浅谈屏蔽门电气系统控制

尹宏

一、屏蔽门系统构成

屏蔽门是指在站台上以玻璃幕墙或者其他结构幕墙的方式包围铁路站台与列车上落空间的装置。当列车到达时，自动开启幕墙上活动门供乘客上下列车，当列车准备离站时，首先自动关闭幕墙上活动门防止乘客上下列车，以保证乘客的安全。

站台的屏蔽门的长度一般与列车长度相适应，其中屏蔽门系统中每一个活动门（PSD）与列车的车门一一对应，在活动门旁边是固定的玻璃幕墙，另外在屏蔽门的头端、尾端以及中部均有从轨道车能手动推出的端门以及应急门。以供乘客当屏蔽门出现故障时能离开隧道。每个活动门均有控制模块（DCU）、电机、开关门导向装置等部件，以控制活动门在电控指令下能开启或者关闭屏蔽门。

二、屏蔽门的自动控制系统组成

出于安全以及现场服务的考虑，在控制系统中，除自动控制单元外，需要添加就地控制单元（PSL）以及火灾模式开关（IBP）两部分控制，因此，屏蔽门控制系统主要包括以下部分：

1、 自动控制模块

屏蔽门自动控制系统主要是采用控制系统（PSC）对应每一个活动门的门机控制系统发出控制指令，指挥门机进行开关门的动作。每个门机又将每个活动门的状态通过电信号反馈回控制系统。然后控制系统再进行判断，并将门状态通知列车。

2、 就地控制盘

当整列屏蔽门控制出现故障无法采用自动控制开启时，在列车头端位置需要有一个手动开关，对屏蔽门系统进行开关，PSL 面板单元与PSC 连接。每侧站台在端头墙处与就地控制面板PSL 配置。PSL面板上包括灯、钥匙开关与按纽，当“就地控制”开关在“就地激活”模式与“系统测试”模式时，由专人就地操作活动门。

3、 火灾模式控制盘

屏蔽门紧急控制面板放置在车站控制室内：屏蔽门紧急控制面板：在隧道起火或乘客疏散时，屏蔽门必须处于打开状态，保证乘客能够疏散到安全地带。

为实现以上功能，目前PSC控制主要采用两种模式，一种是将所有信号接口控制元件集成在一个控制盒内，包含有电源、总线控制模块、三种控制的集成、状态反馈的处理单元等，将控制、存储、反馈于一体，这种模式的优点是当出现故障时，只需要直接更换控制盒，从而提高了响应速度，能快速处理故障。另一种是将控制命令与反馈信号互相分离，在控制命令中又将自动控制、就地控制、火灾模式分离开，系统相对复杂，优点是当其中一部分出现故障，不会影响到其他系统的故障。

从现场实际使用情况来看，两种系统各有优劣，但总的看来，采用互相分离的模式故障率由于控制命令与反馈信号的分离，故障点相对较少，更适合使用。

三、屏蔽门的控制系统的设计

在屏蔽门的控制需求中，由于优先级的关系，需要对系统进行三级控制，第一级是火灾模式，第二级为就地模式控制，第三级为自动模式控制。在火灾模式控制中，无论就地模式和自动模式为何种状态，均不影响火灾模式的开关屏蔽门。而在就地模式控制中，必须火灾模式在处于止状态下，无论自动模式何种状态，均可正常开关屏蔽门。而自动模式状态下，必须火灾模式和就地模式处于禁止状态，才可以实现关闭屏蔽门，但在自动模式下打开屏蔽门，除必须火灾模式和就地模式处于禁止状态下，还必须有屏蔽门关闭锁紧状态，才允许打开屏蔽门。因此在火灾模式与就地模式不仅需有开关门命令，并需要对开关门命令进行互锁以外，还必须有允许禁止命令，从而实现这个功能。

基于以上的要求，我们的设计如下：

其中OT1为开门继电器，CT1为关门继电器，OFR1为关闭锁紧时间继电器，LOT1为PSL开关门继电器，LOR1为PSL允许继电器，IBPE1为IBP允许继电器，IBPO1为IBP开关门继电器。

1、自动命令

当列车的开门指令通过信号系统对OT1继电器进行闭合操作时，即为已发出开门指令，此时通过电路分析，我们必须要OFR1为闭合状态，LOR1和IBPE1为禁止状态，开门指令才能正常到门头，对所有屏蔽门进行开门指挥。同理，在列车的关门指令通过信号系统对CT1继电器进行闭合操作时，即为已发出关门指令，此时通过电路分析，我们必须要OFR1为闭合状态，LOR1和IBPE1为禁止状态，关门指令才能正常到门头，对所有屏蔽门进行关门指挥。由于信号系统的开关门指令是互锁形式，所以在屏蔽门系统中，没有必要对该两个继电器进行互锁。

2、 就地操作

当由于自动命令已经无法对OT1以及CT1进行操作时，我们必须在PSL控制盘对屏蔽门进行操作，此时首先是将PSL盘上的操作模式打到允许位置，即LOR1继电器为闭合状态，即断开了自动操作回路的所有指令，自动命令中的所有信号对屏蔽门开关无任何影响，此时，再启动PSL开门指令闭合LOT1，通过电路分析，LOT1闭合，LOR1闭合，IBPE1禁止状态，即可实现PSL开门指令正常到门头，对所有屏蔽门进行开门操作。同理，PSL盘上的操作模式依然在允许位置，即LOR1继电器为闭合状态，将LOT1禁止，此时LOR1闭合，IBPE1禁止状态，即可实现PSL关门指令正常到门头，对所有屏蔽门进行关门操作。同时由于LOT1继电器是对PSL开关门实现了互锁。

3、 火灾模式操作

当出现火灾或其他紧急状态时，在车控室需要对屏蔽门进行紧急操作时，此时首先将IBP盘上的操作模式打到允许位置，即IBPE1继电器为闭合状态，即断开自动操作回路和PSL操作回路的所有指令，自动命令和PSL操作命令对屏蔽门开关无任何影响。此时在启动IBP开门指令闭合IBPO1，通过电路分析，IBP01闭合，IBPE1闭合，即可实现IBP开门指令正常到门头，对所有屏蔽门进行开门操作。同理，IBP盘上的操作模式依然在允许位置，，即IBPE1继电器为闭合状态，将IBPO1禁止，IBPE1闭合，即可实现IBP关门指令正常到门头，对所有屏蔽门进行关门操作。同时由于IBPO1继电器是对IBP开关门实现了互锁。

四、结论语

地铁屏蔽门系统是一个复杂的机电设备系统。但其核心部分是电气控制系统，电气控制系统的主要功能要点在于分级控制、保障安全。我们设计控制系统功能时必须以此为基础，提高系統的安全性以及可靠性，以达到系统的要求。以上类似的设计已经在广州地铁一号线、三号线成功运用。