安全探测装置在屏蔽门系统中的应用

曲泽超 王 璐 李兆君

(郑州市轨道交通有限公司运营分公司 郑州450015)

随着城市化进程的加块，城区面积越来越大，城市轨道交通发展将也越来越快。地铁在给人们出行带来便捷的同时，也给带来了一些不安全的因素。屏蔽门系统是现代化地铁的必备设施，沿地铁站台边缘设置，将列车与地铁站台候车区隔离，避免了人或物落入轨道和非法进入轨道，杜绝安全事故的发生，保证列车的正常运行。因此，屏蔽门工作的安全性是该系统的控制关键所在。然而，在人流高峰期间，容易出现推挤并造成人或衣物等被夹在列车与屏蔽门之间的空隙内。一旦发生这样的意外情况，倘若列车司机并不知情，执行发车命令，势必会造成人身事故。安全探测技术的采用，有效避免了此类事故的发生，确保了乘客乘车安全。

1 安全探测装置

1.1 构成与功能

安全探测装置对地铁屏蔽门和列车车体之间的空隙进行红外探测，一旦发现有乘客或障碍物就立即发出信号，并进行声光报警。

安全探测装置由红外保护传感器、探测控制器和声光报警装置三部分构成。红外保护传感器安装在屏蔽门和列车门之间，每套滑动门单元安装一套红外保护传感器，分别由发射侧和接收侧组成。探测控制器和声光报警装置分别安装在站台的顶端、机车头部一侧。安全探测装置具有以下功能:能够探测屏蔽门和列车门之间的障碍物，具有待机模式、实时模式、隔离模式和旁路模式4种工作状态，能侦测出探测控制器内程序的死机状态并及时唤醒。

1.2 工作原理

安全探测装置的工作流程如图1所示。

图1 系统工作流程

系统上电后，光幕进行自检，收到自检成功信号后进入待机模式;待收到屏蔽门“关闭且锁紧”信号后，探测装置进入实时模式，同时报警器绿灯被点亮。如期间某套传感器持续0～10 s(可设置)探测到障碍物，则该传感器就将输出信号通知探测控制器，同时报警器绿灯熄灭、红灯闪烁，蜂鸣器发出报警声音;如期间没有探测到障碍物，则系统在0～40 s(可设置)后再次进入待机模式，系统输出继电器吸合，安全回路闭合，提醒司机可以考虑发车。当传感器自身出现故障时，系统立即将输出继电器触点断开，并发出声音和红色光报警信号。待工作人员将系统切到旁路模式时，系统输出继电器触点再次吸合，做到不影响列车正常运行，并发出黄灯信号，提醒工作人员更换红外保护传感器，此时其他红外传感器仍然投入工作状态。

系统具有待机、实时、隔离和旁路4种工作模式。

1)待机模式:控制器的控制输出总是接通，控制器的监控输出指示出该状态。

2)实时模式:控制器的控制输出在持续探测到障碍物后断开，障碍物离开后恢复，其监视输出反映探测物及红外保护传感器故障的实际状态。

3)隔离模式:某个信号的输出被开关隔离，其余信号仍然保持正常的工作状态。

4)旁路模式:控制器的控制输出被钥匙开关旁路，持续有效输出;其监视输出指示出该状态，安全红外保护传感器仍然可以正常投入工作。

探测控制器的显示界面具备以下功能，系统可以显示时钟、红外保护传感器的检测结果、报警、旁路指示等。另外，系统具备信号隔离功能且可以达到信号1～信号6的隔离控制及指示功能，显示界面见图2。

图2 探测控制及报警系统界面

2 红外保护传感器

红外保护传感器的基本参数如表1所示。对24道屏蔽门采取“一门一保护”的安装方式，在每道站台屏蔽门上都安装一套红外保护传感器，安装在滑动门的两侧，具体如图3所示。

表1 传感器参数

图3 传感器安装在屏蔽门上

红外保护传感器尺寸为12 mm×16 mm×400 mm，传感器安装支架采用不锈钢材质，图4为支架安装。

图4 传感器支架安装

3 安全探测装置接口

安全探测装置与屏蔽门中央接口盘接口共3部分:供电接口、电气控制接口和通信接口。中央接口盘提供DC110V电源及两路屏蔽门全关且锁紧信号给安全探测装置，安全探测装置反馈两路闭合信号和一路系统状态信号，两系统之间通信采用RS485专用串口通信协议。

在安全探测系统处设置无源干节点，系统正常工作时干节点常闭合，系统出现故障时干节点打开，屏蔽门系统负责干节点供电和检测。

3.1 电源接口

屏蔽门中央接口盘提供一路DC110V电源给安全探测控制箱，具体接线形式如图5所示。

图5 供电接口

3.2 电气控制接口

以下是电气控制接口，送出信号见图6，接收信号见图7。

图6 屏蔽门中央接口盘送出信号

图7 屏蔽门中央接口盘接收信号

3.3 通信接口

采用RS485串口专用通信协议，通信内容包括安全探测传感器自检成功与否、实时模式下有无障碍物遮挡和旁路模式、隔离状态监控。

4 结语

安全探测装置成功地解决了地铁站台屏蔽门和列车间轨道侧间隙安全检测的技术难题，确保了乘客的人身安全。随着国家对轨道交通基础建设的高度重视，安全探测装置在屏蔽门行业的应用也会越来越广泛。

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