地铁屏蔽门控制系统方案研究
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内容提要：随着地铁投入运营的数量越来越多，作为地铁安全保障和节能措施中的重要组成部分，屏蔽门控制系统已经得到了越来越广泛的应用。文章通过对地铁屏蔽门控制系统的阐述，给我国地铁屏蔽门控制方案的设计提供了参考。
关键词：地铁屏蔽门控制系统研究
随着我国经济的建设的飞速发展，城市地铁的建设水平也在逐渐提升。但是，地铁车站站台的安全事故却不断发生，并且能耗非常大。在这样的情况下，地铁屏蔽门系统应运而生。广州城市轨道交通二号线是我国首次使用屏蔽门系统轨道交通线，屏蔽门系统一投入运营就有效地解决了地铁车站站台安全事故不断发生的难题，给人们的生命提供了安全保障；同时，屏蔽门还在节约能耗、改善地铁车站站台的环境条件起着非常重要的作用。随着地铁投入运营的数量越来越多，作为地铁安全保障和节能措施中的重要组成部分，屏蔽门控制系统已经得到了越来越广泛的应用。
一、地铁屏蔽门控制系统以及基本构成
1、地铁控制门系统
地铁屏蔽门系统是一个典型的机电一体化产品,其沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离开，降低车站空调通风系统的运行能耗。同时减少了列车运行噪音和活塞风对车站的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境，提高了地铁的服务水平。[ 陈韶章 卢光霖.地下铁到站台屏蔽门系统.科学出版社.2005.11.01]
2、地铁屏蔽门控制系统的基本构成
地铁屏蔽门控制系统的基本组成包括硬件组成和软件组成。其硬件组成主要包括屏蔽门、就地控制盘、中央接口盘、配电屏、驱动ups、控制ups、蓄电池屏、屏蔽门操作指示盘、屏蔽门状态报警盘、屏蔽门操作控制开关等。软件组成主要包括门宽参数自学习系统、防挤压系统、开门程序控制系统、关门程序控制系统、总线控制系统等。
二、地铁屏蔽门的控制方式
1、系统级控制方式
正常状况下，当地铁到达车站停靠时，如果停靠的位置符合停靠系统的要求，此时列车驾驶员就会发出指令进行开门操作，在这个过程中，由列车驾驶员发出的指令从信号系统发出，然后传递到中央控制盘，由屏蔽门单元控制器发出开门和关门的信号，这个信号传递到门控单元，由门控单元控制屏蔽门的开或者关。
如果地铁屏蔽门在关闭的过程中遇到了障碍物，那么遇到障碍物的信号就会传递到信息中心，由信息中心发出开门指令，屏蔽门将再次打开，这样连续开关多次，而障碍物仍然存在，那么最终屏蔽门就会完全打开并不再进行关闭，并且发出报警信号，提醒安全管理人员或者乘客，当障碍物被移除后，通过手动的方式将屏蔽门关闭。
2、站台级控制方式
当地铁停靠位置没有得到系统的认可，也就是说列车停靠在了标准之外，此时系统级控制就不能正常工作，此时就需要使用站台控制室内的操作报警盘完成开门、关门的操作，这个操作过程由于不经过报警系统，因此整个操作过程不存在报警现象。
在异常情况下，通过操作端头控制盒，也可以完成站台级控制。但是，此时必须保证紧急信号传递到了主控机，这样才能保证通过操作端头控制盒完成对开门关门的控制。由于这种开关地铁屏蔽门的方式一般是在紧急状况下使用，因此，这种开关地铁屏蔽门的方法叫做站台级紧急操作。
在这个过程中，尽管通过站台级控制方式完成了关门动作，但是地铁屏蔽门系统由于没有得到相关信号，因此，地铁也就得不到由屏蔽门传来的安全离开的信号，此时，地铁无法发动并离开站台。此时，就需要由列车司机或者相关管理人员通过专用钥匙打开端头控制盒内的互锁解除开关，给地铁发出运行地铁运行的信号，地铁才能发动并离开车站。
3、手动操作控制方式
如果发生重大安全事故或者系统出现故障，比如因其他原因造成的系统电源缺失、部分屏蔽门故障、火灾等，这时经过授权的站台工作人员可以使用专用的钥匙，乘客则通过手动解锁装置进行手动操作，打开地铁屏蔽门。
三、地铁屏蔽门控制系统的构成
目前，站台的构成主要有岛式站台和侧式站台两种形式，无论是那种形式的站台，每一侧的屏蔽门都要装备有完整的控制系统，如果是两岛式站台或者是一岛两侧式站台则需要装备四套完整的控制系统。
一般来讲，地铁屏蔽门完整的控制系统应该包括门控单元、中央接口盘、就地接口盘等基本组成，同时还需要配备其他系统的接入口，在系统的内部主要使用的是现场总线和硬线进行连接。其中就地接口盘与中央接口盘、就地接口盘和门控单元使用硬线进行连接，门控单元和中央接口盘则通过现场总线进行连接。
通常情况下，信号系统对屏蔽门进行控制，当需要屏蔽门进行开关时，信号系统发出信号指令并传递到屏蔽门系统，由屏蔽门系统完成开或者关的动作。当屏蔽门系统完成开关动作后，便向信号系统发出屏蔽门开或者关的信息，并且屏蔽门系统会一直等待信号系统再次发出指令，才能再次完成开或者关的动作。当屏蔽门系统发生故障或者出现其他安全问题时，必须向信号系统发出“互锁解除”的指令，这样才能解除信号系统对屏蔽门系统的控制。
1、门控单元
门控单元安装在每一个单元门的顶盒内，每一个单元门都安装一个门控单元，单元门的开关动作是通过门控单元控制电动机来完成的。门控单元通过总线系统和监视系统相联系，门控单元将信息传递到监视系统，通过监视系统进行处理后发出指令控制单元门的活动。
2、中央接口盘
中央接口盘安装在屏蔽门系统的控制设备室内，或者安装在设备室内。中央接口盘是完成单元门和信号系统之间相互联系的主要接口设备。
3、就地接口盘
就地接口盘在不同的站台安装的数目不同，岛式站台和侧式站台的每一侧安装一个就地接口盘，其位置和地铁停车时驾驶室的门位置相对应。就地接口盘通过硬线接口和门控单元和中央接口盘相联系。地铁驾驶员通过操作就地控制盘完成对地铁屏蔽门的控制。
四、地铁屏蔽门控制系统的功能
1、地铁屏蔽门控制系统的控制功能
和地铁屏蔽门控制方式相对应，地铁屏蔽门具有系统级、站台级和手动操作级等三级控制方式，在这三级控制方式中手动操作控制方式的优先级别最高，系统级控制方式优先级别最低。
⑴、系统级控制方式
在正常情况下，控制系统按照最低优先级别进行。地铁的运行正常，停靠位置在误差允许的范围之内，这时屏蔽门控制系统按照最低优先级进行运作，门控系统发出的开关指令传送到中央接口盘，由中央接口盘完成对门控单元的控制，从而完成开关门的动作。
⑵、站台级控制方式
当最低优先级别由于数据传导、对门控单元的控制失败等故障的情况下，就需要上一优先级别的控制系统来完成对地铁屏蔽门的操作。此时，地铁驾驶员或者站台上的管理人员通过就地接口盘控制门控单元，从而完成开关门动作。
⑶、手动操作级控制方式
当其他优先级别的控制方式都不能完成屏蔽门的开关时，就需要启动手动操作这一最优先级别的控制方式。此时，站台上的管理人员在站台侧使用钥匙解除“互锁指令”，再由乘客在轨道侧通过开门把手打开地铁屏蔽门。
2、地铁屏蔽门控制系统的检测功能
在系统运行的过程中，地铁屏蔽门系统中所有设备的运行状态都受到中央接口盘的控制，由中央接口盘接受来自于各个设备的数据信息，这些信息可以通过和中央接口盘相连接的电脑进行查询。中央控制盘对数据信息进行收集和处理后传递到机电设备控制系统，并通过机电设备控制系统生成状态和故障报告，并将报告传递到车站控制室工作平台进行处理。经过处理后的信息再经过车站控制室工作平台下发到机电设备控制系统，再由机电设备控制系统下发到中央接口盘，并最终有中央接口盘完成对故障的处理，这样就实现了对整个地铁屏蔽门系统的监测。
五、地铁屏蔽门控制系统的优点
在地铁屏蔽门的是控制系统的方案中，控制线路通过硬线相连接，这样不但保证了整个系统运行的可靠性和稳定性，而且降低了生产成本，监控系统采用总线系统进行链接，实现了信息传递、系统操作的可靠性。
随着社会经济条件的不断发展，地铁屏蔽门的使用将越来越广泛，在这种情况下，必须加大地铁屏蔽门控制系统的科研力度，努力开发出具有我国自主知识产权地铁屏蔽门控制系统，只有这样，才能保证我国地铁屏蔽门控制系统的快速发展。
参考文献：
1、陈海辉 胡跃明 熊建明华. 地铁屏蔽门控制系统方案.华南理工大学学报 （自然科学版）.2002.04
2、梁永波.地铁屏蔽门控制系统介绍.科技资讯.2009.19
3、史小薇.轨道交通站台屏蔽门浅析. 陕西教育：高教版.2009.02
4、张韬 邓协和.论屏蔽门的最大动能测试和结构测试――对标准CJ/T236-2006的商榷意见. 机械制造.2010年01期
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