【文章內(nèi)容簡介】 就地控制盤 (LCU)、站臺(tái)監(jiān)控亭遠(yuǎn)方報(bào)警盤 (PMP) 等組成。 (1) 屏蔽門控制子系統(tǒng) 站臺(tái)每側(cè)屏蔽門配置完整的控制子系統(tǒng) (包括 PEDC, DCU, LCU, PMP 及連接其它系統(tǒng)的接口 )，與上下行信號(hào)系統(tǒng)配合，分別控制各側(cè)屏蔽 門 .系統(tǒng)內(nèi)部采用現(xiàn)場總線和硬線兩種連接方法。 (2) 中央接口盤 (CIP) CIP 由單元控制器 (PEDC),2 20V/50V 的變壓器和外圍接口構(gòu)成 .每個(gè) CIP 包含 2 個(gè) PEDC,PE DC 分別控制相應(yīng)的站臺(tái)屏蔽門。 PEDC 采用冗余的雙微處理器設(shè)計(jì)，分別作為控制和熱備用，具有存放數(shù)據(jù)和軟件的存貯單元，配備手提電腦接口 。在 PEDC 控制板內(nèi)采用力導(dǎo)向繼電器，對(duì)信號(hào)系統(tǒng)或 LCU發(fā)出的門控關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行邏輯控制 .CIP是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心單元，控制整個(gè)系統(tǒng)的工作過程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息的收發(fā)、采集、匯總和分析 。實(shí)現(xiàn)與 系統(tǒng)內(nèi)部 LCU, PMP, DCU 各單元之間和系統(tǒng)外部 EMCS(機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng) ), SIG(信號(hào)系統(tǒng) )之間的信息交換 .通過 CANbus 總線監(jiān)視所有 DCU 的工作運(yùn)行狀況 .PEDC 執(zhí)行來自信號(hào)系統(tǒng)或 LCU 的指令，控制 DCU 實(shí)現(xiàn)相應(yīng)操作，并向信號(hào)系統(tǒng)反饋屏蔽門的狀態(tài)信息、 LCU 的操作和狀態(tài)信息 。PEDC 發(fā)出 2 種允許信號(hào)，分別傳遞給單、雙數(shù)門，任何一個(gè)信號(hào)發(fā)生故障，仍有一半的門可自動(dòng)操作 .通過PEDC 內(nèi)設(shè)置的編程 /調(diào)試接口下載、在線或離線調(diào)整參數(shù)和軟件組態(tài)，并對(duì)各 DCU單元重新編程 .發(fā)生屏蔽門供電系統(tǒng)故障 (包括 :電源、驅(qū)動(dòng)電源 UPS、控制電源UPS 等故障 )時(shí)，向 PMP 發(fā)送各種報(bào)警信號(hào)。 (3) 控單元 (DCU) DCU 是滑動(dòng)門電機(jī)的電子控制裝置，每個(gè)滑動(dòng)門都配置一個(gè) DCU，并安裝在頂箱內(nèi) .DCU 內(nèi)有一個(gè) 16 位控制微機(jī)，還有存放數(shù)據(jù)和軟件的存貯單元、自動(dòng) /旁路 /測試轉(zhuǎn)換開關(guān)控制輸入接口、手動(dòng)開門 /關(guān)門按鈕控制輸入接口、門狀態(tài)指示燈接口、兩路冗余現(xiàn)場總線接口、連接 CIP 的硬線接口及連接手提電腦的接口 .DCU 執(zhí)行 PEDC 和 LCU 發(fā)出的控制命令 .DCU 對(duì)手動(dòng)解鎖裝置進(jìn)行監(jiān)控 。采集并哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通分院畢業(yè)論文 11 發(fā)送門狀態(tài)信息及各種故障信息 。通過 DCU 內(nèi)設(shè)置的編程 /調(diào)試接口在線或離線調(diào)整參數(shù)和軟件組態(tài)，進(jìn)行重新編程和設(shè)置參數(shù) 。通過自動(dòng) /旁路 /測試三位開關(guān)的位置控制門的狀態(tài) (自動(dòng)時(shí)，門正常工作 。旁路時(shí)，該門從屏蔽門系統(tǒng)中隔離開 。測試時(shí)，該門從屏蔽門系統(tǒng)中隔離開，并通過就地控制按鈕控制開關(guān)門 )。通過開關(guān)門狀態(tài)指示燈顯示滑動(dòng)門的運(yùn)動(dòng)情況 (燈點(diǎn)亮?xí)r，門正常開啟 。燈熄滅時(shí)，門關(guān)閉鎖緊 。燈閃爍時(shí)，門出現(xiàn)故障 )。 (4) 就地控制盤 (LCU) LCU 安裝在列車出站端，列車正常停車時(shí)與駕駛室的位置相對(duì)應(yīng) .每側(cè)屏蔽門設(shè)置 I 個(gè) LCU，通過硬線接口與 CIP 連接 .LCU 盤面上 包括 LCU 操作允許 /禁止雙位開關(guān)、開門按鈕指示燈、關(guān)門按鈕指示燈、 SD/EED 互鎖解除鑰匙開關(guān)、 SD/EED全關(guān)閉狀態(tài)指示燈及指示燈檢測按鈕 .當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)對(duì)屏蔽門的控制發(fā)生故障或CIP 故障時(shí)，由該 LCU對(duì) DCU 進(jìn)行控制 .通過 LCU 盤允許 /禁止開關(guān)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)門系統(tǒng)的控制 (允許時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)的指令失效 。禁止時(shí)， LCU 的指令失效 ).通過開門(關(guān)門 )指示燈顯示開門 (關(guān)門 )狀態(tài) (開門指示燈在門開啟過程中點(diǎn)亮，所有門完全開啟后熄滅 。關(guān)門指示燈在門關(guān)閉過程中點(diǎn)亮，所有門關(guān)閉鎖緊后熄滅 ).SD /BED 全關(guān)閉指示燈顯示關(guān)門信號(hào) 狀態(tài) (關(guān)門信號(hào)存在時(shí)，燈點(diǎn)亮 。關(guān)門信號(hào)消失時(shí)，燈熄滅 )。通過 SD/EED 互鎖解除鑰匙開關(guān)實(shí)現(xiàn) SD/EED 互鎖的解除 (當(dāng)出現(xiàn)門故障時(shí)，實(shí)施 LCU 控制，通過 SD/EED 互鎖解除鑰匙開關(guān)強(qiáng)制發(fā)送 SD/EED 互鎖解除信號(hào)給 PEDC, PEDC 再傳送到信號(hào)系統(tǒng) ).通過指示燈測試按鈕測試指示燈是否正常工作。 (5) 站臺(tái)監(jiān)控亭遠(yuǎn)方報(bào)警盤 (PMP) 站臺(tái)設(shè)置監(jiān)控亭 (PSB),P MP 安裝在 PSB 內(nèi)，并監(jiān)視相應(yīng)屏蔽門的運(yùn)行 .PMP 是可編程的微機(jī)，具有存放數(shù)據(jù)和軟件的存貯單元、 3 英寸軟盤驅(qū)動(dòng)器、彩色液晶顯示屏、鍵盤、打印設(shè) 備并口及連接 CIP 的串行通信接口 .盤面上設(shè)有開門狀態(tài)、 LCU 操作允許狀態(tài)、 SD/EED手動(dòng)操作狀態(tài)、 SD/EED 互鎖解除報(bào)警、 SD/EED 關(guān)門故障、 SD 開門故障、現(xiàn)場總線故障、電源故障、聲光報(bào)警復(fù)歸按鈕等指示燈及指示燈測試按鈕。 PMP 具有遠(yuǎn)程監(jiān)視工作站的所有功能 :PMP 的液晶顯示器顯示系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)各種故障信號(hào)進(jìn)行監(jiān)視報(bào)警，并能顯哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通分院畢業(yè)論文 12 示系統(tǒng)歷史運(yùn)行記錄 。PMP 上的指示燈與液晶顯示器同步顯示各種狀態(tài)及故障信號(hào) 。PMP 內(nèi)設(shè)的編程 /調(diào)試接口可下載可調(diào)參數(shù)、軟件及歷史運(yùn)行記錄，并對(duì) PMP 重新編程 。PMP 可以在線診 斷所有控制器的運(yùn)行情況，對(duì) SD/EED 互鎖解除、 SD/EED 關(guān)門故障、 SD/EED 開門故障、現(xiàn)場總線故障、頂箱故障、電源故障等進(jìn)行報(bào)警，并能對(duì)開門狀態(tài)、 LCU 操作允許狀態(tài)、 SD/EED 手動(dòng)操作狀態(tài)、應(yīng)急門打開狀態(tài)等信息進(jìn)行監(jiān)視。 第 2章 屏蔽門系統(tǒng)特點(diǎn)及運(yùn)行模式分析 屏蔽門系統(tǒng)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) (1) 有助于提商列車運(yùn)行安全 隨著軌道交通將成為廣大市民主要出行方式，越來越多的人將擁向地鐵車站。地鐵列車在隧道內(nèi)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的活塞效應(yīng)，當(dāng)列車進(jìn)人站臺(tái)時(shí)會(huì)給站臺(tái)候車的乘客帶來被活塞風(fēng)吹吸 的危險(xiǎn)。裝設(shè)屏蔽門后，由于站臺(tái)與隧道空間有屏蔽門隔離開來，只有當(dāng)列車?？空九_(tái)，并且列車門與屏蔽門完全對(duì)正時(shí)，屏蔽門才同時(shí)打開，從而避免了乘客探頭張望和隨車奔跑的現(xiàn)象，也避免了候車人員及物品意外跌落站臺(tái)軌道的危險(xiǎn)。另外，屏蔽門上還安裝了探測各種障礙物的傳感器，一旦有障礙物存在，傳感器發(fā)出的信息將使屏蔽門再次作出開閉動(dòng)作，這樣有效地減少了車門挾人、挾物的事故。如廣州地鐵二號(hào)線安裝的屏蔽門，是全國第一套地鐵屏蔽門系統(tǒng)，也是目前世界上最先進(jìn)的第三代屏蔽門系統(tǒng)，它采用了高科技和人性化技術(shù)，技術(shù)水平已超過目前香港、巴黎 和倫敦等地鐵使用的屏蔽門系統(tǒng)。廣州地鐵二號(hào)線自開通運(yùn)營以來，沒有發(fā)生一起乘客跳軌或落軌的安全事故。而上海地鐵因沒有安置屏蔽門系統(tǒng)，致使乘客意外進(jìn)人軌道而發(fā)生的事故已達(dá) 40 多起，死亡人數(shù)超過 20人。 (2) 節(jié)省能源，降低運(yùn)營成本 為了保證人員夏天乘坐地鐵的舒適度，在地下車站設(shè)置了保證空氣涼爽的冷水機(jī)組 (類似于中央空調(diào)系統(tǒng) )，能源消耗巨大。地鐵運(yùn)行時(shí)，隧道產(chǎn)生的活塞風(fēng)，大大加快了地下車站的能源散失，電耗成為列車運(yùn)營當(dāng)中的一項(xiàng)極大的能源支哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通分院畢業(yè)論文 13 出。如果設(shè)置了屏蔽門系統(tǒng)，就能避免隧道活塞風(fēng)的影響，能量損失將顯著降低，因此這是一項(xiàng)非常重要的節(jié)能措施。以上海軌道交通一號(hào)線、二號(hào)線普通規(guī)模的地下車站為例，因?yàn)槲丛O(shè)屏蔽門為了保證人體舒適度，二號(hào)線采用冷水機(jī)組系統(tǒng)，造價(jià)為 1300 萬元 /站，環(huán)控用電量為 44 萬 kwh/月 。地鐵一號(hào)線設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留了屏蔽門安裝預(yù)埋件，冷水機(jī)組按考慮屏蔽門系統(tǒng)的情況設(shè)置，如果安裝屏蔽門，一號(hào)線普通地下車站的屏蔽門造價(jià)約為 820 萬元 /站，冷水機(jī)組設(shè)備造價(jià)為 860 萬元 /站，即每站用于環(huán)控的投資為 1680 萬元，但耗電量降為 27kwh/月。安裝屏蔽門系統(tǒng)比不安裝屏蔽門系統(tǒng)增加投資為 16801300=380 萬元 /站 ，但耗電量節(jié)省為 4427=17 kwh 明，按目前用電價(jià)格 元 /kwh 計(jì)算，增加的投資如果用于二號(hào)線地下車站的耗電維持時(shí)間僅為 3800000/( 170000*)35個(gè)月。顯而易見，通過以上的比較設(shè)置屏蔽門系統(tǒng)將大大節(jié)省運(yùn)營的成本。 (3) 利用氣流導(dǎo)向 .減少事故損失 地下區(qū)間內(nèi)與列車運(yùn)營有關(guān)的線路層層疊疊，強(qiáng)弱電管線交叉穿插，隧道內(nèi)防火成為保證列車安全運(yùn)行的一項(xiàng)重要工作。安裝了屏蔽門系統(tǒng)后，如果隧道內(nèi)突發(fā)火災(zāi)，我們就可以利用活塞風(fēng)人為地給火災(zāi)增加導(dǎo)向，為救援提供方便，將事故損失降到最低狀 態(tài)。 (4) 降低人工成本 在有些乘客不多的車站，安裝屏蔽門后，可以減少甚至不需要站臺(tái)工作人員，這將減少地鐵的日常運(yùn)營管理費(fèi)用。在日本由于人力資源成本較高，東京地鐵南北線安裝屏蔽門就是出于此種考慮，大大節(jié)省了人工成本。 (5) 環(huán)保 列車行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲。安裝全封閉式屏蔽門系統(tǒng)之后，在站臺(tái)和軌道之間形成了一個(gè)隔音屏障，大大降低了地鐵候車區(qū)域中的噪聲，能夠降低約 20dB(A)一 25dB(A)。安裝半封閉式屏蔽門，也能減少噪聲約 lOdB(A)一 15dB(A)，同時(shí)還可以把活塞風(fēng)從隧道中帶來的垃圾和灰塵拒之于 屏蔽門外，使候車區(qū)域保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。 哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通分院畢業(yè)論文 14 (6) 不會(huì)減少候車面積 由于安裝屏蔽門系統(tǒng)只需要 25cm 一 30cm 的寬度，而在沒有屏蔽門系統(tǒng)的車站，乘客候車的安全線距站臺(tái)邊緣的距離有 50 cm 一 60cm，因此安裝屏蔽門后不會(huì)影響車站的有效候車面積。 缺點(diǎn) 站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)的缺點(diǎn)首先是投資昂貴，目前一個(gè)地鐵車站的屏蔽門系統(tǒng)的成本為 800 多萬元人民幣，一條線路一般超過 1億元，設(shè)備投資過大。其次是屏蔽門系統(tǒng)維護(hù)成本很高，一般每個(gè)站臺(tái)年維護(hù)費(fèi)用為造價(jià)的 10%左右，合人民幣約 80 多萬元 。站臺(tái)通透性、舒適性 要求不允許在屏蔽門上發(fā)布廣告，無法。收回設(shè)備投資 。安裝屏蔽門系統(tǒng)后，列車排放在隧道內(nèi)的熱量由通風(fēng)設(shè)備強(qiáng)制排出，必須增加通風(fēng)設(shè)備投資 。擴(kuò)大了列車在隧道內(nèi)行駛時(shí)產(chǎn)生的活塞效應(yīng)，導(dǎo)致機(jī)車功率消耗增大。再次是缺少人性化設(shè)計(jì)，在側(cè)式站臺(tái)安裝屏蔽門系統(tǒng)后會(huì)使站臺(tái)變得狹長，乘客候車時(shí)感覺環(huán)境有些壓抑，站廳舒適性明顯下降 。在已運(yùn)營的地鐵隧道壁墻上設(shè)有的廣告箱安裝屏 .蔽門之后，廣告效應(yīng)下降，影響廣告收人。半高式的屏蔽門 (又稱為安全門 )系統(tǒng)與第一類屏蔽門系統(tǒng)相比，最大的優(yōu)勢是造價(jià)低。在南方城市安裝第一類屏蔽門能夠節(jié)能，而對(duì)于北 方城市這種情況就不太需要。北方不宜設(shè)置第一種形式的屏蔽門，如果確有必要安裝，可考慮選擇半高式屏蔽門 (上部不封頂 )。據(jù)了解，站臺(tái)的半高式屏蔽門系統(tǒng)在地鐵單個(gè)站臺(tái)的造價(jià)為 600 萬元，輕軌站臺(tái)為 400 萬元，僅為國際同類產(chǎn)品造價(jià)的 1/3單個(gè)站臺(tái)節(jié)省 200 萬一 300 多萬元人民幣，一條軌道交通線路將直接節(jié)省投資幾千萬元人民幣 。其次，維護(hù)成本明顯低于全封閉屏蔽門系統(tǒng)，同時(shí)也不影響現(xiàn)有的廣告發(fā)布設(shè)備收入。半封閉屏蔽門系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯大于屏蔽門系統(tǒng)，值得在國內(nèi)軌道交通建設(shè)項(xiàng)目上大力推廣。 屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)行模式 哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院城市軌道交通分院畢業(yè)論文 15 正常運(yùn)行模式 (系統(tǒng)級(jí)控制 ) 系統(tǒng)級(jí)控制為正常運(yùn)行模式，用于在系統(tǒng)正常情況下，列車到站并且停在允許的誤差范圍內(nèi)時(shí)，屏蔽門接受 ATC(列車自動(dòng)控制系統(tǒng) )指令自動(dòng)控制或經(jīng)列車司機(jī)確認(rèn)后控制活動(dòng)門的開、關(guān)。 (1)開門操作 當(dāng)列車停站，信號(hào)系統(tǒng)確認(rèn)列車停止位置在允許的范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)出開門指令，信號(hào)系統(tǒng)通過屏蔽門主控機(jī) (PSC )發(fā)出開門指令，門機(jī)控制器 (DCU)接收到開門命令后，執(zhí)行解鎖、開門等順序操作。 (2)關(guān)門操作 當(dāng)列車離站時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)通過 PSC 向 DCU發(fā)出關(guān)門命令。 DCU 接收到關(guān)門命令后，執(zhí)行關(guān)門 、閉鎖等順序操作。在所有屏蔽門關(guān)閉后， PSC 向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出所有屏蔽門關(guān)閉并鎖閉的信號(hào)，允許列車離站。 非正常運(yùn)行模式 (站臺(tái)級(jí)控制 ) 當(dāng)系統(tǒng)級(jí)控制不能正常運(yùn)行時(shí)，如列車停位不準(zhǔn)確、信號(hào)系統(tǒng)故障、信號(hào)系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)通信中斷、屏蔽門系統(tǒng)故障等非正常情況下，司機(jī)可