技术与市场 ２０１５年第２２卷第５期 技术研发 浅谈地铁屏蔽门电气控制系统及常见故障处理 王裕孝 （深圳市地铁集团有限公司运营总部，广东深圳５１８０００） 摘要：阐述了地铁屏蔽门电气控制系统的构成，介绍了日常运行中屏蔽门的几种常见故障处理方法。 关键词：屏蔽门；控制系统；故障 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—８５５４．２０１５．０５．０４８ ０引言 地铁屏蔽门安装于地铁站台边缘，将轨道与站台候车区隔 离，设有与列车门相对应可多级控制开启／关闭滑动门的连续 屏障。屏蔽门系统由机械和电气两部分组成。机械部分包括 门体结构和门机传动系统；电气部分包括供电和控制系统。因 控制系统与其他系统接口较多，故障几率也较大。如果屏蔽门 控制系统及设备发生故障，将导致信号系统不能正常联动，直 接影响列车运营效率。 １ 屏蔽门电气控制系统构成及其功能 屏蔽门控制系统主要由主控机（ＰＳＣ）、就地控制盒 （ＬＣＢ）、就地控制盘（ＰＳＬ）、门控制器（ＤＣＵ）、屏蔽门状态显示 盘（ＰＳＡＰ）、声光报警装置、车控室综合后备盘（ＭＣＰ）及总线网 络组成。控制系统如图１所示。通过ＰｒｏｉｆＢｕｓ现场总线组成 分布式控制系统，实现对屏蔽门的控制、监视、报警、参数修改 等综合自动化功能。每个车站屏蔽门控制系统均包括两个独 立的控制子系统（上、下行站台），任一侧屏蔽门的故障不影响 另一侧屏蔽门的正常运行。 ＰＳＤ＃０１ ｌ ＰＳＯ＃０２ ｌ ＰＳＤ＃０３ Ｉ上行线滑动１＂］０１～３０＃ｌ ＰｓＤ＃２０ ＩＰｓ嗍 ＰＲＯＦＩＢＵＳ 上行线屏蔽门单元 ｛！ ！竺ｌ 苴线 控制器ＰＥＤＣ ｉ………．！ ；信号系ｉ 画画 ；统设备Ｉ 一一．… Ｉ 主控机ＰｓＣ 下行线屏蔽门单元 ： 卿 ： 控制器ＰＥＤＣ ＰＳＤ＃３０ ｌ ＰＳＤｇ２９ Ｉ下行线滑动门０１—３０ ｌ Ｐ８１３＃０３ Ｉ ＰＳＤ＃０２ ＩＰＳＤ＃０１ ｌ 图ｉ屏蔽门控制系统图 １．１ 门控制器（ＤＣＵ） 每个滑动门上方的顶箱内都安装有一个ＤＣＵ（ｄｏｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）。主要用来控制地铁屏蔽门的开关以及对门状态的检测， 具有足够存放数据的存贮单元用来存储门的状态信息和自诊 断功能，同时具有网络通讯功能，便于组成网络，在上位机进行 通讯。 ＤＣＵ的主控芯片采用的是美国微芯科技公司最新推出的 ｄｓＰＩＣ数字信号控制器，集成度高、功能强大。ＤＣＵ内部的电 源大多采用一、二次回路隔离的开关电源，保证各个不同性质 的电路在电气口完全隔离，从而大大提高电路的安全性和可 靠性。 １．１．１ ＤＣＭ（门控模块） ＤＣＭ装在门顶箱内，控制电机通过接口模块（ＩＦＭ）接收所 有感应器（开／关门位置传感器、应急门位置传感器、端门位置 传感器、锁紧装置）发出的信号来控制门的速度。ＤＣＭ将监控 信号通过总线网络传输给ＰＳＣ，ＰＳＣ将显示当前屏蔽门的运行 状态。 ＤＣＭ通过ＰＳＣ根据信号系统、ＩＢＰ、ＰＳＬ发出的开／关门命 令作出反应，然后控制电机的输入电压来打开／关闭（电机正转 或反转）滑动门。驱动电机由直流无刷电机、编码器和减速器 构成。屏蔽门开／关门位置感应器是一种接近位置感应器，用 来精确探测屏蔽门打开／关闭的位置。 １．１．２ ＩＦＭ（接口模块） ＩＦＭ的主要功能是与ＰＳＣ、ＤＣＭ和各档门感应器接口。 ＩＦＭ是一个终端盒，连接各档滑动门之间的电源和控制线缆。 电气连接（不包括电力连接）是用接插件连接相关设备。ＩＦＭ 的输入电源由驱动电源设备供电，输入电源通过ＩＦＭ中的ＭＣ— ＣＢ（空气开关）分配到这档屏蔽门的驱动和控制电源。每档门 的驱动和控制电源各配一个ＭＣＣＢ。当某档门出现控制或驱动 电源短路时，ＭＣＣＢ可以将故障门从整个屏蔽门系统中隔离。 １．２主控机（ＰＳＣ） ＰＳＣ安装在屏蔽门控制室，由ＰＳＣ监控电脑、各站台的 ＰＥＤＣ、报警单元和供电单元构成的主控机。ＰＳＣ的主要功能 有：执行信号系统指令，控制ＤＣＵ实现相应操作，并向信号系 统反馈屏蔽门的状态信息；能够可靠执行ＰＳＬ以及ＭＣＰ盘上 的操作指令；具有足够存放数据和软件的存贮单元，能通过修 改速度曲线等相关参数；每个车站的两套ＰＥＤＣ上配有独立的 回路与车站控制室ＭＣＰ盘级综合监控系统接口相连。 １）主监视系统主要功能：监视系统内ＰＥＤＣ及所有ＤＣＵ 的运行状态与故障信息，并存储１５ ｄ的状态信息及１年的报警 信息；ＤＣＵ的工作参数修改；查询历史数据，包括电源故障报警 和ＵＰＳ故障报警、控制网络故障、ＤＣＵ、逻辑控制单元等相关故 障并进行故障显示或记录；用户操作追踪；程序错误模块化自 诊断功能；实现与综合监控系统的通信功能，将屏蔽门的运行 状态及有关故障信息发送至车站控制室。 ２）子监视系统（ＭＭＳ）：采集来自上下行线控制单元收集 到的信息并把信息经过处理后传送到主监视系统。 ７Ｄ７ 技术研发 ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏ１．２２，Ｎｏ．５，２０１５ ３）单元控制器（ＰＥＤＣ）：由一组安全继电器组成的逻辑控 滑动门门头的是共享相同的开关门硬线环线回路来判断，故障 制器。该控制器分别接收来自ＳＩＧ、ＰＳＬ、ＭＣＰ上的控制信号并 原因为屏蔽门开门命令信号回路接线插头故障。应对故障屏 向ＤＣＵ发送命令。ＰＥＤＣ内有备用ＣＰＵ，有每个ＣＰＵ投入使 蔽门逐个检查，查出故障插件并予更换。 用状态的指示灯。采用了隔离技术，ＳＩＧ、ＰＳＬ、ＭＣＰ在控制内 部使用不同的继电器组控制。由于ＳＩＧ、ＰＳＬ、ＭＣＰ与ＤＣＵ均 使用硬线连接，所以可靠性更高，主要功能是分别控制两侧屏 蔽门，可以接受车控室ＭＣＰ盘的开门命令，以配合环控系统完 ４）开关门慢且关闭后故障指示灯亮。滑动门地坎间歇偏 小，与滑动门导靴之间摩擦力大或夹人、夹物都会导致开关门 速度慢，且门无法关闭锁紧导致门头灯亮。可采用隔离或利用 行车间隔排除异物后调整好门体。 ２．２多档门故障 成火灾排烟模式。并配备２套相应侧信号系统的接口设备以 及１套电源监视接口，用于与电源进行通讯收集信息。 １．３就地控制盘（ＰＳＬ） １）整侧屏蔽门不能开启。若屏蔽门ＰＳＣＣ柜中电源开关 断开，可导致整侧屏蔽门不能收到开门信号，从而无法正常开 启。应检查控制、驱动ＵＰＳ状态指示灯是否正常，仔细查看 每侧站台两端分别设置一套ＰＳＬ。具有对整侧屏蔽门进 行开关控制的功能，当信号系统无法对屏蔽门进行控制时，站 台工作人员可通过ＰＳＬ对屏蔽门进行站台级控制。当个别门 故障不能关闭锁紧而无法发车时，在保障人员安全的情况下， 列车司机可通过ＰＳＬ向信号系统发送“ＰＳＤ／ＥＥＤ互锁解除”信 号，允许列车进／离站。 １．４就地控制盒（ＬＣＢ） ＬＣＢ盒是在每个滑动门的顶箱里面，它是由一个三位（自 动、手动、隔离）钥匙开关、一个开门按钮、一个关门按钮组成。 用于自动接受信号开关门和故障隔离维修用，在逻辑关系上， 开／关门是互锁的，也就是不可能同时发出开／关门命令。 １．５状态显示盘（ＰＳＡＰ） 每个车站的站台监控厅内安装一个ＰＳＡＰ盘，用于监视数 据总线故障、供电电源故障、信号系统故障、安全回路和开关门 的状态，并装有故障复位、盘面指示灯测试按钮。当屏蔽门系 统故障可能导致列车运行安全或乘客安全时，ＰＳＡＰ盘发出报 警音响信号。 １．６声光报警装置 声光报警装置安装在门体上部的顶盒上，在开／关门的过 程中，向乘客发出预警信号。任何一档门被意外打开，都会发 出声光报警。 １．７车控室综合后备盘（ＭＣＰ） 位于车控室内，综合后备盘可在车站或区间发生紧急情况 下时开关屏蔽门。 ２常见故障分析 屏蔽门故障时，应坚持“在确保安全的前提下，先发车后处 理”的原则。 ２．１单档门故障 １）屏蔽门上方盖板打火。由于屏蔽门系统与轨道等电位， 等电位线受潮湿、油漆、粉尘等原因容易导致绝缘件绝缘性失 效；回流电流过大，超出绝缘件所能承受的能力，导致绝缘件被 击穿；安装时，绝缘体也容易受到机械损伤。以上情况均可能 导致屏蔽门盖板打火。紧急故障处理：用绝缘胶布包扎处理受 损的打火部位。待运营结束后进行抢修，更换其受损部件。 ２）门体玻璃破裂故障。观察裂纹分布情况，考虑是否受到 外力作用下破裂。紧急处理为将滑动门打开并隔离，减少活塞 风的影响，用胶纸粘贴住已经破裂的玻璃。运营结束后更换受 损玻璃并调整好。 ３）滑动门出现多次开门故障，ＳＩＧ开门及ＰＳＬ间歇性操作 不正常。从信号（ＳＩＧ）开关门及ＰＳＬ开关门指令传输至单档 ７０Ｉ２ ＰＳＣ柜内各空开、继电器、保险，若电源故障先旁路运行；若上 行或下行继电器故障用ＫＵ２或ＫＤ２继电器更换；若保险烧坏 用备用保险更换。 ２）连续五档门不能开启。同一侧屏蔽门出现连续多档门 同时不能开启而另一侧正常，可能判定不能开启的第一档门开 门信号输出端松脱。 ３）每间隔四档如１、６、１１、ｌ６、２ｌ、２６号屏蔽门不能正常开 启。屏蔽门控制室ＰＤＰ柜电源３８０Ｖ驱动电源缺相，不能为这 六档门正常的驱动电源。 ２．３安全回路故障 屏蔽门安全回路由硬线串联每档滑动门和应急门各关闭 检测开关、电磁锁锁紧检测开关组成。只有安全回路导通，安 全继电器把安全回路已接通信号传送给信号系统，信号系统判 断屏蔽门系统处于安全状态，地铁列车才可以安全进站或发车。 １）关闭锁紧持续丢失列车紧制。故障分析为关闭、锁紧开 关接头线鼻子接触不良导致关闭锁紧丢失。应查看滑动门 ＤＣＵ母板上两个关闭锁紧接头左关闭、右关闭、锁紧检测开关 接线是否有松脱，将松脱的线鼻子拔出并将接头用钳子压紧再 接回。 ２）电磁锁故障。用于传输电磁锁锁紧检测开关的信号线 及电磁锁锁紧检测开关故障也会直接影响屏蔽门系统的安全 回路。发生电磁锁故障时，为快速恢复系统安全回路应立即隔 离，根据系统记录的报警信息，用备用的电磁锁把故障的换下后 再修复。很少发生电磁锁线圈烧毁的现象，如有同样更换便可。 ２．４线路故障 一般门与门之间的信号线路是通过插接件进行连接，通常 会因为灰尘、潮湿、振动等原因导致接触不良或松脱。可检查 回路电压是否正常，根据电压情况判断出故障点。 ３结语 综上所述，地铁屏蔽门系统直接影响列车运行及乘客的出 行安全，只有充分了解地铁屏蔽门系统的构成，熟练掌握常见 故障的处理方法，才能提高故障处理效率。在保证人身安全的 前提下以最快速度排除故障，保证列车的正常运行，有效保障 地铁的服务质量。 参考文献： ［１］ 高振天，曲泽超．屏蔽门控制系统的功能设计与技术探讨 ［Ｊ］．电气传动，２００９（１２）：５７—５９． ［２］ 杨丽杰．地铁屏蔽门系统技术浅谈［Ｊ］．铁道机车车辆， ２００２（２）：２９—３１．