第七節(jié)、屏蔽門系統(tǒng)案例

第七節(jié)

屏蔽門系統(tǒng)本講提要思索：世界第一個運用屏蔽門系統(tǒng)的國家是哪一個？一、定義屏蔽門系統(tǒng)是一道自上而下的全封閉玻璃隔斷墻，沿著車站全站臺邊緣設(shè)置，把站臺區(qū)域與列車區(qū)域分隔開來，用于提高運營平安系數(shù)、改善乘客候車環(huán)境、節(jié)約運營成本的一套機電一體化的機電設(shè)備系統(tǒng)。功能1、可防止乘客擁擠或意外掉下站臺和跳軌自殺，保證乘客的平安；2、供應(yīng)良好的空氣密封性，削減空調(diào)的能量消耗，降低運營成本；3、供應(yīng)站臺聲音阻隔，降低車輛噪音和站臺上的活塞風(fēng)效應(yīng)，為乘客構(gòu)造一個舒適、平安、美觀的候車環(huán)境；4、門運動動能的設(shè)計及防擠壓模式能夠保證乘客不被夾傷；5、接受直流無刷電機驅(qū)動，實現(xiàn)無級調(diào)速，傳動方式接受齒形帶或絲桿形式，門運動平穩(wěn)；6、防滑門檻可以防止乘客跌倒；7、門體接受鋼化玻璃和發(fā)紋不銹鋼包邊框架（或鋁合金框架），門扇剛度好。屏蔽門系統(tǒng)有哪些優(yōu)點？平安性節(jié)能降低人工成本環(huán)保城市形象與屏蔽門系統(tǒng)相比較，兩者的結(jié)構(gòu)型式基本相同，只是全高平安門系統(tǒng)的上部不封閉，門體的下部可以依據(jù)須要設(shè)置通風(fēng)口。其主要的功能和特點：除不能實現(xiàn)站臺與軌道區(qū)間的密封隔離以外，全高式平安門系統(tǒng)和屏蔽式平安門系統(tǒng)具有相同的優(yōu)點；可比較簡潔地升級為屏蔽門系統(tǒng)。全高平安門系統(tǒng)半高平安門的高度一般為1.2～1.7m，安裝在站臺邊緣，將站臺區(qū)域與軌道區(qū)域分隔開來，主要目的就是提高平安性。與前兩種型式相比，其主要的功能和特點：可防止乘客擁擠或意外掉下站臺和跳軌自殺，保證乘客的平安；安裝簡潔快捷，與土建接口較少；造價低；建設(shè)周期短。半高平安門系統(tǒng)國內(nèi)屏蔽門運用市場到目前為止在國內(nèi)市場有業(yè)績或已中標的企業(yè)主要有：外企是西屋、法唯萊、卡巴、納博克、松下電工等；國內(nèi)企業(yè)是方大、今創(chuàng)、川儀、上海嘉誠、南京康尼、西子孚信、沈陽遠大等。但所謂的核心技術(shù)即限制和門機驅(qū)動系統(tǒng)駕馭在外企，國內(nèi)企業(yè)像方大雖然中標的線也比較多，但主要還是只做些門體結(jié)構(gòu)等低附加值部分。隨著新建地鐵城市的增加，由于屬地化生產(chǎn)的要求，國內(nèi)參與競爭的企業(yè)確定會越來越多。目前國內(nèi)外認可度比較高的還是西屋、法唯萊、卡巴、Nabtesco這四家，被認為是同一水平的一流產(chǎn)品。價格呈下降趨勢。二、構(gòu)成屏蔽門門體結(jié)構(gòu)與全高平安門門體結(jié)構(gòu)一樣，由承重結(jié)構(gòu)、門檻、各種門體和頂箱組成。門體結(jié)構(gòu)屏蔽門門機系統(tǒng)裝設(shè)在門本體結(jié)構(gòu)的頂箱內(nèi),主要由驅(qū)動裝置、鎖緊裝置、門控單元DCU、傳動裝置等組成。門機結(jié)構(gòu)屏蔽門平安門限制與監(jiān)視系統(tǒng)主要由中心限制盤PSC（含邏輯限制單元和監(jiān)視單元）、主限制器PEDC、站臺端頭限制盤PSL、門控單元DCU、就地限制盒LCB、IBP綜合后備盤、ISCS綜合監(jiān)控系統(tǒng)、通訊介質(zhì)及通訊接口、便攜式測試裝置PTE及車站監(jiān)視器PSA等設(shè)備組成。限制與監(jiān)視系統(tǒng)PSC是屏蔽門/平安門限制系統(tǒng)的核心，每個車站的屏蔽門/平安門設(shè)備室設(shè)置一套PSC。中心限制盤PSC由兩套相同、相互獨立的子系統(tǒng)組成。每個子系統(tǒng)包括一套邏輯限制單元（PEDC），限制一側(cè)站臺平安門，其接受高性能平安繼電器，以硬線形式連接滑動門門控單元DCU、站臺端頭限制盤PSL、IBP等，實現(xiàn)關(guān)鍵的限制與關(guān)鍵信號反饋。每個子系統(tǒng)還包括一套監(jiān)控主機PLC，其通過冗余的現(xiàn)場CAN總線功能，可實現(xiàn)與兩側(cè)站臺DCU進行實時通訊，并將故障和運行狀態(tài)信息通過總線傳送給PLC。PSC還包括與信號系統(tǒng)的硬線接口、與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的RS485串行接口、與PSC盤面顯示終端LCD的RJ45以太網(wǎng)接口、接線端子排及柜風(fēng)光 板上的相關(guān)按鈕開關(guān)、指示燈和修理插口（連接PTE）等。PSCPEDC插件箱每側(cè)站臺平安門配置一套邏輯限制單元，每套邏輯限制單元內(nèi)配置有與信號系統(tǒng)的接口、與站臺端頭限制盤PSL的接口、與車控室IBP盤的硬線接口的繼電器組。且處理IBP回路、PSL回路及信號SIG回路的開關(guān)門吩咐的平安繼電器相互獨立，互不干擾。在接受到傳來的開/關(guān)門關(guān)鍵吩咐后，能正確的限制相應(yīng)側(cè)滑動門進行開/關(guān)門動作。邏輯關(guān)系上，操作優(yōu)先級從高到低依次為：IBP回路、PSL回路和信號SIG回路。優(yōu)先級高的可以限制優(yōu)先級低的模式，優(yōu)先級低的操作模式不影響優(yōu)先級高的操作模式的功能。PEDC插件箱特點：?插件箱結(jié)構(gòu)，模塊化設(shè)計，可維護性強?接受完全相同的A/B兩組進行冷備分冗余提高牢靠性，即當(dāng)一組故障時可切換至另一組保證系統(tǒng)正常工作?A/B兩組電源并聯(lián)、均流，以熱冗余方式運行，使整個限制系統(tǒng)具有不斷電在線修理功能?雙CAN總線實現(xiàn)與各DCU的冗余通信，極大提高系統(tǒng)的牢靠性監(jiān)控主機PLC監(jiān)控主機是每個限制子系統(tǒng)的主要設(shè)備，屬于整個總線網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備。實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息的收發(fā)、采集、匯總和分析，并實現(xiàn)與主控系統(tǒng)車站限制室工作站、PSL、DCU各單元之間的信息交換，并能夠查詢邏輯限制單元中各個回路的狀態(tài)；具有足夠存放數(shù)據(jù)和軟件的存貯單元，具有運行監(jiān)視功能及自診斷功能。PSL正常運營狀況下，每座車站每側(cè)站臺屏蔽門/平安門設(shè)計1套PSL；依據(jù)特殊運營要求，須要站前折返的車站每側(cè)站臺設(shè)置2套PSL（簡稱雙PSL）。在系統(tǒng)級限制出現(xiàn)故障時，可由列車駛員或站務(wù)人員在站臺端頭限制盤上對屏蔽門/平安門進行開/關(guān)門的限制。PSL內(nèi)設(shè)置有端子排，通過硬線與PSC柜內(nèi)的端子排相連接，建立與PEDC的限制關(guān)系。監(jiān)控主機PLC可以監(jiān)視到PSL開關(guān)門鑰匙開關(guān)與互鎖解除鑰匙開關(guān)的狀態(tài)，并進行顯示和記錄。DCU門控單元是滑動門電機的限制裝置，屏蔽門和全高平安門每對滑動門單元配置一個門控單元，安裝在頂箱內(nèi)。由1個DCU限制1個電機,帶動兩扇滑動門進行開關(guān)運動。半高平安門每對滑動門單元配置一個門控單元，安裝在固定側(cè)盒中。由1個DCU限制2個電機，帶動左右兩扇滑動門進行開關(guān)運動。1）門控單元DCU的硬件由邏輯單元、驅(qū)動單元、外殼箱、進出線端電纜密封、數(shù)據(jù)線組成。DCU軟件分為邏輯軟件和驅(qū)動軟件。2）其中邏輯單元上配置有LCB限制輸入接口、開關(guān)門吩咐及平安回路的硬線接口、現(xiàn)場CAN總線接口，以及與裝有PTE軟件的筆記本電腦的通訊接口。驅(qū)動單元上配置有電機限制接口、指示燈限制接口、門鎖單元接口、揚聲器接口。DCU創(chuàng)新點1.語音報錯（a）正常工作時，發(fā)出開關(guān)門語音提示；（b）故障檢修時，提示出現(xiàn)故障的元件及/或故障緣由。2.變流主電路在線檢測低壓在線檢測主電路，當(dāng)主電路出現(xiàn)短路時，避開了高壓檢測易出現(xiàn)的故障擴化。3.手動釋放切除主電路手動開門時，主電路將被切斷，此設(shè)計的優(yōu)點體現(xiàn)在兩方面：（a）當(dāng)IPM工作正常時，不會對主電路造成電污染；（b）當(dāng)IPM故障時，不會出現(xiàn)因反電勢過大而導(dǎo)致開門力過大，導(dǎo)致力氣小的人群（婦女及小孩）打不開門。4.運用兩個完全電隔離的CPU（CPU1和CPU2）共同對電機進行牽引和制動CPU1可發(fā)出牽引和制動信號，CPU2可發(fā)出制動信號，CPU2的優(yōu)先級較CPU1高，緊急狀況下，CPU2可強行介入制動。為了實現(xiàn)此功能，特殊設(shè)計了電機制動主電路，較斬波制動方式，此制動方式限制信號少，易于實現(xiàn)。DCU特征1.接受模塊化設(shè)計，電源模塊與限制電路模塊分板設(shè)計2.限制電路接受雙微處理器以保證限制平安性3.與PSC的進行雙路CAN冗余通訊DCU冗余功能原理圖與現(xiàn)有屏蔽門/平安門DCU相比，具有通用性好、平安性高、牢靠性強的特點。LCB的安裝位置在滑動門門楣右下方，鑰匙開關(guān)及按鈕的安裝位置便利站臺側(cè)工作人員通過鑰匙進行模式轉(zhuǎn)換。LCB鑰匙開關(guān)通過專用電纜與DCU接口單元連接，且有鋁盒密封，接線端子不外露，平安防塵。每個門單元中無論發(fā)生網(wǎng)絡(luò)通信故障、電源故障、DCU、門機故障以及其它故障，均可通過就地限制盒LCB切斷此道滑動門DCU的電源，從而使此故障單元從整個系統(tǒng)中隔離，不影響整個系統(tǒng)的正常工作。LCB屏蔽門/平安門系統(tǒng)為一級負荷供電（當(dāng)線路發(fā)生故障停電時，仍保證其連續(xù)供電，即雙回路供電），兩路溝通輸入經(jīng)低壓配電箱切換后給屏蔽門/平安門系統(tǒng)供電。屏蔽門/平安門供電電源接受驅(qū)動電源和限制電源分開設(shè)置。限制電源和驅(qū)動電源相互獨立，配獨立的蓄電池組。驅(qū)動電源為滑動門之驅(qū)動供應(yīng)電源；限制電源為屏蔽門/平安門的監(jiān)控系統(tǒng)供應(yīng)電源。電源容量按六輛編組進行配置。在溝通斷電時，驅(qū)動蓄電池能保證雙側(cè)站臺全部門單元在60分鐘內(nèi)動作3次；限制蓄電池能供應(yīng)限制設(shè)備持續(xù)運行60分鐘所需的能量。電源系統(tǒng)主要部件接受模塊化功率部件，可實現(xiàn)完善的N+1備份功能、在線式熱插拔及在線修理功能。電源系統(tǒng)供電系統(tǒng)驅(qū)動電源原理圖限制電源原理圖運行模式自動限制模式：投用后期、信號系統(tǒng)開啟手動限制模式：投用初期、站臺端限制盤開啟優(yōu)先級別三、運行模式及優(yōu)先級一級：門體手動操作二級：門體限制箱操作三級：站臺端限制盤操作四級：車控室限制盤操作五級：信號自動限制操作非正常運行狀態(tài)指屏蔽門在運行過程中，存在外界因素干擾，運行發(fā)生變更，設(shè)備存在故障，系統(tǒng)無法正常運行，須要人工干預(yù)處理或者變更運行模式。四、非正常運行操作方法1、屏蔽門不能正常開啟自動限制和手動限制運行模式方法相同1-2扇站務(wù)員——行調(diào)——行車值班員——站務(wù)員多扇站務(wù)員——行調(diào)——修理人員行車值班員——站務(wù)員后續(xù)列車、車站、乘客2、屏蔽門無法正常關(guān)閉自動限制和手動限制運行模式處置方法不同1-2扇自動限制站務(wù)員——司機——行調(diào)——司機——站務(wù)員手動限制站務(wù)員——司機——行調(diào)——屏蔽門操作人員——司機——站務(wù)員多扇自動限制站務(wù)員——司機——行調(diào)——司機——站務(wù)員手動限制站務(wù)員——司機——行調(diào)——屏蔽門操作人員——司機——站務(wù)員3、屏蔽門正常關(guān)閉，列車車門不能正常關(guān)閉自動限制和手動限制運行模式處置方法不同自動限制運行模式：1-2扇司機——行調(diào)——司機、站務(wù)員——行調(diào)手動限制運行模式：多扇司機——行調(diào)——車站值班員、司機、站務(wù)員——行調(diào)、車站值班員4、車門、屏蔽門完全關(guān)閉，列車無速度碼自動限制運行模式：司機——行調(diào)——司機、行車值班員手動限制運行模式：多扇司機——行調(diào)——司機、行車值班員、后續(xù)列車、車站、乘客5、列車反方向運行停站有限制盤：行調(diào)——車站值班員——司機——行調(diào)——司機無限制盤：行調(diào)——車站值班員——司機——屏蔽門操作人員——司機、站務(wù)員——行調(diào)——司機——行調(diào)——車站值班員6、救援連掛列車在車站清客手動限制運行模式：行調(diào)——車站值班員——司機——行調(diào)——司機——行調(diào)7、屏蔽門玻璃裂開FSD、EED、MSD裂開：車站人員ASD裂開：地車值班員——行調(diào)——車站值班人員8、列車停站不準且無法動車司機——行調(diào)——車站值班人員、司機9、突發(fā)事務(wù)下屏蔽門的操作行調(diào)、環(huán)調(diào)——行車值班員——車站人員10、單對平安門無法正常關(guān)閉自動限制手動限制相關(guān)單位職責(zé)分工調(diào)度中心檢修中心運營公司屏蔽門的日常開啟、檢查與報修1、搶修、夜間施工期間屏蔽門的開啟關(guān)閉2、屏蔽門鑰匙的管理負責(zé)人數(shù)量