轨道交通站台安全门系统中的安全保护措施

2010-01-16黄中全

城市轨道交通研究 2010年3期

黄中全

(重庆川仪自动化股份有限公司技术中心,401121,重庆∥高级工程师)

安全门系统已广泛应用于地铁、轻轨等轨道交通中的高架和地面站台上,有半高式安全门系统和全高式安全门系统两种。它是沿站台边缘设置,将列车与站台候车区隔离。安装安全门系统,不仅可以防止乘客跌落或跳下轨道而发生危险,还可让乘客安全、舒适地乘坐地铁或轻轨。

半高式安全门系统的门体高度为1.5 m左右(重庆轻轨2号线高架站台上安装的半高式安全门高为1.3 m),它可以让乘客呼吸到户外新鲜的空气。半高式安全门为敞开式的外观结构,简便了安全门系统与土建的接口,安装简洁方便,非常适合现正在运营轨道线路中安全门的加装。

全高式安全门系统的门体高度通常大于2 m,对门体强度要求也高于半高式安全门,其造价也就比半高式安全门系统要高。

安全门系统在设计、制造、安装过程中都需充分考虑到自身的可靠性,以及乘客的安全和行车安全,具有多种安全、联锁保护措施。

1 多级控制

站台安全门系统具有系统级控制、站台级控制、手动操作和火灾模式应急控制等四级控制方式。四种控制方式中以手动操作优先级最高,火灾模式应急控制次之,系统级控制级别最低。

1.1 系统级控制

系统级控制是正常运行模式下由信号系统直接对安全门进行控制的方式。在系统级控制方式下,列车到站并停在允许的误差范围内时,信号系统向安全门系统发送开(关)门控制命令。控制命令经信号系统(SIG)发送至安全门系统中的中央控制(Platform Safety Doors Central Interface Panel,简为PSC);PSC再通过门控电元(Door Control Unit,简为DCU)对门体进行实时控制,实现安全门的系统级控制操作。DCU包括接口模块IFM(Interface module)和门控模块(Door Control Module,简为DCM)。

1.1.1 开门操作

信号系统确认列车停在允许范围内时,信号系统通过与PSC的接口向安全门控制系统发出开门命令。PSC通过点对点的硬线安全回路向每个单元的DCU发送打开安全门的命令;门开启过程中端头处各门状态指示灯同步闪烁,全开时门状态指示灯点亮。

1.1.2 关门操作

列车即将离站时,信号系统通过与PSC的接口向安全门控制系统发出关门命令。PSC通过点对点的硬线安全回路向相关的每个单元的DCU发送关闭安全门的命令,所有安全门关闭。关门过程中端头处门状态指示灯同步闪烁,并发出声音报警。关门过程完成后,指示灯灭,停止声音报警。门关闭后门状态指示灯熄灭。所有门关闭后,PSC向信号系统反馈安全门系统的锁闭信号,信号系统接收到安全门锁闭信号后,允许列车离站。

1.2 站台级控制

站台级控制是由列车驾驶员或站务人员在站台PSL上对安全门进行开(关)门的控制方式。当系统级控制不能正常实现时,如SIG故障、PSC对DCU控制失败等故障状态下,列车驾驶员或站务人员可在PSL上进行开门、关门操作,实现安全门的站台级控制操作。若安全门全部关闭,但因锁闭信号丢失或信号系统无法确认门是否锁闭而不能发车时,列车驾驶员或站务人员用钥匙开关打开PSL上的“操作允许”开关,再用钥匙开关在PSL上进行“滑动门(ASD)/应急门(EED)互锁解除”的操作,从而可强制发车。正常情况下,只有在安全门全部关闭信号确认后,才允许列车发车,即安全门关闭信号与列车发车命令是互锁的;但在在没有得到安全门关闭信号时强制发车则称为互锁解除。

1.3 手动操作

手动操作是由站台人员或乘客对安全门进行的操作。当控制系统电源故障或个别安全门操作机构发生故障时,站台工作人员在站台侧用钥匙手动解锁后打开安全门(见图1),或乘客在轨道侧手动抬起开门把手后打开安全门(见图2)。此时,PSC上的“滑动门(ASD)/应急门(EED)手动操作”状态指示灯点亮。

图1 站台侧手动解锁

图2 轨道侧手动开门把手

1.4 火灾控制模式

安全门系统在车站控制室设置综合备份盘(Integrated Backup Panel,简为IBP),使得在应急状态下由专人通过IBP实现安全门的开门控制,所有连接采用硬线。当IBP上“应急控制”开关转到“IBP操作允许”位置后,按下“开门”按钮,全部滑动门将打开。当乘客全部撤离后,滑动门由专人按“关门”按钮进行关闭。

在执行IBP的火灾应急功能时,信号系统与PSL对滑动门的控制权被取消。

2 多重安全保护措施

在安全门系统中,为了乘客的安全,设计安装了多重安全保护措施。

2.1 应急门和端门

正常情况下,应急门和端门应保证关闭并锁紧,作为站台公共区与隧道区间的屏障;当列车进站无法对准滑动门时,可作为乘客应急疏散通道。

应急门上设门锁装置,站台工作人员可在站台用钥匙开门;轨侧设有开门推杆,推杆与门锁联动,乘客在轨侧推压开门推杆将门打开。

2.2 声光报警

在安全门的端头,配置有醒目的开关门指示灯,并与蜂鸣器声响共同组成滑动门开关过程、状态及故障时的声光报警提示。

2.3 电子锁紧装置

在每扇门的两端均安装有电子锁紧装置(见图3),在每个电子锁里安装了两个光电传感器,以检测其插销的位置。若电子锁紧装置的插销在门关到位后没有落下来(也就是门没有被锁住),或在执行开门命令时,其插销没有被提起来,则DCU将这些故障信息通过网络通讯(CAN、ModBus)送到PSC主控画面,操作员立即便会知道哪扇门由于何种原因发生了故障。

图3 安全门电子锁紧装置

2.4 红外线探测器

在安全门端面的中部和下部安有红外线探测器(见图4)。在滑动门关闭过程中,若有人或物进出安全门,遮挡了红外线探测器发出的红外线光束,滑动门会停止关门动作,以保证乘客安全;同时,使在门关闭后30 s内,若轨行区仍有乘客遮挡了红外线探测器发出的红外线光束,安全门仍会自动打开。

图4 红外感应装置

2.5 电机驱动

在电机驱动控制方面采用先进的算法,使电机运行平稳、可靠,并保证了滑动门在运行过程中遇到最小8 mm的障碍物时,滑动门立即停止关闭,同时卸掉夹紧力,解脱被夹的人或物;经过一定时间(时间应在0～10 s内可调)后,门应重新关闭。滑动门在运行过程中最大动能不大于10 J,当滑动门运行在最后100 mm行程时其最大动能小于1 J,这样就保证了即使滑动门在运行过程中撞到了乘客,其碰撞也是轻微的。

2.6 就地操作板

若门无法打开是由于PSC无法发出开关门命令引起的,则可通过DCM 旁边(有的在DCM 面板上)的就地操作板(Local Operation Panel,简为LOP)来实现门的开关动作。LOP面板上装有一三档位钥匙(手动、自动、隔离)和开门、关门按钮。当钥匙处在自动档位时,门的开关命令由PSC发出,通常称之为正常模式;当钥匙处在手动档位时,门的开关命令则由面板上的开门、关门按钮给出;当钥匙处在隔离档位时,门保持原状态,但门的开到位和关到位信号则会无条件地送往PSC,从而不影响列车的正常运行,维护人员则可对该DCU进行维修。