地铁屏蔽门二次关门故障分析及解决方案

游良

摘 要：屏蔽门设备系统的运行稳定性关系到屏蔽门设备的使用寿命及地铁运营的服务质量与安全。文章介绍了地铁屏蔽门控制系统的四种控制方式，并以深圳地铁罗宝线二期屏蔽门为例分析其控制系统与屏蔽门二次关门故障的内在联系，并提出了解决方法，以提高屏蔽门设备系统运行的稳定性。

关键词：地铁；屏蔽门；二次关门；信号重叠区域

引言

地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科技产品，使用于地铁站台。屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启。地铁站台安装屏蔽门有效地减少了空气对流造成的站台冷热气的流失，保障了列车、乘客进出站时的绝对安全，降低了列车运行产生的噪音对车站的影响，提供了舒适的候车环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。屏蔽门设备系统的稳定运行，直接影响屏蔽门设备的使用寿命及地铁运营的服务质量与行车安全。然而，在目前的地铁屏蔽门控制系统中还存在着一些问题，这就有必要对其进行优化，使其更好地满足屏蔽门稳定运行的要求。

1 屏蔽门控制系统

屏蔽门控制系统具有系统级控制、站台级控制、紧急操作控制和手动操作控制四种控制方式。这四种控制方式中以手动操作控制优先级最高，系统级控制最低。

1.1 系统级控制

系统级控制是在正常运行模式下能自动或经列车司机确认后对屏蔽门进行的自动控制方式。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，系统自动或经列车司机确认后进行开/关门操作，控制命令由信号系统（SIG）发送，经网络以广播方式传送操作指令，通过DCU进行自动控制，实现屏蔽门的系统级控制操作。

1.2 站台级控制

站台级控制是由列车司机通过站台PSL对屏蔽门进行的控制操作。当系统级控制不能正常实现时，如SIG系统故障，PSC对DCU控制失败等故障状态下，列车司机应在PSL上进行开/关屏蔽门操作，实现屏蔽门的站台级控制。

1.3 紧急操作控制

在紧急运行模式下，如隧道内或者站台发生火灾等情况下，可由车站值班员操作车控室内的PCS控制开关对屏蔽门进行开/关控制。

1.4 手动操作

手动操作是站台工作人员或乘客对屏蔽门进行的操作。

2 深圳地铁罗宝线二期屏蔽门控制系统优化改造实例

2.1 存在问题

自罗宝线二期屏蔽门投入使用以来，发生过多起屏蔽门二次关门的故障。故障现象表现为在系统级控制方式下，整侧屏蔽门在关门过程中突然打开约100mm后继续关门。此故障对屏蔽门运行的稳定性及使用寿命和地铁的运营服务质量造成了严重影响。

2.2 原因分析

2.2.1 信号系统（SIG）

在屏蔽门系统级控制下，将示波器接入控制系统，对信号系统（SIG）发送给屏蔽门的开/关门信号进行监测记录。根据记录到的正常波形图（图1）和二次关门故障发生时的波形图，发现开/关门信号存在重叠区域，而当故障发生时相应的关门信号在重叠区域会出现掉码现象。

2.2.2 屏蔽门控制原理

接下来分析现有的屏蔽门控制原理（图2），开门时信号系统将开门信号发送给时间继电器1，然后通过开门继电器使屏蔽门执行开门动作；关门时信号系统将关门信号发送给时间继电器2，然后通过关门继电器使屏蔽门执行关门动作。从控制原理图我们可以得到，时间继电器1和时间继电器2不具备互锁功能，故无法屏蔽掉信号系统的重叠区域，而当关门信号在重叠区域掉码时，屏蔽门就会发生二次关门现象。

2.3 改造方案

从以上分析中为消除此类故障，提高屏蔽门系统运行的稳定性，整改方案可以从两个方面着手。一方面可以从消除开/关门信号的重叠区域为着手点，另一方面可以从提高信号系统的稳定行，尽量减少掉码现象的发生为改造点。因为信号系统（SIG）不属于屏蔽门系统的管辖范围，所以改造的方向就只能集中于消除开/关门信号的重叠区域。

鉴于此，现提供以下整改方案，即在原有控制原理的基础上加装两个时间继电器，使时间继电器1和时间继电器2实现互锁，从而消除掉开/关门信号中的重叠区域，以达到整改目的。整改方案如图3，时间继电器3和时间继电器4是在原来控制原理基础上加装的两个时间继电器。开门时信号系统将开门信号发送给时间继电器3，中间经过时间继电器1，最后通过开门继电器使屏蔽门执行开门动作；关门时信号系统的关门信号发送给时间继电器4，中间经过时间继电器2，最后通过关门继电器使屏蔽门执行关门动作。此整改方案中的时间继电器3的常开常闭触点和时间继电器4的常开常闭触点可以实现时间继电器1和时间继电器2的互锁，从而使时间继电器1和时间继电器2接受到的开/关门信号不存在重叠区域，实现整改目标。

2.4 方案实施及效果

按照改造方案，先对地铁车辆段的屏蔽门样机的控制系统进行了改造，并模拟信号系统及其关门信号的掉码，观察屏蔽门样机的反应情况。通过测试未发现屏蔽门样机出现二次关门的现象。据此，在正线选用深大站作为试验站，对屏蔽门的控制系统进行了改造。通过近一年的观察，未发生过一起因信号波动引起的二次关门故障，也证明了此次的改造是成功的，同时也为罗宝线二期其他车站的屏蔽门的改造提供了理论基础和实践经验。

3 结束语

屏蔽门在轨道交通运输中起着重大作用，其无论是对于乘客的安全还是对于能源的节约都起着不可取代的重要地位。然而随着地铁线路的增多，地铁屏蔽门的种类也必然会不断增加，而在屏蔽门的实际使用的过程中不可避免的地会出现各种问题和难题，只有对设备不断摸索，不断深入研究，提高分析问题和解决问题的能力，才能为提高地铁运营的服务质量贡献力量。

参考文献

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