第七节、屏蔽门系统

第七节屏蔽门系统本讲提要一•定义二•组成三•运行模式及优先级四•非正常运行操作办法五•日常管理思考：世界第一个使用屏蔽门系统的国家是哪一个？一、定义屏蔽门系统是一道自上而下的全封闭玻璃隔断墙，沿着车站全站台边缘设置，把站台区域与列车区域分隔开来，用于提高运营安全系数、改善乘客候车环境、节约运营成本的一套机电一体化的机电设备系统。功能1、可防止乘客拥挤或意外掉下站台和跳轨自杀，保证乘客的安全；2、提供良好的空气密封性，减少空调的能量消耗，降低运营成本；3、提供站台声音阻隔，降低车辆噪音和站台上的活塞风效应，为乘客构造一个舒适、安全、美观的候车环境；4、门运动动能的设计及防挤压模式能够保证乘客不被夹伤；5、采用直流无刷电机驱动，实现无级调速，传动方式采用齿形带或丝杆形式，门运动平稳；6、防滑门槛可以防止乘客跌倒；7、门体采用钢化玻璃和发纹不锈钢包边框架（或铝合金框架），门扇刚度好。屏蔽门系统有哪些优点？安全性节能降低人工成本环保城市形象与屏蔽门系统相比较，两者的结构型式基本相同，只是全高安全门系统的上部不封闭，门体的下部可以根据需要设置通风口。其主要的功能和特点：除不能实现站台与轨道区间的密封隔离以外，全高式安全门系统和屏蔽式安全门系统具有相同的优点；可比较容易地升级为屏蔽门系统。全高安全门系统半高安全门的高度一般为1.2～1.7m，安装在站台边缘，将站台区域与轨道区域分隔开来，主要目的就是提高安全性。与前两种型式相比，其主要的功能和特点：可防止乘客拥挤或意外掉下站台和跳轨自杀，保证乘客的安全；安装简单快捷，与土建接口较少；造价低；建设周期短。半高安全门系统国内屏蔽门使用市场到目前为止在国内市场有业绩或已中标的企业主要有：外企是西屋、法唯莱、卡巴、纳博克、松下电工等；国内企业是方大、今创、川仪、上海嘉诚、南京康尼、西子孚信、沈阳远大等。但所谓的核心技术即控制和门机驱动系统掌握在外企，国内企业像方大虽然中标的线也比较多，但主要还是只做些门体结构等低附加值部分。随着新建地铁城市的增加，由于属地化生产的要求，国内参与竞争的企业肯定会越来越多。目前国内外认可度比较高的还是西屋、法唯莱、卡巴、Nabtesco这四家，被认为是同一水平的一流产品。价格呈下降趋势。二、构成屏蔽门门体结构与全高安全门门体结构一致，由承重结构、门槛、各种门体和顶箱组成。门体结构屏蔽门门机系统装设在门本体结构的顶箱内,主要由驱动装置、锁紧装置、门控单元DCU、传动装置等组成。门机结构屏蔽门安全门控制与监视系统主要由中央控制盘PSC（含逻辑控制单元和监视单元）、主控制器PEDC、站台端头控制盘PSL、门控单元DCU、就地控制盒LCB、IBP综合后备盘、ISCS综合监控系统、通讯介质及通讯接口、便携式测试装置PTE及车站监视器PSA等设备组成。控制与监视系统PSC是屏蔽门/安全门控制系统的核心，每个车站的屏蔽门/安全门设备室设置一套PSC。中央控制盘PSC由两套相同、相互独立的子系统组成。每个子系统包括一套逻辑控制单元（PEDC），控制一侧站台安全门，其采用高性能安全继电器，以硬线形式连接滑动门门控单元DCU、站台端头控制盘PSL、IBP等，实现关键的控制与关键信号反馈。每个子系统还包括一套监控主机PLC，其通过冗余的现场CAN总线功能，可实现与两侧站台DCU进行实时通讯，并将故障和运行状态信息通过总线传送给PLC。PSC还包括与信号系统的硬线接口、与综合监控系统的RS485串行接口、与PSC盘面显示终端LCD的RJ45以太网接口、接线端子排及柜体面板上的相关按钮开关、指示灯和维修插口（连接PTE）等。PSCPEDC插件箱每侧站台安全门配置一套逻辑控制单元，每套逻辑控制单元内配置有与信号系统的接口、与站台端头控制盘PSL的接口、与车控室IBP盘的硬线接口的继电器组。且处理IBP回路、PSL回路及信号SIG回路的开关门命令的安全继电器相互独立，互不干扰。在接受到传来的开/关门关键命令后，能正确的控制相应侧滑动门进行开/关门动作。逻辑关系上，操作优先级从高到低依次为：IBP回路、PSL回路和信号SIG回路。优先级高的可以限制优先级低的模式，优先级低的操作模式不影响优先级高的操作模式的功能。PEDC插件箱特点：•插件箱结构，模块化设计，可维护性强•采用完全相同的A/B两组进行冷备分冗余提高可靠性，即当一组故障时可切换至另一组保证系统正常工作•A/B两组电源并联、均流，以热冗余方式运行，使整个控制系统具有不断电在线维修功能•双CAN总线实现与各DCU的冗余通信，极大提高系统的可靠性监控主机PLC监控主机是每个控制子系统的主要设备，属于整个总线网络的主设备。实现系统内部信息的收发、采集、汇总和分析，并实现与主控系统车站控制室工作站、PSL、DCU各单元之间的信息交换，并能够查询逻辑控制单元中各个回路的状态；具有足够存放数据和软件的存贮单元，具有运行监视功能及自诊断功能。PSL正常运营情况下，每座车站每侧站台屏蔽门/安全门设计1套PSL；根据特殊运营要求，需要站前折返的车站每侧站台设置2套PSL（简称双PSL）。在系统级控制出现故障时，可由列车驶员或站务人员在站台端头控制盘上对屏蔽门/安全门进行开/关门的控制。PSL内设置有端子排，通过硬线与PSC柜内的端子排相连接，建立与PEDC的控制关系。监控主机PLC可以监视到PSL开关门钥匙开关与互锁解除钥匙开关的状态，并进行显示和记录。DCU门控单元是滑动门电机的控制装置，屏蔽门和全高安全门每对滑动门单元配置一个门控单元，安装在顶箱内。由1个DCU控制1个电机,带动两扇滑动门进行开关运动。半高安全门每对滑动门单元配置一个门控单元，安装在固定侧盒中。由1个DCU控制2个电机，带动左右两扇滑动门进行开关运动。1）门控单元DCU的硬件由逻辑单元、驱动单元、外壳箱、进出线端电缆密封、数据线组成。DCU软件分为逻辑软件和驱动软件。2）其中逻辑单元上配置有LCB控制输入接口、开关门命令及安全回路的硬线接口、现场CAN总线接口，以及与装有PTE软件的笔记本电脑的通讯接口。驱动单元上配置有电机控制接口、指示灯控制接口、门锁单元接口、扬声器接口。DCU创新点1.语音报错（a）正常工作时，发出开关门语音提示；（b）故障检修时，提示出现故障的元件及/或故障原因。2.变流主电路在线检测低压在线检测主电路，当主电路出现短路时，避免了高压检测易出现的故障扩化。3.手动释放切除主电路手动开门时，主电路将被切断，此设计的优点体现在两方面：（a）当IPM工作正常时，不会对主电路造成电污染；（b）当IPM故障时，不会出现因反电势过大而导致开门力过大，导致力气小的人群（妇女及小孩）打不开门。4.使用两个完全电隔离的CPU（CPU1和CPU2）共同对电机进行牵引和制动CPU1可发出牵引和制动信号，CPU2可发出制动信号，CPU2的优先级较CPU1高，紧急情况下，CPU2可强行介入制动。为了实现此功能，特别设计了电机制动主电路，较斩波制动方式，此制动方式控制信号少，易于实现。DCU特征1.采用模块化设计，电源模块与控制电路模块分板设计2.控制电路采用双微处理器以保证控制安全性3.与PSC的进行双路CAN冗余通讯DCU冗余功能原理图与现有屏蔽门/安全门DCU相比，具有通用性好、安全性高、可靠性强的特点。LCB的安装位置在滑动门门楣右下方，钥匙开关及按钮的安装位置方便站台侧工作人员通过钥匙进行模式转换。LCB钥匙开关通过专用电缆与DCU接口单元连接，且有铝盒密封，接线端子不外露，安全防尘。每个门单元中无论发生网络通信故障、电源故障、DCU、门机故障以及其它故障，均可通过就地控制盒LCB切断此道滑动门DCU的电源，从而使此故障单元从整个系统中隔离，不影响整个系统的正常工作。LCB􀀹屏蔽门/安全门系统为一级负荷供电（当线路发生故障停电时，仍保证其连续供电，即双回路供电），两路交流输入经低压配电箱切换后给屏蔽门/安全门系统供电。􀀹屏蔽门/安全门供电电源采用驱动电源和控制电源分开设置。控制电源和驱动电源相互独立，配独立的蓄电池组。驱动电源为滑动门之驱动提供电源；控制电源为屏蔽门/安全门的监控系统提供电源。􀀹电源容量按六辆编组进行配置。在交流断电时，驱动蓄电池能保证双侧站台所有门单元在60分钟内动作3次；控制蓄电池能提供控制设备持续运行60分钟所需的能量。􀀹电源系统主要部件采用模块化功率部件，可实现完善的N+1备份功能、在线式热插拔及在线维修功能。电源系统供电系统驱动电源原理图控制电源原理图运行模式自动控制模式：投用后期、信号系统开启手动控制模式：投用初期、站台端控制盘开启优先级别三、运行模式及优先级一级：门体手动操作二级：门体控制箱操作三级：站台端控制盘操作四级：车控室控制盘操作五级：信号自动控制操作非正常运行状态指屏蔽门在运行过程中，存在外界因素干扰，运行发生变化，设备存在故障，系统无法正常运行，需要人工干预处理或者改变运行模式。四、非正常运行操作办法1、屏蔽门不能正常开启自动控制和手动控制运行模式方法相同1-2扇站务员——行调——行车值班员——站务员多扇站务员——行调——维修人员行车值班员——站务员后续列车、车站、乘客2、屏蔽门无法正常关闭自动控制和手动控制运行模式处置方法不同1-2扇自动控制站务员——司机——行调——司机——站务员手动控制站务员——司机——行调——屏蔽门操作人员——司机——站务员多扇自动控制站务员——司机——行调——司机——站务员手动控制站务员——司机——行调——屏蔽门操作人员——司机——站务员3、屏蔽门正常关闭，列车车门不能正常关闭自动控制和手动控制运行模式处置方法不同自动控制运行模式：1-2扇司机——行调——司机、站务员——行调手动控制运行模式：多扇司机——行调——车站值班员、司机、站务员——行调、车站值班员4、车门、屏蔽门完全关闭，列车无速度码自动控制运行模式：司机——行调——司机、行车值班员手动控制运行模式：多扇司机——行调——司机、行车值班员、后续列车、车站、乘客5、列车反方向运行停站有控制盘：行调——车站值班员——司机——行调——司机无控制盘：行调——车站值班员——司机——屏蔽门操作人员——司机、站务员——行调——司机——行调——车站值班员6、救援连挂列车在车站清客手动控制运行模式：行调——车站值班员——司机——行调——司机——行调7、屏蔽门玻璃破碎FSD、EED、MSD破碎：车站人员ASD破碎：地车值班员——行调——车站值班人员8、列车停站不准且无法动车司机——行调——车站值班人员、司机9、突发事件下屏蔽门的操作行调、环调——行车值班员——车站人员10、单对安全门无法正常关闭自动控制手动控制相关单位职责分工调度中心检修中心运营公司屏蔽门的日常开启、检查与报修1、抢修、夜间施工期间屏蔽门的开启关闭2、屏蔽门钥匙的管理负责人数量地点3、运营开始前后屏蔽门的检查4、屏蔽门设备故障状态下的报修、抢修课堂练习题1、简述屏蔽门系统运行模式及操作优先级别。谢谢大家