地鐵屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

1、地鐵屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)方案一、市場(chǎng)需求近幾年，北京的軌道交通建設(shè)發(fā)展很快，從軌道交通公司發(fā)布職位需求來(lái)看，職位大致有四類，分別是工程技術(shù)類、安全保障類、商務(wù)拓展類和運(yùn)營(yíng)管理類，高職層次的城市軌道交通控制專業(yè)的人才，缺口較大，因此培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的工作非常迫切。城市軌道交通控制專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括地鐵通風(fēng)空調(diào)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、地鐵車站屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、軌道交通自動(dòng)售檢票實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、地鐵車站供配電實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、軌道交通信號(hào)控制實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等部分。目前，我們學(xué)校已經(jīng)建設(shè)了軌道交通自動(dòng)售檢票實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)；為了完善軌道交通及相關(guān)專業(yè)的實(shí)訓(xùn)設(shè)備；急需建設(shè)地鐵車站屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。日前，較早建設(shè)的沒(méi)有安裝屏蔽門的13號(hào)線和八通線正

2、在加裝屏蔽門；可見(jiàn)有關(guān)部門對(duì)屏蔽門的重視程度。二、建設(shè)目標(biāo)在現(xiàn)有的軌道交通自動(dòng)售檢票實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，建設(shè)地鐵車站屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)；兩者結(jié)合可以模擬乘客進(jìn)展上次的過(guò)程，模擬單一系統(tǒng)設(shè)備故障時(shí)的應(yīng)急措施；讓學(xué)生真正體驗(yàn)實(shí)際城鐵的運(yùn)營(yíng)環(huán)境，構(gòu)建“工學(xué)結(jié)合”的人才培養(yǎng)模式，全面提高學(xué)生的基本職業(yè)素養(yǎng)、基本技能與專業(yè)綜合能力。三、建設(shè)內(nèi)容(一)、地鐵屏蔽門實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)基本要求Ø 能夠滿足軌跡交通專業(yè)所開(kāi)課程的有關(guān)機(jī)電、電氣設(shè)備的直觀教學(xué)；Ø 能夠滿足軌跡交通專業(yè)相關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)、組成原理與教學(xué)演練；Ø 能夠滿足電氣技術(shù)類專業(yè)相關(guān)電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)、原理與檢修的教學(xué)與演練；Ø 能夠

3、滿足軌跡交通類專業(yè)項(xiàng)目相關(guān)傳感器與檢測(cè)技術(shù)的教學(xué)與演練；Ø 能夠滿足城鐵安全運(yùn)行，節(jié)約能源等相關(guān)實(shí)訓(xùn)與演練；Ø 能夠滿足軌跡交通及電氣專業(yè)的技能鑒定教學(xué)工作需求。Ø 此實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目系統(tǒng)能夠提供多級(jí)控制功能，在不同條件下啟動(dòng)不同級(jí)別控制。Ø 設(shè)備質(zhì)量可靠，能夠保證訓(xùn)練要求。Ø 設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，能夠代表目前比較先進(jìn)的主流設(shè)備。(二)、屏蔽門系統(tǒng)基本組成地鐵屏蔽門分為封閉式、開(kāi)式和半高式，其中開(kāi)式和半高式通常被叫作“安全門”，只起到安全和美觀的作用。封閉式的通常才被叫作“屏蔽門”，也是最常用的一種。半高式屏蔽門（又稱月臺(tái)閘門或半封閉式屏蔽門，是一種鐵路運(yùn)輸

4、的月臺(tái)設(shè)備，它的裝配目的與屏蔽門一樣是為了防止候車中的乘客無(wú)意墮下路軌受傷的安全設(shè)施，但前者一般只有后者的一半的高度。半高式屏蔽門不如屏蔽門般將月臺(tái)密封起來(lái)，因此不具有防止月臺(tái)空調(diào)流失的作用?；瑒?dòng)門由PSC控制，列車到站停好時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟供乘客上下列車。半高式屏蔽門適合沒(méi)有安裝空調(diào)系統(tǒng)的月臺(tái)或者預(yù)算較低的鐵路營(yíng)運(yùn)者選用。為了教學(xué)的方便，我們把系統(tǒng)分為：門體、門機(jī)、控制、軟件、電源。門體系統(tǒng)屏蔽門不僅為乘客提供了安全舒適和安靜的候車環(huán)境，而且同時(shí)起到了防塵和節(jié)能的作用。屏蔽門的配置包括：應(yīng)急門、固定門、滑動(dòng)門以及相應(yīng)的頂箱，屏蔽門高度大約3.5m高（從預(yù)埋件算起），滑動(dòng)門高度約2.1m,凈開(kāi)度約1

5、.9m，固定門可根據(jù)實(shí)際車輛來(lái)定，通常在 0.99m/1.36m/1.455m/1.88m,對(duì)于列車停車的精度要求：±300mm, 門檻材料采用鋁合金（6063 T5）,滿足耐磨、防滑、美觀、安裝拆卸方便等要求。 屏蔽門給部分示意圖應(yīng)急門上設(shè)門鎖裝置，站臺(tái)工作人員可在站臺(tái)側(cè)用鑰匙開(kāi)門，軌道側(cè)設(shè)有開(kāi)門推桿，推桿與門鎖聯(lián)動(dòng)，乘客在軌側(cè)推壓開(kāi)門推桿將門打開(kāi)。 頂箱位于滑動(dòng)門、固定門、應(yīng)急門上方，是屏蔽門系統(tǒng)的主要部件，容納著實(shí)現(xiàn)屏蔽門功能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和門鎖系統(tǒng)。頂箱內(nèi)設(shè)置有門單元的門機(jī)梁、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、門鎖裝置、門控單元、配電端子盒、上部導(dǎo)軌、滑輪組件、就地控制盒、門狀態(tài)指示燈等部件。

6、頂箱對(duì)上述部件起密封保護(hù)作用。本教學(xué)系統(tǒng)，對(duì)于部分頂箱采用透明材料，讓學(xué)生可以觀察到各個(gè)門機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)作。門機(jī)系統(tǒng)門機(jī)包括門機(jī)梁、電機(jī)、減速器和傳動(dòng)裝置、門鎖、導(dǎo)軌、行程開(kāi)關(guān)以及門機(jī)相關(guān)的附件（如電源開(kāi)關(guān)、接線端子等）。 電機(jī)、減速齒輪、編碼器組成的驅(qū)動(dòng)裝置安裝在門機(jī)梁上，兩扇滑動(dòng)門配一套驅(qū)動(dòng)裝置。左右滑動(dòng)門由一個(gè)DCU控制，DCU在收到PSC發(fā)出的開(kāi)關(guān)門信號(hào)后，控制滑動(dòng)門的開(kāi)啟和關(guān)閉。 驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直流無(wú)刷電機(jī)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、效率高、高功率密度、啟動(dòng)扭矩大、慣量小和響應(yīng)快等其它種類直流電機(jī)無(wú)法比擬的特性。 每個(gè)滑動(dòng)門行走托架通過(guò)一個(gè)安裝支架附在每個(gè)門框的頂部，為滾輪提供了一個(gè)框架

7、。 門鎖裝置安裝在頂箱，位于關(guān)閉的滑動(dòng)門位置的上方中央。當(dāng)兩扇門通電時(shí)，或被手動(dòng)關(guān)至關(guān)閉位置時(shí)，安裝在門行走托架上的門插銷在門裝置里嚙合鎖閉，使門不被非法打開(kāi)。端站系統(tǒng)開(kāi)門推桿端門安裝在站臺(tái)的端部，為站臺(tái)工作人員進(jìn)出軌道區(qū)域使用，緊急情況下可作為乘客疏散的通道（如列車拋錨在軌道區(qū)間）。端頭門單元是隔離站臺(tái)公共區(qū)與列車隧道之間的設(shè)施，包括端頭門單元承重結(jié)構(gòu)、頂箱、開(kāi)門狀況指示燈、端頭應(yīng)急門、固定門、門檻、底部安裝件和密封絕緣等部件，與車站大地絕緣，同時(shí)端頭門單元與整體站臺(tái)邊的屏蔽門門體電氣隔離。 端頭應(yīng)急門是列車在區(qū)間隧道火災(zāi)或故障時(shí)的乘客疏散通道，也是車站人員進(jìn)出隧道的通道；正常運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，端頭

8、應(yīng)急門保證關(guān)閉并鎖緊，且不會(huì)由于風(fēng)壓而導(dǎo)致端門解鎖打開(kāi)，端門能承受一定要求的水平荷載。控制系統(tǒng)屏蔽門控制系統(tǒng)主要模塊：中央接口盤、門控單元、就地控制盤等設(shè)備。控制系統(tǒng)軟、硬件的設(shè)計(jì)充分考慮可靠性、可維護(hù)性、可用性、安全性和可擴(kuò)展性。同時(shí)遵循模塊化和冗余設(shè)計(jì)的原則。屏蔽門控制系統(tǒng)具有系統(tǒng)級(jí)控制、站臺(tái)級(jí)控制、緊急級(jí)控制、單扇門就地操作、手動(dòng)解鎖操作共五種控制方式，其中以手動(dòng)解鎖操作優(yōu)先級(jí)最高，系統(tǒng)級(jí)最低。 系統(tǒng)級(jí)控制是在正常運(yùn)行模式下由信號(hào)系統(tǒng)直接對(duì)屏蔽門進(jìn)行控制的方式。在系統(tǒng)級(jí)控制方式下，列車到站并停在允許的誤差范圍內(nèi)時(shí)，信號(hào)系統(tǒng)向屏蔽門發(fā)出開(kāi)/ 關(guān)門命令，控制命令經(jīng)信號(hào)系統(tǒng)發(fā)送至PSD中央接口

9、盤，中央接口盤通過(guò)門控單元對(duì)滑動(dòng)門開(kāi)/關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)屏蔽門的系統(tǒng)級(jí)控制操作。 在系統(tǒng)級(jí)控制出現(xiàn)故障時(shí)，可進(jìn)行站臺(tái)級(jí)操作。站臺(tái)級(jí)控制是由列車駕駛員或站務(wù)人員在站臺(tái)端頭控制盤上對(duì)PSD進(jìn)行開(kāi)/關(guān)門的控制。如信號(hào)系統(tǒng)故障、信號(hào)系統(tǒng)與中央接口盤開(kāi)/關(guān)門命令界面故障狀態(tài)下，列車駕駛員或站務(wù)人員可在站臺(tái)端頭控制盤上進(jìn)行開(kāi)門、關(guān)門操作，實(shí)現(xiàn)PSD的站臺(tái)級(jí)控制操作。1.中央控制盤(PSC)每個(gè)車站設(shè)有一個(gè)中央接口盤，由一套站臺(tái)單元控制器和一套監(jiān)控系統(tǒng)（監(jiān)控系統(tǒng)工控機(jī)主機(jī)及監(jiān)視器、監(jiān)控板卡及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組件，含完善的軟件監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)）及其他一些接口設(shè)備構(gòu)成。每個(gè)車站的每側(cè)屏蔽門控制子系統(tǒng)由一套獨(dú)立的單元控制器

10、、站臺(tái)端頭控制盤PSL、控制回路、DCU等組成，任一側(cè)屏蔽門的故障不影響另一側(cè)的正常運(yùn)行；某一道門的故障不影響同側(cè)其它門的正常運(yùn)行。2.門控單元DCUDCU是滑動(dòng)門電機(jī)的控制裝置，每對(duì)滑動(dòng)門均配置一個(gè)門控單元。門控單元由CPU組、存儲(chǔ)單元、接口單元，網(wǎng)絡(luò)模塊及相關(guān)軟件等組成。Ø 配置自動(dòng)/手動(dòng)/隔離轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的控制輸入接口。Ø 配置手動(dòng)開(kāi)門/關(guān)門按鈕及控制輸入接口。 Ø 配置詳細(xì)的門狀態(tài)、故障、電機(jī)及檢測(cè)元器件等關(guān)鍵部件運(yùn)行狀況指示燈。Ø 配置齊全的門狀態(tài)和報(bào)警信息輸出接口，配置便攜式測(cè)試設(shè)備，串行接口功能。Ø 在個(gè)別門控單元發(fā)生故障時(shí)，不影響屏

11、蔽門整個(gè)控制系統(tǒng)3.就地控制盤系統(tǒng)(PSL)Ø 顯示滑動(dòng)門/應(yīng)急門全關(guān)閉且鎖定、全打開(kāi)的狀態(tài)Ø 站臺(tái)端頭控制盤的操作狀態(tài)及操作按鈕。Ø 每側(cè)站臺(tái)設(shè)置一個(gè)站臺(tái)端頭控制盤。Ø 站臺(tái)端頭控制盤具有與站臺(tái)單元控制器連接的硬線接口及電源接口。Ø 當(dāng)信號(hào)系統(tǒng)開(kāi)/關(guān)門指令控制失敗時(shí)，可由站臺(tái)端頭控制盤對(duì)屏蔽門進(jìn)行控制軟件說(shuō)明系統(tǒng)監(jiān)控軟件是每個(gè)監(jiān)視子系統(tǒng)的主要設(shè)備，屬于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總線主設(shè)備，完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)視功能。系統(tǒng)監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息的收發(fā)、采集、匯總和分析；實(shí)現(xiàn)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的信息交換；能對(duì)與信號(hào)系統(tǒng)、PSL及車控室IBP盤接口設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視；能

12、對(duì)本系統(tǒng)內(nèi)所監(jiān)視的狀態(tài)、故障等數(shù)據(jù)進(jìn)行編緝，將故障、狀態(tài)顯示至顯示終端。系統(tǒng)具有運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視功能及自診斷功能。每側(cè)站臺(tái)安全門單元中所有設(shè)備的狀態(tài)信息均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線傳送到每個(gè)車站安全門的監(jiān)控主機(jī)上，可以在PSC的顯示終端上與監(jiān)控主機(jī)的接口查詢到當(dāng)前車站所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。PSC將與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的安全門狀態(tài)及故障信息通過(guò)通訊發(fā)送至車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全門相關(guān)狀態(tài)的查詢及故障報(bào)警，在車站控制室內(nèi)可以利用安全門系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)故障記錄等。安全門單元中所有設(shè)備的狀態(tài)信息均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)PROFIBUS總線傳送到每個(gè)車站安全門的系統(tǒng)監(jiān)控軟件上，可以在PSC的人機(jī)界面上查詢到當(dāng)前車站所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。P

13、SC將與運(yùn)營(yíng)相關(guān)的安全門狀態(tài)及故障信息通過(guò)電纜或光纜通道發(fā)送至綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全門相關(guān)狀態(tài)的查詢及故障報(bào)警，在控制中心內(nèi)可以利用安全門系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)營(yíng)故障記錄等。系統(tǒng)監(jiān)控軟件的主要功能有： Ø 能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線在線監(jiān)視所有DCU、電源設(shè)備、控制設(shè)備的工作運(yùn)行狀況。Ø 通過(guò)設(shè)置的控制局域網(wǎng)，可以在中央控制盤及門控單元上進(jìn)行集中或單獨(dú)軟件下載、參數(shù)修改、故障及狀態(tài)的查詢等。Ø 在中央控制盤內(nèi)可對(duì)就地控制盤、電源、控制局域網(wǎng)、電機(jī)以及每個(gè)DCU的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。Ø 能夠監(jiān)視各重要控制回路的動(dòng)作狀態(tài)；如PSL、信號(hào)系統(tǒng)、IBP盤、手動(dòng)操作的開(kāi)門、關(guān)

14、門回路，能逐條記錄并存儲(chǔ)和下載信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出的“開(kāi)門”、“關(guān)門”命令以及安全門系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)反饋的“關(guān)閉鎖緊”、“互鎖解除”等信息。Ø 每個(gè)安全門控制子系統(tǒng)在個(gè)別DCU故障、從總線斷開(kāi)等狀況下仍能正常工作。Ø 能夠?qū)SL上的操作和狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)視。Ø 系統(tǒng)設(shè)置有與信號(hào)系統(tǒng)間的接口模塊，并能準(zhǔn)確執(zhí)行相關(guān)命令。Ø 通過(guò)設(shè)置與綜合監(jiān)控系統(tǒng)間的接口，可以將站臺(tái)設(shè)備、設(shè)備房設(shè)備的狀態(tài)信息、故障信息等上傳至綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，并可以與綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行其它通訊功能。Ø 每個(gè)控制子系統(tǒng)以車站為單位與綜合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。通過(guò)監(jiān)控主機(jī)設(shè)置的編程/調(diào)試接口，

15、可向每個(gè)DCU下載軟件、參數(shù)并可在線和離線調(diào)整參數(shù)和軟件組態(tài)；能夠存儲(chǔ)故障，操作歷史記錄。Ø 能順利完成與車站綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸功能，將安全門的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)及有關(guān)故障信息發(fā)送至綜合監(jiān)控系統(tǒng)。Ø 能夠檢測(cè)安全門供電系統(tǒng)的故障。Ø 可在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)修改速度曲線參數(shù)，并實(shí)現(xiàn)集中下載到每個(gè)DCU。Ø 在車站控制室工作站或利用維修終端在監(jiān)控主機(jī)上均能夠監(jiān)視安全門(包括滑動(dòng)門和應(yīng)急門、端門、司機(jī)手推門)的開(kāi)/關(guān)、自動(dòng)/手動(dòng)等狀態(tài)，并及時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)以及供電電源等設(shè)備的運(yùn)行情況及故障。Ø 監(jiān)視系統(tǒng)中的PSC及DCU能對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行采集和報(bào)警，并可以在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)

16、置必要的邏輯閉鎖及解除閉鎖的功能。Ø 監(jiān)視功能是實(shí)時(shí)的，在安全門設(shè)備房?jī)?nèi)的顯示終端上，所有的故障報(bào)警記錄的實(shí)時(shí)性、狀態(tài)的更新不超過(guò)300ms。Ø 監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性高，誤碼率不高于10-6。Ø 各車站安全門設(shè)備房?jī)?nèi)監(jiān)控主機(jī)上可以查詢得到本系統(tǒng)所有設(shè)備的可監(jiān)視的所有狀態(tài)、故障記錄、訪問(wèn)事件記錄等，并能夠?qū)⑿枰獋鬏斀o綜合監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到綜合監(jiān)控系統(tǒng)。電源部分屏蔽門系統(tǒng)電源包括驅(qū)動(dòng)電源和控制電源。驅(qū)動(dòng)電源為滑動(dòng)門之驅(qū)動(dòng)提供電源；控制電源為安全門的控制系統(tǒng)提供電源，在本系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)電源與控制電源系統(tǒng)整合為一完整的電源系統(tǒng)，含有防雷盒、整流模塊、DC/DC模塊、逆變模塊、監(jiān)控系統(tǒng)、交流輸入開(kāi)關(guān)、防雷開(kāi)關(guān)、模塊