地铁信号系统中防淹门防护技术分析与探究

李坤育 龚路磊 肖谢锋 李丽萍

摘 要：随着城市轨道交通的不断发展，地铁信号系统作为提高列车运行速度与运行安全的重要控制技术，其目前已经在很多城市的地铁运输中得到了应用，并取得了不错的效果，但由于当前城市轨道交通的各类行业技术规范尚未得到完善，因而地铁信号系统与防淹门系统间联动控制仍然存在着不小的问题。为此，本文对地铁防淹门系统进行了简单介绍，并在此基础上对地铁信号系统的防淹门防护技术展开了探讨。

关键词：地铁信号系统；防淹门；列车

引言：防淹门是地铁系统中的重要基础设施，主要用于车站与区间隧道的密封，以免河水或地下水在发生地质灾害时涌入到地铁系统中，对相关设备与人员造成伤害。从功能上来看，当前地铁防淹门技术已经比较成熟，能够有效避免洪水的涌入，但在联动控制方面，要想在地质灾害发生的第一时间及时控制防淹门系统采取紧急隔断措施，需要依靠地铁信号系统来实现，由此可见，对于地铁信号系统防淹门防护技术的研究是非常必要的。

1.地铁防淹门系统概述

从结构上来看，地铁防淹门系统主要可分为机械系统以及控制系统两部分。其中机械系统包括闸门、门槽、闸门启闭装置、锁定装置等部件，而控制系统则包括现场控制装置、控制柜、报警装置、控制电缆、液位传感器以及外部通信接口几部分。而从功能上來看，地铁防淹门系统则具有水位监测、报警以及门体控制几种主要功能，在系统运行期间，安装在区间废水泵房内的液位传感器会对地铁区间隧道内的水位信息进行实时监测，并将收集到的水位信息直接传输给防淹门的地铁信号系统，由信号系统对水位信息进行综合分析，判断当前水位状态是否存在威胁。一旦区间水位超过安全线，或是区间水位变化对列车运行产生威胁，那么系统就会自动启动报警功能，并根据水位的危险程度来向工作人员发出不同级别的警报，而工作人员在接收到警报后，也可通过信号系统来观察区间实时水位、上涨情况以及防淹门运行状况，并根据实际情况来关闭防淹门，将地铁系统与监视区隔离开来[1]。另外，在出现紧急情况时，现场工作人员同样可以通过防淹门系统功能接口来向信号系统发送关门请求，在信号系统允许后，即可通过人工控制来关闭防淹门。

2.地铁信号系统对防淹门系统的控制实现

2.1接口设计

要想实现地铁信号系统与防淹门系统间的联动控制，首先就必须要充分结合信号系统与防淹门系统的特点，对两个系统间的接口进行合理设计。

2.1.1设计要求

从整体上来看，接口设计主要应满足以下几点原则：首先，防淹门系统的运行直接关系着列车行车安全，因此接口设计必须要注重信号传输的准确性、实时性与持续性，否则一旦出现信号传输不及时、传输错误、传输中断等情况，就会使列车运行与防淹门启闭无法实现同步，从而给列车行驶带来安全隐患。其次，防淹门系统除了要向地铁信号系统传输自身运行状态信息，还要将监测到的水位信息传输或是关门请求传输给信号系统，由于这些信息比较复杂，因此信号接口的设计必须要满足多种复杂信息的同步传输需求。最后，地铁系统内部的电气设备较多，信号系统在与防淹门系统进行传输时，很容易受到其他电磁信号的干扰，因此二者间的接口还需进行电气隔离设计，以降低外界对信号传输的干扰。

2.1.2功能接口设计

地铁信号系统与防淹门系统间的联动控制实际上就是由信号系统对水位信息与列车运行情况进行综合分析，以保证列车运行安全为前提对防淹门是否应关闭作出准确判断，因此防淹门系统应根据故障安全原则进行功能接口设计，其接口信息主要则要包括防淹门关闭请求、防淹门开启锁闭状态以及允许关闭指令。

2.1.3

为保证防淹门系统与信号系统间信息传递的安全性与可靠性，其接口电路必须要采用双断电设计，并采取远端供电方法，这样即便某一系统出现意外断电情况，也不会对信息传输造成太大的影响，同时由于电源为远端供电，因此水位上涨的情况也会影响到接口电路的运行。

2.2防淹门控制

前文中提到，防淹门的控制需要综合考虑列车运行情况与水位情况，当列车未进入防淹门区域时，防淹门的启闭完全取决于水位情况，而当列车即将或已经进入防淹门区域后，无论是水位情况如何，为保证列车的运行安全，均不可直接关闭防淹门，基于这一原则展开防淹门控制设计，就能够实现信号系统与防淹门的有效联动控制。从具体上来看，防淹门系统应对防淹门区域内的列车运行情况进行密切监测，并将数据传输给信号系统，如有列车进入防淹门区域，则信号系统应将进路直接转为锁闭状态，之后再对经过列车进行排列，这时如防淹门系统发出关门请求，信号系统应给出“禁止关门”指令。另外，在进行关门请求判断时，信号系统还需防淹门内是否被列车占用以及防淹门区域相关区段是否存在进路锁闭这两大条件进行判断，只有当该防淹门系统的监测数据同时满足两大条件时，方可给出“允许关门”指令[2]。

2.3列车控制

由于防淹门的启闭会给列车运行带来直接影响，因此地铁信号系统在对防淹门系统进行控制的同时，也需要对列车进行联动控制。在信号系统列车控制的设计中，首先应考虑到不同防淹门状态下对列车运行的影响，之后根据不同防淹门状态的影响制定相应的列车控制指令，并将防淹门状态数据作为列车控制指令的激励条件，从而使列车运行控制能够与防淹门运行状态相协调。例如信号系统在受到防淹门系统的“开门且锁闭”状态信号时，就会触发列车可通过这一控制指令，并控制各子系统为列车办理通过防淹门的进路，而列车轨道两侧的ZC系统也会为即将通过防淹门的列车提供移动权限，使列车顺利通过防淹门区域。相反如信号系统接收到防淹门系统的“关闭且未锁闭”的信号时，则ZC系统则不会为列车提供移动权限，而列车也不会从防淹门，这样一来，列车的运行就不会受到影响。另外，由于信号系统需要对防淹门关闭请求进行判断，关闭请求与允许关闭指令间并不同步，因此信号系统还需将关闭请求是否通过作为激励条件，如信号系统在受到关闭请求后尚未发出允许关闭指令，则仍可为列车提供移动权限，并在该列车通过后再发出允许关闭指令，如已经发出允许关闭指令，则同样需要关闭列车移动授权功能。

结束语：总而言之，地铁信号系统是防淹门启闭控制的关键所在，在地铁信号系统已经得到较为广泛应用的情况下，应将防淹门系统的结构原理明确下来，并在此基础上展开合理的接口设计、列车控制设计以及防淹门控制设计，以更好的实现地铁信号系统与防淹门间的联动控制。

参考文献：

[1]吴茜，程梁.城际铁路信号系统与防淹门系统接口设计研究[J].铁道标准设计，2018，62（04）：173-176.

[2]王鲲，杨华昌，徐意等.地铁信号系统防淹门防护技术研究[J].铁道标准设计，2018，62（08）：153-158+183.