如圖1所示。具體則包括開門控制和關(guān)門控制。

開門控制：電氣信號(hào)系統(tǒng)在接收到地鐵列車準(zhǔn)確靠站停車信號(hào)后，將通過電氣控制系統(tǒng)，向地鐵站臺(tái)門系統(tǒng)發(fā)出開門指令，再將該信號(hào)傳遞于中央電氣控制盤。該控制盤則可借助硬線安全回路，將開門指令發(fā)送于DCU門控單元。DCU安全回路連接情況可見圖2所示。滑動(dòng)門在打開過程中，門機(jī)頂盒上的門狀態(tài)指示燈閃爍，蜂鳴器報(bào)警。此外，IBP盤，以及PSC面板中的狀態(tài)指示燈將同步亮起，并顯示綠色，如ASD/EED開門指示燈等，且ASD/EED關(guān)門/鎖緊指示燈將同步熄滅[3]。

關(guān)門控制：當(dāng)列車需要離開站臺(tái)時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)將在電氣控制系統(tǒng)的指令下，向中央電氣控制盤發(fā)出關(guān)門指令，隨后，該控制盤將同樣承載硬線安全回路，將關(guān)門指令實(shí)時(shí)推送于DCU門控單元，DCU接收到關(guān)門命令后，按順序執(zhí)行關(guān)門、閉鎖等操作。DCU內(nèi)部接線情況可見圖3所示。滑動(dòng)門在關(guān)門過程中，門機(jī)頂盒上的門狀態(tài)指示燈閃爍，蜂鳴器報(bào)警。在站臺(tái)門徹底關(guān)閉且鎖緊后，IBP、PSC中的ASD/EED開門指示燈將熄滅。另外，ASD/EED關(guān)門/鎖緊指示燈將同步亮起。接下來，控制盤將對(duì)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送反饋信號(hào)，即列車站臺(tái)所有站臺(tái)門已全部關(guān)閉、鎖閉。在信號(hào)系統(tǒng)接收此信號(hào)后，地鐵列車方可離站。

2.1.1 站臺(tái)門系統(tǒng)內(nèi)部電氣控制分析

為保證信號(hào)的實(shí)時(shí)接收，站臺(tái)門系統(tǒng)內(nèi)部開關(guān)門命令線路設(shè)計(jì)為：SIG信號(hào)端子排向繼電器發(fā)送開關(guān)門命令。詳見圖4所示。

經(jīng)繼電器吸起，使開門、關(guān)門命令均可傳輸于PEDC模塊的J1端子排。詳見圖5所示。

PEDC模塊將為開關(guān)門提供電壓。同時(shí)，由J1觸點(diǎn)5發(fā)送關(guān)門命令，觸點(diǎn)7發(fā)送開門命令。詳見圖6。

PEDC模塊J1下發(fā)信號(hào)，J2端子排對(duì)DCU下發(fā)開門命令。具體為：J2：2線標(biāo)221：關(guān)門命令1；J2：7線標(biāo)257：關(guān)門命令2；J2：3線標(biāo)222開門命令1；J2：8線標(biāo)258：開門命令2。詳見圖7所示。

通過PSC柜DCU端子排，將命令傳遞于DCU接線板。具體可見表1所示。

最后，通過DCU接線板，將命令發(fā)送至DCU。并由DCU執(zhí)行站臺(tái)門開關(guān)命令。詳見表2所示。

綜上所述，開/關(guān)門命令線路示意圖如圖8所示。由信號(hào)系統(tǒng)將開/關(guān)門命令發(fā)送至站臺(tái)門PSC控制柜SIG信號(hào)端子，SIG信號(hào)端子排將開/關(guān)門命令發(fā)送至繼電器，繼電器進(jìn)行吸合或釋放后，PEDC接收到信號(hào)并下發(fā)開/關(guān)門命令，開/關(guān)門命令傳送到PSC柜DCU端子排再傳送到DCU接線盒，DCU接線盒將開/關(guān)門命令傳送到各個(gè)滑動(dòng)門的DCU，各個(gè)滑動(dòng)門的DCU執(zhí)行開/關(guān)門命令。

2.1.2 系統(tǒng)內(nèi)部安全回路控制

地鐵站臺(tái)門的安全回路至關(guān)重要，在列車關(guān)門命令執(zhí)行完成后，安全回路處于接通（即亮綠燈）列車方可離開站臺(tái)。當(dāng)站臺(tái)門的安全回路斷開時(shí)，列車無法正常進(jìn)出車站或會(huì)發(fā)生緊急停車，影響乘客乘車體驗(yàn)[4]。以福州地鐵5號(hào)線設(shè)備為例，分析信號(hào)系統(tǒng)、激光安全回路電氣控制原理。

（1）信號(hào)安全回路

以上行為例，信號(hào)安全回路連接通過PSC柜 UIJ4端子排27/30傳輸至XT1-JG端子排9/10再傳輸至U-VOLT端子排35/1。信號(hào)安全回路連接示意圖如圖9所示。

（2）激光安全回路

以上行為例，激光安全回路連接通過PSC柜的UIJ4端子排28/29/31/32端口傳輸至XT1-JG端子排5/7/1/2端口，再傳輸至MD4-1端子排3/5/1/2端口。如圖10所示。

2.2 站臺(tái)控制

站臺(tái)控制指的是相關(guān)人員在列車站臺(tái)上，實(shí)施的開門、關(guān)門控制。當(dāng)系統(tǒng)控制無法正常操作，處于“失靈”的狀態(tài)下，則可使用該控制方式。如SIG突發(fā)運(yùn)行故障、DCU控制失敗等。相關(guān)人員則可通過PSL完成站臺(tái)門的開關(guān)、關(guān)門控制操作。具體做法有：

一是地鐵站臺(tái)門的開門控制。相關(guān)人員通過PSL，將“允許開關(guān)”處于正位狀態(tài)。在PSL指示燈亮起后，即可發(fā)送PSL開門指令，以電氣系統(tǒng)控制，促使地鐵站臺(tái)門作出開啟動(dòng)作。在站臺(tái)門完全開啟后，其顯示的ASD/EED關(guān)門/鎖緊指示燈將熄滅，PSC亮起開門指示燈。

二是地鐵站臺(tái)門的關(guān)門控制。相關(guān)人員利用PSL發(fā)送關(guān)門指令，由電氣系統(tǒng)控制關(guān)閉地鐵站臺(tái)門。在站臺(tái)門完全關(guān)閉后，將亮起PSLASD/EED關(guān)閉關(guān)門/鎖緊指示燈，同時(shí)熄滅PSC開門指示燈。隨后，相關(guān)人員需將PSL“允許開關(guān)”設(shè)置在禁止位。在完成此操作后，PSC的PSL操作指示燈將實(shí)時(shí)熄滅。

三是地鐵站臺(tái)門關(guān)閉后無法正常發(fā)車的控制。若發(fā)生地鐵站臺(tái)門鎖閉信號(hào)丟失，或是地鐵信號(hào)系統(tǒng)未能確認(rèn)站臺(tái)門已完成鎖閉等不良現(xiàn)象，相關(guān)人員需操作PSL中的互鎖接觸開關(guān)，將其旋轉(zhuǎn)至互鎖解除位。再由電氣控制系統(tǒng)維持此信號(hào)，直至地鐵列車停穩(wěn)、停靠或是駛離站臺(tái)。

2.3 手動(dòng)操作

手動(dòng)操作是相關(guān)人員對(duì)地鐵站臺(tái)門的直接操作。當(dāng)出現(xiàn)站臺(tái)門系統(tǒng)運(yùn)行故障，導(dǎo)致站臺(tái)門無法由電氣系統(tǒng)控制自動(dòng)開啟后，則需相關(guān)人員在站臺(tái)側(cè)用專用三角鑰匙手動(dòng)打開站臺(tái)門。

如圖11所示，滑動(dòng)門玻璃上有鎖芯組件，組件上有開門指示標(biāo)識(shí)，授權(quán)人員無論順時(shí)針還是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)鑰匙，均可將滑動(dòng)門打開。由于解鎖裝置為彈簧回程裝置，因此在使用解鎖手柄或者開門鑰匙進(jìn)行解鎖后，無需再對(duì)手柄或鑰匙裝置作重置操作，滑動(dòng)門可自動(dòng)重回鎖緊狀態(tài)。

3 結(jié)語

站臺(tái)門作為保障乘客乘車安全和列車可靠運(yùn)行的主要設(shè)備之一，其性能的穩(wěn)定性在地鐵中尤為重要[5]。本文通過對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)電氣控制方式的分析，重點(diǎn)針對(duì)系統(tǒng)控制，首先介紹信號(hào)系統(tǒng)控制站臺(tái)門開關(guān)原理，其次對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)內(nèi)部開/關(guān)門命令線路展開分析，最后對(duì)站臺(tái)門系統(tǒng)DCU、信號(hào)、激光、DCU的安全回路電氣原理進(jìn)行分析，以便相關(guān)技術(shù)人員以最快速度精準(zhǔn)排除故障，整體提高地鐵行車效率，充分滿足大眾舒適出行的實(shí)際需要。

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