CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制原理论文_吴伟昭

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摘要:CBTC信号系统与列车车门和站台屏蔽门的控制是一个复杂的过程,同时以上各系统又是保障列车运行、乘客安全的必要条件之一。因此只有通过有效的技术手段使以上各系统有序的关联到一起才能起到保障列车运行、乘客安全的作用。

关键词:CBTC;车门;屏蔽门

引言:

地铁CBTC信号系统的建设可结合自身项目的特点,确定车门或屏蔽门同步联动的方式,从而达到列车车门和站台屏蔽门在开启和关闭的同步动作。随着轨道交通技术的发展,实现自动控制已经是必然趋势,所以列车车门与站台屏蔽门的联动功能已经成为新建线路的系统设计的一项必备功能。

1 实现车门和屏蔽门联动原理

根据从联锁设备给地面ATP/ATO轨旁设备发送允许开启站台屏蔽门的信息到列车车门打开这段时间的时间值,以及从联锁设备给屏蔽门门控器发送开门指令到屏蔽门打开这段时间的时间值,得出这两个时间差值,结合现场调试实际情况,调整车门门控器或屏蔽门门控器动作时间。如果车门先于屏蔽门打开,就需要调整车门门控器的动作时间;如果屏蔽门先于车门打开,就需要调整屏蔽门门控器的动作时间。所谓调整门控器的时间,就是对门控器的开门时间进行延时处理,如果车门先于屏蔽门打开,就需要在车门门控器接收到车载设备发送的开门命令之后,延时一段时间后再执行开门动作,而这段延时的时间就是前面提到的时间差值。同理,如果屏蔽门先于车门打开,就需要调整屏蔽门门控器执行开门动作的时间。调整列车车门门控器或站台屏蔽门门控器开关门的时间,可以通过在门控器的控制回路中增加延时开关或延时继电器,具体根据各门控器厂家的实际配置而选择。要确定将延时开关或延时继电器放置在门控器控制回路的哪个环节,就需要了解门控器的控制原理。

1.1 调整车门门控器

列车车门门控器是电动式客室车门的核心,担负着驱动门电机开关车门、状态监测、安全防护、车门内外部指示灯显示控制等功能。每个车门配置一个门控器,安装在门体上部的顶箱内。列车车门门控器根据列车的控制信号(如“开门”、“关门”,“零速”)开关门,也可以根据门驱动机构上元件的信号(主要是紧急解锁装置的手柄状态)开关门。电机驱动部门包含为门驱动电机供电所必需的功率电子电路。当列车进站停车后,零速信号得电,安全继电器输出使车门制动器解锁,在开门信号到达后,车门在电机驱动下打开。图1是开门逻辑框图。

图1 开门逻辑图

从开门逻辑可以看出,如果要调整开门的时间,就可以通过使安全继电器延时励磁,或者在电机与车门打开之间增加一个延时开关来实现。当列车停站时间结束后,零速信号失电,车载设备会给门控器发送一个关门信号,门控器接收到关门信号后,车门在电机驱动下关闭,安全继电器失磁使车门制动器锁闭。如果要调整关门的时间,就可以通过使安全继电器延时失磁来实现。

1.2 调整屏蔽门门控器

门控器的主要作用就是接收中央接口盘PSC系统的开、关门命令,控制本单元门体开、关动作,同时向监控系统反馈门内部的状态信息。门内的主要控制部件有就地控制盘LCB、电磁锁、直流无刷电机、开关门位置检测开关、指示灯等。屏蔽门门控器接收中央接口盘PSC的命令控制滑动门的开关动作,同时通过影线和通讯线传递门的状态信号。就地控制盘LCB、开关门位置检测开关、应急门,端门均采用无源节点信号,经过光耦隔离后输入到单片机,单片机检测到信号后进行相应控制。电磁锁通过电磁铁铁芯带动锁杆达到“锁紧”和“解锁”目的,在“锁紧”和“解锁”的位置设置检测开关,电磁铁驱动采用继电器控制,当门需要“锁紧”时,单片机通过继电器将电磁铁断电,电磁铁铁芯由于重力作用落下达到锁紧目的。驱动器件根据不同的反馈信号控制相应的开关管通断,达到电子换向的目的。通过执行不同时序控制达到“正转”“反转”的目的,从而达到开、关门的目的。如果要调整屏蔽门门控器的开门或关门的时间,可以在软件主程序的电机驱动模块的控制模块中加入一个延时执行的指令,或者在电机驱动器件的控制电路之前增加一个延时开关或延时继电器来实现延时开启和关闭屏蔽门。

2 CBTC信号系统与屏蔽门系统的故障处理措施

2.1 屏蔽门车门不联动

屏蔽门车门不联动是CBTC信号系统与屏蔽门系统较为常见的故障,一旦出现屏蔽门系统不联动问题,则证明信息传输错误,区域控制中心未采集到信息,就会表现为地铁到站,地铁车门打开,但是屏蔽门无法打开的情况,出现屏蔽门车门不联动问题。在出现此问题后,需要采取的故障处理措施如下,首先,需要查看现场屏蔽门的情况,分析屏蔽门车门不联动的原因,检查屏蔽门是否存在故障。其次,在检查完屏蔽门之后,如果屏蔽门设备良好,未出现故障,则证明出现故障的是CBTC信号系统,就需要在CBTC信号系统方面查找原因,如果是屏蔽门故障,则需要请屏蔽门专业人员进行处理,解决屏蔽门故障。最后,在屏蔽门故障信息系统出现故障的情况下,重点检查部位时联锁继电器、车载继电器以及站台附近无线接入点等设备,检查上述设备是否出现故障,无法发送或接受信息,针对不同问题进行不同的处理。

2.2 屏蔽门无法确认报警信息

屏蔽门无法确认报警信息会影响地铁列车运行的安全性,其主要表现为控制中心会弹出屏蔽门报警窗口,但是,控制中心的人员不能确认报警信息,会导致列车信号模式降级,在相对不够安全的情况下进行运行。针对这一故障,其主要处理措施有以下几点。第一,查看屏蔽门状态,屏蔽门存在故障,请专业维修人员进行维修,在屏蔽门不存在故障的情况下,从CBTC信号系统方面着手,查找原因。第二,在CBTC信号系统方面存在故障的情况下,屏蔽门无法确认报警信息产生的原因主要在于设备联锁区域控制器,信号控制中心,车载控制器等设备出现了故障,因此,维修人员需要从上诉区域进行故障分析,查找故障产生的原因,对故障进行针对性处理,从而解决屏蔽门无法确认报警信息问题。第三,需要注意在维修过程中,需要控制中心人员进行确认,随时进行信息反馈,故障是否解决,是否出现变化等,指导设备恢复正常,以便快速找到故障原因,对故障进行准确有效的处理。

2.3 CBTC信号系统与屏蔽门系统接口故障

CBTC信号系统与屏蔽门系统接口故障,是内部转接过程中出现的故障,故障原因是CBTC信号系统出现故障,在控制中心CBTC信号系统只能采集到屏蔽门开门状态信息,无法采集关门信息的情况下,就会出现CBTC信号系统与屏蔽门系统接口故障,出现无法有效控制屏蔽门开启关闭状态等问题。针对CBTC信号系统与屏蔽门系统接口故障,其处理措施如下。首先,司机需要进行车门、屏蔽门确认,确认车门、屏蔽门是否已经关闭,在确定不能联动的情况下,要求工人强制关闭屏蔽门,进行降级运行。其次,需要对屏蔽门系统的单元控制器进行检查,检查控制器能否对屏蔽门开关状态进行及时的反馈,能否准确接受信息,以及信号联锁设备是否正常工作。

结束语:

车门与屏蔽门的同步开关可以有效的降低乘客被夹在车门和屏蔽门间隙的风险;减轻司机和站务人员的工作强度;减少地铁公司人力资源的投入。联动功能的实现不仅可以节省大量人力物力,也可以节省大量时间,真正体现了地铁的先进技术。

参考文献:

[1]张宁.CBTC信号系统与屏蔽门联动关系的研究[J].铁道通信信号.2014(11)

[2]李春梅.地铁CBTC信号系统的分析及研究[J].科技展望.2015(20)

论文作者:吴伟昭

论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期

论文发表时间:2019/7/4

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