屏蔽门激光误报警原因分析与解决方案

摘要：为确保行车和旅客人身安全，避免有乘客或大件物品被夹在屏蔽门与列车车辆之间造成危险，深圳地铁环中线在屏蔽门与车辆的间隙处设置障碍物激光探测报警系统。为了激光束能正确探测现场真实情况，需要保证激光探测器发射和接收的稳定性和可靠性。

关键词：屏蔽门；激光；误报警；发射机；障碍物；激光探测报警系统

中图分类号：P624 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）01-0075-03

深圳地铁环中线屏蔽门障碍物激光探测报警系统主要用于对地铁车辆与屏蔽门的间隙进行实时监视，发现间隙内有障碍物（人体或较大物体）滞留时实时向屏蔽门控制室发出报警，提示暂缓启动列车；障碍物清除时即可停止报警允许启动列车，以保证旅客和车辆运输的安全。

每侧站台各设一套障碍物激光探测报警系统，主要包括：控制主机、激光探测器组以及供电和信号传输线路等辅助设备。其中，每对激光探测器包含一台发射机盒和一台接收机盒，上探测器盒和下探测器盒并列安装在屏蔽门端门靠轨道侧的立柱上。两激光束距地面高度分别为250mm、550mm，任何一条激光警戒线被遮断时，该防区即时向控制主机输出报警信号。

1激光误报警故障情况

激光探测报警系统在投入使用后车站经常发生声光报警，可详细检查探测区域却没发现有障碍物或人员存在。多次出现的误报警现象，探测情况跟现场情况不一致，防护功能失效。错误的声光报警给车站人员一个错误的信息，不但增加了较多不必要的工作量，还影响了地铁列车的运行质量。

2激光误报警故障原因分析

经过模拟测试，激光系统电气线路传输信号正常。控制主机内部元器件完好，能正确显示外部输入的状态。防护区中区间的发射机和接收机安装在地表面上，激光探测稳定无偏差。误报警时，安装在端门立柱上的接收机的微小偏移不影响接收效果，而发射机上下两束激光出现不确定的上下偏移，经过一个站台的传输量放大即会影响到接收机的接收。通过发射机内部调整螺丝调正后误报警消除，可经过一两天时间，光束又有偏移。因此，可判断误报警原因为发射机安装固定方式不够稳定。

屏蔽门作为活动机构，其安装稳定性和门加工间隙有自身的标准和要求，且会受到地铁隧道风压和列车振动的影响，安装到屏蔽门端柱上的发射机方向稳定性即会受到屏蔽门稳定程度的影响。屏蔽门绝缘测试或其他检修作业时，端柱的调整松动，以至于少数时候拆动激光发射机，由此会影响激光发射机的偏移，导致经常增加重复维护调试工作量。

因此，现有发射机安装到屏蔽门端柱上是引起误报警的主要原因。

3激光误报警解决方案

根据激光产品的多年统计数据，结合上海地铁和杭州地铁等其他单位激光防护使用情况证实，激光束的发散角小、适于远距离传输、维护工作量少等优越性得以充分发挥的关键要素除设备性能外，就是安装基础的可靠性和稳定性。2011年7月以来，对深圳地铁环中线安装在屏蔽门边缘的地面上的区间发射机进行观察发现，各区间单设立柱的发射机光束方向都显示稳定，说明地面单设立柱具有较好的稳定性和可靠性。安装到屏蔽门端柱上的发射机则容易受屏蔽门端柱稳定性的影响产生偏移，从而产生误报警现象。

由于不能阻碍列车司机上下车，且屏蔽门端门处地面有凹槽，不容易固定，故选取离端门1m、离站台边缘0.15m处的地面进行车尾端发射机盒落地安装。激光发射机单设立柱直接安装到站台地面，可减少激光装置受振动影响，有利于长期稳定性和可靠性。

3.1在车尾安装发射机的可行性

车头接收机盒的微小偏移不会误报探测故障，可继续留在端门立柱上不需改动，只需要进行车尾地面就近安装发射机。单设立柱不会发生列车侵界，又不会影响行车人员活动。立柱的形状加工成L型结构，安装时可采用化学锚栓将地板的地面固定到地面上，立面固定发射机，高度和孔位与原尺寸相同。固定好地板后可直接和方便地移设，须重新调试，但工作量增加不太大。

3.2L型结构铁支架的加工与紧固

在列车运行过程中，屏蔽门门体与轨道等电位连接，约有90V的对地电压。为避免司机或其他车站人员触电，在车尾端地面同样设置有环氧树脂绝缘层。在安装地脚固定螺杆时需要考虑增加绝缘装置。针对支架与车站地面的绝缘，分别使用绝缘管和结缘垫圈与固定螺杆及螺母间隙配合来处理，并且在间隙中加注植筋胶。

要确保有足够的牢固性，使支架与地面有较大接触面并采用4个相距不少于120mm的螺丝进行紧固。在立面，支架需要有足够的刚度和强度。塑料强度不够且容易老化，不可取；不锈钢成本太高，也不可取；普通铸铁焊接性能良好容易焊接成L型，表面喷漆防锈即可达到使用要求。

安装地面表层是较脆的瓷砖层，次层是较软的绝缘层，底层才是较硬的混凝土。上面两层材质容易造成固定螺杆孔的较大误差，因此固定螺杆必须深入到混凝土层约20mm处。固定螺杆总长110～120mm，直径不少于M10。

3.4激光探测调试

不能影响白天地铁的正常运营，只能利用晚上地铁停运后的屏蔽门作业点进行激光安装调试工作。安装支架后，加长发射机信号连接线使其能装在支架立面上。发射盒与车站头端接收盒直线对应后，用扎带紧固发射机。调节水平和垂直方向调整螺丝，使两束激光束准确落到接收盒上。当屏蔽门门关闭时，在屏蔽门与车辆的间隙处放置滞留物体遮挡激光束，观察控制主机是否发出声光报警。如果没有，则检查通电情况、激光头是否有灰层、控制柜的安全回路等。通过调整控制柜线路保证清除障碍物时，可停止报警。

4整改效果

经过整改后，激光光束发射稳定，激光光束偏移造成的误报警现象已基本消除。偶尔发生的误报警大多数是后期人为碰撞或发射头有灰层所致。激光探测系统能真实有效地探测屏蔽门与列车间隙的障碍物情况。

5结语

通过分析激光误报警故障的原因，在不影响地铁站台其他设备功能的前提下，避免对列车的侵界，克服安装支架对地面的绝缘问题，对发射机的紧固方式进行改造，从而保证了激光探测系统的稳定性和有效性，使列车运行和人身安全的监控真实可靠，提高了地铁运营安全系数。

参考文献

[1]张琨，赵加建．安全防护装置在屏蔽门系统中的应用[J]．城市轨道交通研究，2009，（1）．

[2]卢昌仪．防止地铁屏蔽门与列车间隙夹人的方案[J]．都市快轨交通，2008，（5）．

[3]程学庆，唐瑞雪，陆再珍．地铁屏蔽门安全系统分析及改进[J]．工业安全与环保，2010，（2）．

[4]朱宁．地铁屏蔽门激光防护方案研究[J]．中国高新技术企业，2011，（19）．

作者简介：黎竞（1985-），男，广东高州人，深圳市地铁集团有限公司助理工程师，研究方向：机械工程及自动化。

（责任编辑：周琼）