地铁站台门系统安全设施研究及探索

地铁站台门系统安全设施研究及探索

陈园

中铁第一勘察设计院集团有限公司 西安 710043

摘要：近年来，社会进步迅速，我国的地铁行业建设的发展也有了提高。站台门是提高轨道交通车站站台的安全系数和整体运营效率的重要地铁机电系统设备单元。在地铁实际运营过程中站台门故障在一定程度上影响地铁运营效率。针对这一问题，相关学者提出针对典型屏蔽门故障案例的分析，并提出相关的故障分类及处方法，以及相应的故障诊断分析方法。

关键词：地铁站台门；常见故障；处理方法研究

引言

近年来，随着科技的发展，地铁和轻轨成为解决各大城市交通拥挤的重要举措。人民在享受地铁为其提供的出行便利，但同时，实际使用期间在地铁站台处也发生了相关的安全问题，也有对地铁安全隐患发生的相关事件进行的报道。

1系统设计中的安全性措施

乘客和工作人员的安全是站台系统的设计和建造中首先要考虑，当站台系统发生故障时，站台门系统能够采用相应的安全措施来保护乘客和工作人员的安全。本文中提及的系统安全性的基础是使用经测试的机电设备，这些机电设备具有在铁路环境安全、可靠的运行的记录。主要的故障及相应的安全对策如下：（1）在中央控制盘（PSC）内，重要信号的处理\发送\接收是通过逻辑继电器模块来实现的，逻辑继电器模块是按照故障–安全的原则来设计的。（2）考虑到误操作指令发送的可能性，站台门控制器（DCU）内的继电器逻辑电路进行了安全设计，只有同时发送两个独立的的“开门”“关门”命令，DCU才能控制滑动门打开。不会因故障自动解锁打开活动门。（3）当站台门在关闭过程中夹住人或物时，如果站台门控制器检测到关门电流大于设定值，活动门立即停止关闭，同时卸掉夹紧力，解脱被夹的人或物，防止夹伤乘客。（4）站台门的关闭力和动能将设定在安全范围内。最大关门力不超过150N，全程的最大动能不大于10J/扇门，确保不夹伤乘客。（5）站台门电源设备和控制设备的外壳安全接地，防止设备外壳带电时对工作人员造成伤害。（6）当两路交流电源均发生故障时，蓄电池自动投入，保证站台门能够正常的开门/关门循环五次，控制电源可以维持长达1个小时，使乘客能够上下车。（7）站台门控制系统发生故障时，采用手动控制开关站台门，确保乘客能够上下车。（8）如果隧道内或者站台发生火灾时，视情况的不同，可由车站值班人员操作车控室内IBP上的控制按钮进行活动门开关控制；或通过电话和广播通知站台值班员控制滑动门开关；或打开站台端头门和应急门，迅速疏散乘客。（9）信号系统接受到一个来自站台门系统的“所有站台门关闭且锁定”的信号时，列车才允许启动。正常情况下，只有车门和PSD/EED系统都证实已关闭且锁定的情况下，才可使列车启动。（10）当某道站台门出故障的情况下，授权人员可以通过操作该站台门门楣处的手动隔离开关而将故障的站台门与系统隔离，以便修理故障的站台门而不会影响列车的正常运行。（11）为了给乘客正确地提示，每对PSD上方安装有开门指示灯，开门指示灯在站台门打开后常亮，提示乘客可以上车；在站台门故障或开关门过程中，开门指示灯闪烁；只有当站台门关闭且锁定时，开门指示灯熄灭。

2新的方案探索

基于地铁站台门基本框架构成和引发“夹人”事故的因素。笔者现从两个方面提出自己思索的几个观点与方案:

2.1 原有基础上的优化

（1）根据系统的改进需求，综合监控系统可联动图像监控，以更清楚地掌握现场的情况，通过像素较高的摄像装置对各站台门附近进行监控。采集的图像信息会实时传给站务人员，以站务人员了解站台门处的具体情况。（2）虽然车内及站台上都有紧急按钮，但是，不同的设计单位和不同的项目紧急按钮所在的位置也不同，因此根据实际情况可基于相关规定拟制站台门的地方设计导则或设计规范，统一工程中的站台门专业和信号专业在特定位置安装的警报装置或应急装置，并对此装置做好明显的识别，在车站入口给予提示，可有效地防止事故的发生。例如，在站台一侧高度合适的位置上安装警报装置，一旦出现“夹人”事故，可及时报警，信号会同时发送至车控室或控制中心和对应车辆的司机，以免造成更严重的事故。

2.2 新的设计理念改进

（1）在铁路列车的各门下设置踏板，根据车门的实际活动实现同步运动。此种设计可以规避踏空的问题，地铁列车尚未有相关的设计应用。地铁列车安装自动踏板笔者设想了两种方案：一种是改良现有的车体安装踏板，但车辆研发的投入量相对偏高，在运营期间还可能侵界并对车辆本身造成伤害；另一种便是在站台装上踏板，相较而言，此种建设方式的成本投入相对较少，且操作更为简单。自动伸缩踏板是借助驱动电机实现自动伸缩，同时，基于控制器的信号，使得滑动门和踏板能适当匹配，实际的动作时间差可结合站台及车体的实际情况调整，确保二者之间的缝隙不大于两厘米，避免踏空。（2）加装传感装置于后踏板之下：若传感装置收集到踏板上的压力，一旦数据超过“正常值”，相连的回路系统便会控制门。对于这个设想，目前为止，笔者想到需要解决两个关键问题：一是后踏步板压力传感器的感应距离的范围，如果控制距离过大，由于站台乘客依靠等原因可能会经常发生误报，如果控制距离存在过小可能感应不灵敏也可能达不到安全保护的目的；还有一个是压力的感应范围，如果压力感应控制下限过小，雨雪天由于脚上泥土的粘可能会经常误报，如果压力感应控制下限过大，对于体重较轻者的保护不利。（3）加入图像识别技术：5G时代的到来，使无线网络技术迈向新的阶梯，若将此有效应用在站台门上，会提高实时监控的现代化程度；根据机器视觉，借助站台门的信号采集设备可得到此空间的图像信息，并对其进行处理分析或者基于AR技术使其能够运用自适应算法实时处理视频数据进行自动报警处置。本方案应用新一代信息技术可构建精确的站台门防夹系统，基于5G技术可确保向上传输产生正确的动作信号，只是成本相对较高，能有效避免夹人夹物事故的发生。

2.3互锁解除故障处理方法

互锁解除功能失效的处理步骤如下:1)查看PSL故障信息是否有互锁解除触发操作。2)故障后如操作互锁解除无互锁解除操作记录则短接互锁解除。3)短接完成后检查互锁解除开关各接线是否正常，如接线正常则直接更换互锁解除开关。4)如因互锁解除钥匙断裂或卡阻故障，尝试使用镊子去除断裂钥匙，如无法取出则更换互锁解除开关。5)互锁解除因使用次数过多导致使用时易卡阻故障，收车后对互锁解除开关进行更换。

结语

1)根据站台门发生的安全问题，应根据运营条件进行具体分析，并从系统构成及设计进行改善，从而有效降低安全事故的发生。2)站台门故障发生时，根据运营部门要求，应先保证运营，待停运后再行维修，为确保安全行车的要求，站务人员应对站台门做好隔离或保护措施。其中包括现场安全防护、障碍物清除、隔离故障的门单元、PSL互锁解除操作，以及其他保障运营措施。3)应急措施不能解决的问题可报维修人员抢修，任何作业必须确保运营安全，包括车辆安全、乘客安全和工作人员安全，需要进入区间进行的检修、维修作业，需经信号安全防护开关打至防护位授权后方可进入轨行区，或在全天列车停运回段（场）后组织运营人员或专业维修单位开展检修工作。

参考文献

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[3]应寅琼等.基于有限元法的屏蔽门机械系统结构响应分析[J].机车电传动，2012（2）:75-78.