地鐵屏蔽門實訓系統(tǒng)

1、地鐵屏蔽門實訓系統(tǒng)方案一、市場需求近幾年，北京的軌道交通建設發(fā)展很快，從軌道交通公司發(fā)布職位需求來看，職位大致有四類，分別是工程技術類、安全保障類、商務拓展類和運營管理類，高職層次的城市軌道交通控制專業(yè)的人才，缺口較大，因此培養(yǎng)高素質技能型人才的工作非常迫切。城市軌道交通控制專業(yè)實驗室建設主要包括地鐵通風空調實訓系統(tǒng)、地鐵車站屏蔽門實訓系統(tǒng)、軌道交通自動售檢票實訓系統(tǒng)、地鐵車站供配電實訓系統(tǒng)、軌道交通信號控制實訓系統(tǒng)等部分。目前，我們學校已經建設了軌道交通自動售檢票實訓系統(tǒng)；為了完善軌道交通及相關專業(yè)的實訓設備；急需建設地鐵車站屏蔽門實訓系統(tǒng)。日前，較早建設的沒有安裝屏蔽門的13號線和八通線正

2、在加裝屏蔽門；可見有關部門對屏蔽門的重視程度。二、建設目標在現(xiàn)有的軌道交通自動售檢票實訓系統(tǒng)基礎上，建設地鐵車站屏蔽門實訓系統(tǒng)；兩者結合可以模擬乘客進展上次的過程，模擬單一系統(tǒng)設備故障時的應急措施；讓學生真正體驗實際城鐵的運營環(huán)境，構建“工學結合”的人才培養(yǎng)模式，全面提高學生的基本職業(yè)素養(yǎng)、基本技能與專業(yè)綜合能力。三、建設內容(一)、地鐵屏蔽門實訓系統(tǒng)基本要求Ø 能夠滿足軌跡交通專業(yè)所開課程的有關機電、電氣設備的直觀教學；Ø 能夠滿足軌跡交通專業(yè)相關設備結構、組成原理與教學演練；Ø 能夠滿足電氣技術類專業(yè)相關電氣設備結構、原理與檢修的教學與演練；Ø 能夠

3、滿足軌跡交通類專業(yè)項目相關傳感器與檢測技術的教學與演練；Ø 能夠滿足城鐵安全運行，節(jié)約能源等相關實訓與演練；Ø 能夠滿足軌跡交通及電氣專業(yè)的技能鑒定教學工作需求。Ø 此實訓項目系統(tǒng)能夠提供多級控制功能，在不同條件下啟動不同級別控制。Ø 設備質量可靠，能夠保證訓練要求。Ø 設備技術狀態(tài)，能夠代表目前比較先進的主流設備。(二)、屏蔽門系統(tǒng)基本組成地鐵屏蔽門分為封閉式、開式和半高式，其中開式和半高式通常被叫作“安全門”，只起到安全和美觀的作用。封閉式的通常才被叫作“屏蔽門”，也是最常用的一種。半高式屏蔽門（又稱月臺閘門或半封閉式屏蔽門，是一種鐵路運輸

4、的月臺設備，它的裝配目的與屏蔽門一樣是為了防止候車中的乘客無意墮下路軌受傷的安全設施，但前者一般只有后者的一半的高度。半高式屏蔽門不如屏蔽門般將月臺密封起來，因此不具有防止月臺空調流失的作用。滑動門由PSC控制，列車到站停好時會自動開啟供乘客上下列車。半高式屏蔽門適合沒有安裝空調系統(tǒng)的月臺或者預算較低的鐵路營運者選用。為了教學的方便，我們把系統(tǒng)分為：門體、門機、控制、軟件、電源。門體系統(tǒng)屏蔽門不僅為乘客提供了安全舒適和安靜的候車環(huán)境，而且同時起到了防塵和節(jié)能的作用。屏蔽門的配置包括：應急門、固定門、滑動門以及相應的頂箱，屏蔽門高度大約3.5m高（從預埋件算起），滑動門高度約2.1m,凈開度約1

5、.9m，固定門可根據(jù)實際車輛來定，通常在 0.99m/1.36m/1.455m/1.88m,對于列車停車的精度要求：±300mm, 門檻材料采用鋁合金（6063 T5）,滿足耐磨、防滑、美觀、安裝拆卸方便等要求。 屏蔽門給部分示意圖應急門上設門鎖裝置，站臺工作人員可在站臺側用鑰匙開門，軌道側設有開門推桿，推桿與門鎖聯(lián)動，乘客在軌側推壓開門推桿將門打開。 頂箱位于滑動門、固定門、應急門上方，是屏蔽門系統(tǒng)的主要部件，容納著實現(xiàn)屏蔽門功能的驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和門鎖系統(tǒng)。頂箱內設置有門單元的門機梁、驅動機構、門鎖裝置、門控單元、配電端子盒、上部導軌、滑輪組件、就地控制盒、門狀態(tài)指示燈等部件。

6、頂箱對上述部件起密封保護作用。本教學系統(tǒng)，對于部分頂箱采用透明材料，讓學生可以觀察到各個門機系統(tǒng)的動作。門機系統(tǒng)門機包括門機梁、電機、減速器和傳動裝置、門鎖、導軌、行程開關以及門機相關的附件（如電源開關、接線端子等）。 電機、減速齒輪、編碼器組成的驅動裝置安裝在門機梁上，兩扇滑動門配一套驅動裝置。左右滑動門由一個DCU控制，DCU在收到PSC發(fā)出的開關門信號后，控制滑動門的開啟和關閉。 驅動電機為直流無刷電機，具有結構簡單、體積小、重量輕、效率高、高功率密度、啟動扭矩大、慣量小和響應快等其它種類直流電機無法比擬的特性。 每個滑動門行走托架通過一個安裝支架附在每個門框的頂部，為滾輪提供了一個框架

7、。 門鎖裝置安裝在頂箱，位于關閉的滑動門位置的上方中央。當兩扇門通電時，或被手動關至關閉位置時，安裝在門行走托架上的門插銷在門裝置里嚙合鎖閉，使門不被非法打開。端站系統(tǒng)開門推桿端門安裝在站臺的端部，為站臺工作人員進出軌道區(qū)域使用，緊急情況下可作為乘客疏散的通道（如列車拋錨在軌道區(qū)間）。端頭門單元是隔離站臺公共區(qū)與列車隧道之間的設施，包括端頭門單元承重結構、頂箱、開門狀況指示燈、端頭應急門、固定門、門檻、底部安裝件和密封絕緣等部件，與車站大地絕緣，同時端頭門單元與整體站臺邊的屏蔽門門體電氣隔離。 端頭應急門是列車在區(qū)間隧道火災或故障時的乘客疏散通道，也是車站人員進出隧道的通道；正常運營狀態(tài)，端頭

8、應急門保證關閉并鎖緊，且不會由于風壓而導致端門解鎖打開，端門能承受一定要求的水平荷載?？刂葡到y(tǒng)屏蔽門控制系統(tǒng)主要模塊：中央接口盤、門控單元、就地控制盤等設備。控制系統(tǒng)軟、硬件的設計充分考慮可靠性、可維護性、可用性、安全性和可擴展性。同時遵循模塊化和冗余設計的原則。屏蔽門控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)級控制、站臺級控制、緊急級控制、單扇門就地操作、手動解鎖操作共五種控制方式，其中以手動解鎖操作優(yōu)先級最高，系統(tǒng)級最低。 系統(tǒng)級控制是在正常運行模式下由信號系統(tǒng)直接對屏蔽門進行控制的方式。在系統(tǒng)級控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內時，信號系統(tǒng)向屏蔽門發(fā)出開/ 關門命令，控制命令經信號系統(tǒng)發(fā)送至PSD中央接口

9、盤，中央接口盤通過門控單元對滑動門開/關進行實時控制，實現(xiàn)屏蔽門的系統(tǒng)級控制操作。 在系統(tǒng)級控制出現(xiàn)故障時，可進行站臺級操作。站臺級控制是由列車駕駛員或站務人員在站臺端頭控制盤上對PSD進行開/關門的控制。如信號系統(tǒng)故障、信號系統(tǒng)與中央接口盤開/關門命令界面故障狀態(tài)下，列車駕駛員或站務人員可在站臺端頭控制盤上進行開門、關門操作，實現(xiàn)PSD的站臺級控制操作。1.中央控制盤(PSC)每個車站設有一個中央接口盤，由一套站臺單元控制器和一套監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)工控機主機及監(jiān)視器、監(jiān)控板卡及網絡設備組件，含完善的軟件監(jiān)控報警系統(tǒng)）及其他一些接口設備構成。每個車站的每側屏蔽門控制子系統(tǒng)由一套獨立的單元控制器

10、、站臺端頭控制盤PSL、控制回路、DCU等組成，任一側屏蔽門的故障不影響另一側的正常運行；某一道門的故障不影響同側其它門的正常運行。2.門控單元DCUDCU是滑動門電機的控制裝置，每對滑動門均配置一個門控單元。門控單元由CPU組、存儲單元、接口單元，網絡模塊及相關軟件等組成。Ø 配置自動/手動/隔離轉換開關的控制輸入接口。Ø 配置手動開門/關門按鈕及控制輸入接口。 Ø 配置詳細的門狀態(tài)、故障、電機及檢測元器件等關鍵部件運行狀況指示燈。Ø 配置齊全的門狀態(tài)和報警信息輸出接口，配置便攜式測試設備，串行接口功能。Ø 在個別門控單元發(fā)生故障時，不影響屏

11、蔽門整個控制系統(tǒng)3.就地控制盤系統(tǒng)(PSL)Ø 顯示滑動門/應急門全關閉且鎖定、全打開的狀態(tài)Ø 站臺端頭控制盤的操作狀態(tài)及操作按鈕。Ø 每側站臺設置一個站臺端頭控制盤。Ø 站臺端頭控制盤具有與站臺單元控制器連接的硬線接口及電源接口。Ø 當信號系統(tǒng)開/關門指令控制失敗時，可由站臺端頭控制盤對屏蔽門進行控制軟件說明系統(tǒng)監(jiān)控軟件是每個監(jiān)視子系統(tǒng)的主要設備，屬于整個網絡的總線主設備，完成對整個系統(tǒng)的監(jiān)視功能。系統(tǒng)監(jiān)控軟件實現(xiàn)系統(tǒng)內部信息的收發(fā)、采集、匯總和分析；實現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的信息交換；能對與信號系統(tǒng)、PSL及車控室IBP盤接口設備進行狀態(tài)監(jiān)視；能

12、對本系統(tǒng)內所監(jiān)視的狀態(tài)、故障等數(shù)據(jù)進行編緝，將故障、狀態(tài)顯示至顯示終端。系統(tǒng)具有運行實時監(jiān)視功能及自診斷功能。每側站臺安全門單元中所有設備的狀態(tài)信息均通過現(xiàn)場總線傳送到每個車站安全門的監(jiān)控主機上，可以在PSC的顯示終端上與監(jiān)控主機的接口查詢到當前車站所有設備的當前狀態(tài)。PSC將與運營相關的安全門狀態(tài)及故障信息通過通訊發(fā)送至車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對安全門相關狀態(tài)的查詢及故障報警，在車站控制室內可以利用安全門系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進行運營故障記錄等。安全門單元中所有設備的狀態(tài)信息均通過現(xiàn)場PROFIBUS總線傳送到每個車站安全門的系統(tǒng)監(jiān)控軟件上，可以在PSC的人機界面上查詢到當前車站所有設備的當前狀態(tài)。P

13、SC將與運營相關的安全門狀態(tài)及故障信息通過電纜或光纜通道發(fā)送至綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對安全門相關狀態(tài)的查詢及故障報警，在控制中心內可以利用安全門系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進行運營故障記錄等。系統(tǒng)監(jiān)控軟件的主要功能有： Ø 能夠通過現(xiàn)場總線在線監(jiān)視所有DCU、電源設備、控制設備的工作運行狀況。Ø 通過設置的控制局域網，可以在中央控制盤及門控單元上進行集中或單獨軟件下載、參數(shù)修改、故障及狀態(tài)的查詢等。Ø 在中央控制盤內可對就地控制盤、電源、控制局域網、電機以及每個DCU的狀態(tài)進行實時監(jiān)視。Ø 能夠監(jiān)視各重要控制回路的動作狀態(tài)；如PSL、信號系統(tǒng)、IBP盤、手動操作的開門、關

14、門回路，能逐條記錄并存儲和下載信號系統(tǒng)發(fā)出的“開門”、“關門”命令以及安全門系統(tǒng)信號系統(tǒng)反饋的“關閉鎖緊”、“互鎖解除”等信息。Ø 每個安全門控制子系統(tǒng)在個別DCU故障、從總線斷開等狀況下仍能正常工作。Ø 能夠對PSL上的操作和狀態(tài)信息進行監(jiān)視。Ø 系統(tǒng)設置有與信號系統(tǒng)間的接口模塊，并能準確執(zhí)行相關命令。Ø 通過設置與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間的接口，可以將站臺設備、設備房設備的狀態(tài)信息、故障信息等上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設備，并可以與綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行其它通訊功能。Ø 每個控制子系統(tǒng)以車站為單位與綜合監(jiān)控系統(tǒng)進行互聯(lián)。通過監(jiān)控主機設置的編程/調試接口，

15、可向每個DCU下載軟件、參數(shù)并可在線和離線調整參數(shù)和軟件組態(tài)；能夠存儲故障，操作歷史記錄。Ø 能順利完成與車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸功能，將安全門的運營狀態(tài)及有關故障信息發(fā)送至綜合監(jiān)控系統(tǒng)。Ø 能夠檢測安全門供電系統(tǒng)的故障。Ø 可在監(jiān)控主機內修改速度曲線參數(shù)，并實現(xiàn)集中下載到每個DCU。Ø 在車站控制室工作站或利用維修終端在監(jiān)控主機上均能夠監(jiān)視安全門(包括滑動門和應急門、端門、司機手推門)的開/關、自動/手動等狀態(tài)，并及時監(jiān)測網絡通信系統(tǒng)以及供電電源等設備的運行情況及故障。Ø 監(jiān)視系統(tǒng)中的PSC及DCU能對故障信號進行采集和報警，并可以在系統(tǒng)內設

16、置必要的邏輯閉鎖及解除閉鎖的功能。Ø 監(jiān)視功能是實時的，在安全門設備房內的顯示終端上，所有的故障報警記錄的實時性、狀態(tài)的更新不超過300ms。Ø 監(jiān)控系統(tǒng)網絡傳輸可靠性高，誤碼率不高于10-6。Ø 各車站安全門設備房內監(jiān)控主機上可以查詢得到本系統(tǒng)所有設備的可監(jiān)視的所有狀態(tài)、故障記錄、訪問事件記錄等，并能夠將需要傳輸給綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉發(fā)到綜合監(jiān)控系統(tǒng)。電源部分屏蔽門系統(tǒng)電源包括驅動電源和控制電源。驅動電源為滑動門之驅動提供電源；控制電源為安全門的控制系統(tǒng)提供電源，在本系統(tǒng)將驅動電源與控制電源系統(tǒng)整合為一完整的電源系統(tǒng)，含有防雷盒、整流模塊、DC/DC模塊、逆變模塊、監(jiān)控系統(tǒng)、交流輸入開關、防雷開關、模塊