肖园园 唐源丰 谢日耀

（1.湖南广播电视大学 湖南省长沙市 410004 2.广州铁路（集团）湖南铁路联创技术发展中心 湖南省长沙市 410000）

根据国家批准实施的《中长期铁路网规划》，截止2020 年，中国将形成以“四纵四横”高铁为主骨架的快速铁路网，主要城市间旅客的旅行时间大幅度压缩，列车运行速度得到提高，从而进一步降低了运输成本，提高了劳动生产率[1]。

1 屏蔽门/安全门电气控制系统结构分析

屏蔽门/安全门系统安装在轨道两侧站台处，由电气部分（控制系统和电源系统）和机械部分（门机系统和门体结构）组成。

控制系统由中央接口盘 PSC（Platform Screen Door Control Panel）、就地控制盘PSL（Platform Screen Door Local Control Panel）、门控单元DCU（Door Control Unit）、就地控制盒LCB（Local Control Box）、紧急控制盘PEC（Emergency Control Panel）、远程监视设备、声光提示器、通讯介质及通讯接口等设备组成一个分部式计算机控制系统。每个站台的控制系统是独立操作的（包括上行线和下行子系统线站台两个独立的控制），设备房内的中央控制盘监控系统实现对门体状态监控功能，而电源系统UPS（Uninterruptible Power Supply）则提供中央控制盘和站台门体的电源。其控制结构框图如图1 所示。

1.1 中央控制盘（PSC）

中央控制盘（PSC）安装在屏蔽门 /安全门设备室里。包括两个不同的部分：第一部分是由两套独立的安全继电器以及可编程逻辑控制器组成的站台单元控制器PEDC（Platform End Door Controller），每侧站台各一套，它的功能是执行来自站台控制系统（PSL、PEC 等系统）的操作命令和来自信号系统的操作命令并可靠反馈屏蔽门/安全门的状态信息至信息系统，使门控单元DCU实现相应操作，此外，通过安全回路检测站台门的开门与关闭锁紧状态；第二部分是一套监控系统MMS（Monitoring Management System），它的功能是对屏蔽门/安全门系统的报警、事件与状态信息进行监控[6]。

图1：控制系统控制框图

1.2 站台就地控制盘 PSL

站台控制盘PSL 与中央控制盘PSC 直接连接。每侧站台共配置3 套PSL，分贝位于站台的首端、中端、尾端，它的功能是对整侧屏蔽门/安全门进行开关控制。在出现信号系统故障时，它能够让授权的站台工作人员就地控制安全门开关。如果关门时出现信号故障，门无法正常关闭而导致列车无法发车时，列车司机在保障人员安全的前提下，可操作PSL 执行屏蔽门与应急门互锁解除，允许列车进/离站。

1.3 门运动与控制器DCU

每套滑动门都配置有一套门控单元DCU，DUC 通过安装在顶箱/侧盒内的探测开关接收门体状态的监视信号，并向中央控制盘PSL 提供相应门扇的运动状态（打开、关闭、锁定、手动解锁），根据输入状态，DCU 作出正确的运行模式。

安全回路用以确保故障屏蔽门/安全门控制与探测的安全。对屏蔽门而言，每道门有两个检测开关，对各安全门而言，每扇门的左右门各有两个检测开关，当门关到位后触发，检测开关的常闭触点并联后再以单扇门为单位串联，全部触点触发则安全回路连通，通过安全回路的通断来检测屏蔽门/安全门是否全部关闭锁紧[7]。

开门指示灯安装在顶箱/侧盒立柱上，开门指示灯提供门体状态的直接信息（门未锁定、门锁定、故障报警）。

1.4 就地控制盒 LCB

每套屏蔽门/安全门均有一套就地控制盒LCB，其目的在于简化维修操作。LCB 盒位于每个滑动门的侧盒/顶箱里，它由一个开门按钮、一个三位钥匙开关（自动、手动、隔离）和一个关门按钮组成。正常运营时，LCB 开关位置处在“自动”状态；手动打开这道滑动门时，插入LCB 钥匙，将LCB 钥匙开关打到“手动开”状态，操作完成后将开关复位到“自动”状态，拔下钥匙；手动关闭这道滑动门时，插入LCB 钥匙，将LCB 钥匙开关打到“手动关”状态，操作完成后将开关复位到“自动”状态，拔下钥匙；隔离这道滑动门时，插入LCB 钥匙，将LCB 钥匙开关打到“隔离”状态，并拔下钥匙，这时“隔离”信号就会发给PSC。开门按钮和关门按钮的作用是接收信号自动开关门以及故障隔离维修，它不能同时发出开门或关门的指令，因此在逻辑关系上是一种互锁的关系。

1.5 紧急控制盘PEC

紧急控制盘PEC 与中央控制盘PSC 直接连接。每侧站台共配置一套PEC。用于在紧急情况下屏蔽门开关的操作盘。

用 SPSS 23.0 软件对数据进行单因素方差分析ANOVA，组间两比较用SNK、L-SD检验。检验水准α=0.05。

1.6 声光报警装置

声光报警装置安装于门体上部的顶盒上，在开门/关门的过程中，向乘客发出声光预警信号。任何一扇屏蔽门被意外打开，都会发出声光报警[7]。

2 常见故障分析

屏蔽门系统主要由由电气部分（控制系统和电源系统）和机械部分（门机系统和门体结构）组成。由于电气部分的控制系统与其它系统接口较多，因此很容易发生故障。屏蔽门控制系统及其设备一旦发生故障，将造成信号系统不能正常联动，这会直接影响列车的运营效率。本文针对广珠城际铁路运行过程中的各类故障进行了分析。

2.1 因屏蔽门故障造成列车紧急制动停车

因屏蔽门故障造成列车紧急制动停车的原因有两个，原因一，屏蔽门电磁锁设计不合理：电磁锁锁舌的运动方向与受外力引起门晃动的方向一致，一旦受到外力（如列车运行中产生的负压作用于门扇等）作用，容易使手动解锁顶杆与电磁锁芯触碰，导致电磁锁误触发，从而打断安全回路。原因二，屏蔽门导轨设计不合理：屏蔽门导轨只有一个定位轮，且轮和轨之间的间隙没有要求，导致门体晃动大，由此引起底座安装松动、门错位、电磁锁移动等问题，导致门状态不稳定。

2.2 因旅客误动作或异物卡滞屏蔽门造成打断信号而延误列车

主要原因为旅客上、下车不及时、搬运行李过多，在屏蔽门关闭后人为手动拉动屏蔽门而打断屏蔽门安全回路，从而打断列车信号以保证人身安全，或烟盒等异物卡住屏蔽门使门关不上而打断信号，打断列车信号后须重新恢复信号而导致列车延误。

2.3 因车载设备故障或其他原因致使屏蔽门系统未收到开关门信号而延误列车

主要原因为开通初期车载设备或无线传输设备问题或列车停车未对位而引起开关门信号不能正常传输到屏蔽门系统，致使屏蔽门系统无法自动开关门改为手动而延误列车。

2.4 因屏蔽门自身原因导致关门不到位、致使安全回路未导通而打断列车信号延误列车

发生此类问题具体表现为：关门不到位、障碍物报警、开门告警、电磁锁故障等。

主要原因为：

（1）产品本身质量原因，如电磁锁故障、DCU 控制器故障、电机故障等；

（2）质保期内定期保养不到位，如屏蔽门底座安装松动导致的故障、皮带调整不当造成的关门力减小故障、接线松动、门卡滞造成的故障等；

（3）受天气原因影响造成的故障，如大风天气大量尘土进入滑动导轨导致的关门遇阻故障、冷热转换天气时皮带热胀冷缩造成的皮带松动故障。

3 结语

屏蔽门的运用对保证旅客列车运行安全、保障旅客人身安全起到了较大的作用，只有充分地了解屏蔽门系统的构成，且熟练地掌握电气控制系统各种常见故障的处理方法，才能降低故障发生的概率。这就需要相关从业人员切实保证电气控制系统的整体性和可靠性，进而在一定程度上提高城际铁路的服务水平。同时，还需专业科研人员加强对屏蔽门系统的研究，不断提高电气控制系统的核心水平，推动行业的持续健康发展。