轨道交通车站站台门核心电气设备分析

王龙

摘要：它是一种机电设备，它将网络、机械和自动控制技术结合在一起。介绍了轨道交通站台门基础电气设备的工作原理，分析了站门基础电气设备的技术性能，重点介绍了站台门电气设备的PEDC、电磁锁定和手动解锁技术，并提供了更新和优化思路与方向。

关键词：轨道交通;车站;站台门;电气设备;传动装置

站台门设备主要由机械、控制和供电系统组成。控制系统作为平台门设备的关键技术，对平台站台门门系统的稳定性和可靠性发挥着关键作用。比较分析轨道交通站台门电气设备，建议进行合理化。

一、轨道交通站台门的综合作用概述

轨道交通站台门位于站台边缘，用于将列车运行区和乘客候车区与铁路交通安全设备隔离开来，也称为安全门或屏蔽门。列车未进入车站时，轨道交通站台门关闭，列车进站和停车时，轨道交通信号系统将信号传送到站台车门控制系统，并打开站台车门，让乘客进出站台门的作用主要是保护车站内乘客的生命，防止车站内乘客在列车出入境时意外地落在车道上，安全门能够有效隔离列车的运行区域，确保生命安全此外，轨道交通的站台门还可以减少管理方面的人力资源投资，改善车站的等候环境，隔绝噪音，为乘客提供更舒适的运输环境。

二、城市轨道交通车站站台门核心电气设备组成

控制系统是站台门设备的核心，它主要由中央控制单元（PEDC）、端头控制盘（PSL）、综合控制盘（IBP）、滑门控制器（DCU）、电机执行、电磁锁、工业控制计算机（包括监控系统）MMS、输入/输出模块、声光报警装置以及平台门控制系统上的冗馀总线网络接收综管信息系统的开闭指令，将关闭信息返回综管信息系统，并将所有实时监控信息上传到其（主系统）上。

1.电气设备。（1）传输系统。系统由电动机、减速器、驱动轮和皮带组成。驱动电机位于门机梁的中间，减速器将电机旋转方向转换为90度。两个驱动车轮直接它固定在减速器的输出轴上，并通过同步皮带连接到从动轮。滑动门悬挂在同步齿形带上，导致滑动门同时移动。（2）电机和减速器。采用无刷BG65×75（42V）的直流电机，额定功率189 W，额定转矩0.4 N·m。除电机参数外，电机的主要选择因素还应注重滑动门开启时的工作强度，包括滑动门的重力强度减速器为SG80涡轮增压器杆减速器，转速比为10：1。电机输出轴与减速器输入轴相连，减速器输出轴配有带齿滑轮，使电机旋转方向为90度，主动轮直接固定在减速器输出轴上，并通过同步齿形皮带连接主动轮。滑动门挂在传动带上，传动带导致滑动门同时运动。（3）皮带。传动带采用耐磨、阻燃、低烟、无毒的材料，具有较高的抗拉强度和较小的受载变形。保持恒定的齿距、准确的传动比、稳定的传动装置、高转速、无润滑的低噪声、简单的清洁和维护、结构紧凑、应力和压力低、摩擦强度低、效率高达98%至99%，并具有调节皮带张力以消除皮带打滑。

2.控制系统。（1）控制中央单元。每个站都有两个逻辑控制单元，每个单元都包含一个信号系统接口、一个本控制盘（PSL）接口和一个继电器IBP接口。接口设备相互独立，不能相互使用。收到GIS开关阀的按键命令后，控制相应的门单元是否工作正常。（2）DCU。DCU是执行本地和远程功能的本地端口控制单元。捕获的门单元信息将发送到PSC;同时滑动门DCU电机的监控单元，每个单元有一个DCU。DCU由处理器、存储、控制和相关软件组成。DCU微处理器使用基于ARM的STM32芯片。微处理器根据端口位置发出PWM信号（脉宽模块），通过IGBT控制PWM电机的电流，克服滑动门运动的摩擦和惯性力，导致滑动门的开启/关闭。转速曲线保存在DCU中，电机转速由开关门转速曲线控制。（3）LCB本地控制盒。LCB是安装在滑动门附近控制装置，并可独立开启和关闭。将LCB安裝在门楣下方，方便操作。（4）电磁锁。是站台门系统的重要组成部分，决定站台门系统的可靠性和稳定性。电磁锁定由锁定机构、电磁铁和转向开关组成。锁轴会向上或向下移动锁定机构以完成锁定和解锁。锁机构与联动锁轴，锁机构和滑动门锁锁钩完成了门体的机械锁闭和解锁操作。配套有专门的滑动锁紧触发机制，在关门时触发关闭行程的滚轮动作。行程开关用于检测门的锁定和解锁位置。锁定机构下有锁片，机构的重力触发磁锁落锁行程开关。（5）手动解锁设备。是系统的主要特征。它由手动释放机构和触发开关组成。手动解锁机构隐藏在滑动门门框内，允许在紧急情况下解锁门框。

三、站台门设备分析

1.电磁锁。是在拼装设计的，许多部件和复杂的组装过程。现场安装困难，需要高精度，安装后必须连接行程开关调整好位置。整个磁锁的安装和调整是大量人力的耗费。大多数制造商使用集成式电磁锁、锁壳电磁铁、锁轴、行程开关、接线端子等集成。集成电磁锁定机构安装和连接方便，行程开关工厂组装和测试。其优点是，它们方便电磁锁进行故障诊断。无需将其退回工厂进行维修，即可更换故障部件，从而节省维修成本。

2.PEDC。PEDIC是最重要的控制机制。每个系统都有冗馀设计，但每个制造商对此概念都有不同的设计。某些做了输出继电器冗余，但不包括控制板卡。在某些情况下，上、下行控制板卡PEDC互备冗余的，继电器不是冗余的。PEDC（SIG/PSL/IBP）的第三级控制分为三个板卡，冗余互不影响。PEDIC是PEC板上的一个芯片冗余。为了使IBP在整个PEDC故障以后能够开关门，IBP控制电路使用继电器组。它部分补充了冗余功能不足，但没有得到充分执行。

3.DCU。具有STM32F407芯片组，可提供高性能、高速度、高连接性和低功耗。当开、关门障碍时，根据设定的电流阈值，发出障碍物指令控制电机停机或反转。DCU有两个CAN总线接口，一方面可以直接与DCU和PEDC形成控制总线环路网络，另一方面可以与相邻的pedc和DCU通信以进行数据上传与下载。外壳DCU采用不锈钢，专用线路位置密封，电气连接器位于DCU外壳内。此类外壳和布线可有效保护DCU板和连接器，并降低水和气体氧化的风险。

4.手动解锁。左右门装有手动解锁机制，只有一个单门解锁方案应得到业界认可和销售。手动解锁开关是严谨的，但用于开关的线束会被移动。滑动门在运动时容易损坏。如果损坏，安全回路会中断并影响行车，我们建议取消这项功能。

站台门是机电设备中网络、机械和自动化技术的集合。站台门模型在行业中功能基本是相同的，但细节不同。站台门系统与运营及现场安装相结合，为站台门基础系统的设计优化提供了一系列思路和帮助。

参考文献：

[1]阚富奇.城市轨道交通站台安全门系统门控制单元设计[J].制造业自动化，2019，34（23）：136-138.

[2]黄娜.轨道交通站台安全门系统中的安全保护措施[J].城市轨道交通研究，2019，13（03）：72-74.

[3]郑杰兵.轨道交通站台安全门系统架构及安全保护措施[J].大科技，2019（02）：314-315.

[4]李超欣.轨道交通站台安全防护控制系统风险及危害分析[C].第十四届中国智能交通年会论文集（2）.2019.

[5]苏玉.站台安全门系统在城市轨道交通中的应用[J].计算机产品与流通，2019.

[6]甘其.关于轨道交通站台门安全回路设计的分析和优化[J].自动化应用，2019.

[7]胡雪.轨道交通站台安全门系统控制策略研究[J].计算机仿真，2019.