轨道交通站台安全门电气系统架构及安全保护措施探讨

2018-08-16谢嵘南京康尼电子科技有限公司

新商务周刊 2018年8期

文/谢嵘，南京康尼电子科技有限公司

1 轨道交通站台安全门的系统架构

1.1 站台安全门的分类

现代交通轨道中，安全门系统已经成为重要的基础交通设施。在轻轨、地铁等轨道交通的地面站台和高架上，经常能看到安全门。当前我国轨道交通中常见的安全门主要包括：半高式安全门系统和全高式安全门系统。一般安全门在站台的边缘处设置，列车和站台候车厅之间的距离被隔开，防止乘客发生跳下轨道或跌落等意外时受到伤害，使交通的安全性和舒适性得到保障。

半高式安全门系统的门高约为1.5m，轻轨的半高式安全门的外观结构是敞开式的，结构简单，安全门系统和土建接口不用在站台进行特殊的绝缘处理，安装便捷，是运行铁路线安全门理想的改造。全高式安全门系统具有安全、环保、节能的优良性能，同时还能减少站台候车厅和轨道运行轨线之间的区域的冷热空气交换，最大限度的降低环境控制系统运行过程中需要消耗的能源，使运营成本得到极大的节约。同时全高式安全门系统还可以避免乘客落入轨道运行区域，使列车的安全性能得到提高，并且还可以对候车厅环境起到一定的美化作用。

1.2 站台安全门的系统架构

站台安全门系统架构主要有主控系统（PSC）、门控单元（DC U）、冗余的网关、就地控制盘（PSL）和综合备份盘（IBP）构成，如图1所示。

如图所示，在设置安全门时，如设置轻轨安全门，每6辆车可以编组12扇安全门，每扇安全门都可以通过DCU进行控制，在每个DCU上配备了双CAN现场总线通讯；为了实现CAN网络的冗余通信，在上行和下行两侧均配备了两个具有双CAN口的网关。CPU1和CPU2指的是PSC主控系统的中央处理模块，配有以太网通讯接口和标准的Modbus通讯接口，IBP和PSC上位机都采用商用计算机，有标准以太网通讯接口配备，依靠冗余的CAN总线网络，每侧DCU都在不同的CAN网上挂着，再利用两个冗余的网关用标准MODBUS通讯协议和PSC的CPU实现数据交换，IBP和PSC上位机是从冗余的以太网读写数据。按照该站台的长度，CAN网络通讯波特率可达250k bps，MODBUS波特率可高达900kbps，以太网的传输速率可高达10 Mbps。根据这种通信速率，在单侧站台点对32DCU进行配置时，每刷新一次PSC上位机只需0.5s。另外因为在PSC上位机的电源、控制器和网络通讯都采用的是冗余的网关，DCU采用的是冗余的CAN通讯网络，所以即使某个控制器突然发生问题，或突然中断某网络通信链路、或某电气设备产生意外，都不会对系统的正常运行造成影响。

2 轨道交通站台门的多重安全保护措施

2.1 应急门和端门

一般情况下应急门和端门是紧闭着的，是隧道区间和站台公共区域的良好屏障。当进站的列车无法和滑动门对准时，可以把应急门和端门作为应急输送通道。一般应急门上有门锁配备，站务人员可以在用钥匙打开站台门；在轨道的一侧配备着和门锁联动的开门的推杆，乘客在轨道侧还可以对开门推杆进行推压开门。

2.2 声光报警

安全门端头的指示灯和蜂鸣器的声响共同构成了声光报警提示，和滑动门的开关、状态、故障等形成联动。

2.3 电子锁紧装置

在每扇门的两端都有电子锁定装置配备，每个电子锁都配备两个检测安全门插销位置的光电传感器。如果关闭安全门，电子锁装置的插销仍然在上面，说明没有把门锁上；在开门时，电子锁定装置的插销无法提起，DCU就会通过网络通讯把这些故障信息传送到PSC的主控画面，操作员会及时了解该门发生故障的原因。

2.3 红外线探测器

安全门端面的中下部都配置了红外线探测器，关闭滑动门时，如果进出安全门的东西把红外线探测器发出的红外线光束遮挡住，滑动门就会停止关门动作，使乘客的人身安全得到保障；同时如果在关闭门后的3Os内，仍然有乘客遮挡轨道运行区域的红外线光束，为了保护乘客的安全，安全门仍然会自动打开。

2.4 电机驱动

安全门系统采取先进的算法保障电机可靠平稳的运行，并使运行中的滑动门即使在遇到最小8mm的障碍物也能立即关闭，并且保持一定的夹紧力，放松被夹的人或物体。一段时间后时间跨度为0～lOs内，会重新把门关上。在运行中滑动门最大动能不应超过10J，在最后100mm行程的运行中，应控制滑动门最大的动能不大于lJ，使运行中的滑动门即使碰撞到顾客，也不会产生较大的影响。