郑州轨道1号线车门监控电路优化设计

李飞龙　刘立任　林林

摘要：本文介绍了郑州轨道1号线地铁列车的车门监控电路，并结合两起车门故障实例，指出了原电路设计中存在的缺陷，最后提出了一种新的电路优化方案。

关键词：地铁列车；客室车门监控电路；电路设计优化

1 车门监控电路

车门监控电路，用于监控整列车客室车门的开闭状态。当所有车门关好时，监控电路中的各开关闭合，形成通路，最终将“所有车门关好”的信息传递给列车控制系统。现有地铁车辆安全设计中已普遍将“所有车门关好”作为列车牵引构成的必要条件之一，因此车门监控电路是否构成直接影响列车的正常运营。郑州轨道1号线列车原有的车门状态监控电路，按结构可分为单节车和整车两部分。

1.1 单节车车门监控

单节车车门监控电路根据布局可分为左侧与右侧两条对称的电路。以TC1车左侧车门监控电路为例。该电路中串接了TCl车左侧4个车门的关到位、锁到位及紧急解锁开关的相应触点。正常情况下，当4个车门关好时，该电路末端的TC1车左门状态监控继电器将得电，同时线路中的VCU采集点也将采集到高电平。

1.2 整车车门监控

车门监控电路的整车部分也可根据布局分为左侧与右侧两条对称的电路。

TC1车为主控端时，整车左侧门关好电路的示意图见图1，其电路中串接了6个单节车车门状态监控继电器的对应触点。正常情况下，当6节车同侧所有车门均关好时，该电路末端的列车左门关好继电器（=81-K110）将得电，同时线路中的VCU采集点也将采集到高电平。

1.3 电路整体示意

将车门监控电路的单节车部分与整车部分整合后，其整体示意图见图2（TC1车为主控端的左门监控）。

2 故障实例及原电路缺陷说明

2.1 故障实例两起

2.1.1 单节车车门监控继电器故障

2015年1月31日0104车黄河南路站上行线站台作业后，关门灯不亮，司机重新开关门仍不亮，试灯正常。HMI提示5B车“门控制严重故障”，但车门图标均显示正常关好。列车无法动车，司机操作“门关好旁路”后以KM模式动车。

列车回库后，查看VCU故障数据，记录有“955左门关好并锁好信号不符合逻辑”。查看CCF故障记录：故障时间点E222_07信号（DE模块采集的5车右门状态监控）数值为0，TZTX（1-8）（门控器通过MVB反馈的车门状态）数值均为1。逐个查看01045车右侧4个车门的门控器数据，均无相关故障记录。

结合故障现象及VCU监控数据，确认故障时间点所有车门关闭并锁闭，但01045车右门状态监控继电器（=84-K218）未吸合。进一步排查01045车右门状态监控电路中的各接线及节点无异常后，确认故障点为继电器本身。

2.1.2 整车车门关好继电器触点接触不良故障

2015年3月25日0115车会展中心站上行线站台作业后，关门灯亮，但列车ATO模式无法动车。HMI显示门控制故障，但车门图标均显示正常关好。重新开关门后故障仍存在，司机在会展中心站上行线清客，清客完毕后，以紧急牵引模式动车。

列车回库后，查看VCU故障数据，记录有“主VCU紧急制动”及“1车左门关好信号不符合逻辑”2条故障信息。查看CCF故障记录，故障发生时，整车左侧车门关好信号“$E111_11”的值为0，即VCU检测到左侧所有车门未关好。查看故障时司机室监控视频，列车左门关好灯、右门关好灯、所有门关好灯均正常得电，证明左侧所有车门关好的硬线监控电路正常构成。

根据故障现象及故障记录判断，故障发生时左门关好继电器正常得电，但列车DE模块采集点处不得电。进一步检查测试后，确认本次故障的原因为左门关好继电器上有关DE模块的触点接触不良。

2.2 电路缺陷说明

根据上述两起故障的调查结论可知，该两起故障发生时，整车车门系统本身的功能及状态均完全正常，故障点均为用于监控车门状态的监控继电器。车门监控电路原本设计用于检测车门状态，当车门完全正常时，出现的该两起故障从某种意义上讲，均属于误报范畴。该情况暴露出了原有车门监控电路在电气设计上的缺陷，现将其归纳总结如下：

（1）线路中使用的状态监控继电器数量过多，使线路整体的故障率增加。

（2）单节车车门状态监控继电器的触头使用率低（仅使用两对触头），功能设计上存有多余情况。

（3）VCU数据采集点的接线中串接了对数据采集无意义的继电器的触点，且部分监控点设计多余（监控点采集的数据未用于列车的控制逻辑）。

3 优化方案及说明

3.1 优化方案

针对存在的问题，对原有车门监控电路进行优化后的流程示意如图3所示。该方案将车门监控电路的单节车部分与整车部分合为一体。

3.2 总结说明

新的优化方案修正了原有电路中存在的缺陷，具有以下优点：

（1）将整车同侧所有车门的状态开关触点串在一起，省去了单节车状态监控继电器，简化了电路结构。

（2）合理布局了VCU采集点，在保持原电路故障位置诊断功能的同时，剔除了无用的多余设计。

（3）去掉了VCU采集点接线中串接的继电器触点，提高了VCU采集数据的可靠性。

优化后的电路从根本上排除了两起示例故障发生的可能性，提高了车门监控电路的可靠性。目前，该方案已实际应用于郑州轨道1号线。同时也将作为一项统一要求，对郑州轨道后续线路电客车的电气设计进行规范。