北京地铁5号线屏蔽门系统安全回路故障对策

行程开关，如此道门接有应急门行 全回路的行程开关和 8芯连接器故 检测每个开关门和安全回路的周期
程开关则串联4个行程开关。安全回 障可能造成安全回路错误断开而影 为 15 s，每小时可以开关滑动门 240
路的电源为直流 60 V，通过PL14和 响列车正常行车，可能造成安全回 次，即模拟 1 天的工作量。夜间停运
接线端子 安装通孔
滚轮
轮动作，触点闭合导通时，行程开 关逻辑值为 1，整侧门的安全回路 的逻辑值为所有行程开关逻辑值的 逻 辑 与 。这 个 命 令 信 息 通 过 电 缆 送 到 车 站 通 号 机 房 ，通 号 设 备 将 命 令 发 送 给 列 车 ，在 车 站 中 心 分 界 线 两 侧 800 m 范围内，只有安全回路的
灭，同时命令也送至通号设备，列车 各 1 套。
立即制动。当滑动门在关门过程中
PSC 的控制逻辑和安全回路分
夹人夹物时，安全回路保持断开，提 上下行两个部分，除共用 AC50V 电
源和上下行 PEDC 有通信接口外， 控制电路之间没有任何联系。 １．１ 屏蔽门系统的控制方式
北京地铁 5 号线屏蔽门系统的 控制方式有手动解锁开关单道滑动 门（ASD）、就地控制盒（LCB）开 关单道滑动门、车站综控室紧急控 制盘（IBP）打开整侧滑动门、就地 控制盘（PSL）开关整侧滑动门、通 号 ATC 系统开关整侧滑动门。手动 解锁开关单道滑动门为驱动电源故 障时使用，其余均为电动开关滑动 门，其中 IBP、PSL、ATC 为整侧 开关滑动门。通号 ATC 系统开关整 侧滑动门为系统设备正常时使用的 模式。
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关，如此道门接有应急门行程开关 程开关有 120 个。主板上有 2 个 8 芯 某 道 滑 动 门 打 手 动 关 门 位 置 时 如
则串联 4 个行程开关；PL14 的插针 连接器 PL14 和 PL15，每道门机内 “关闭且锁紧”指示灯点亮则表明此
8 与和 PL15 的插针 8 之间串联 2 个 的插针数为 8 个。每侧门体进入安 道门的行程开关存在故障。该装置
０ 概述
示安全员到场处理。但因其自身设 备原因造成的非正常安全回路断开
北京地铁 5 号线工程南起丰台 属于安全回路故障，它将影响屏蔽
区宋家庄，北至昌平区天通苑北，全 门系统正常运作。
长 27.6 km，共设车站 23 座，其中
为 此，需 要 分 析 、研 究 安 全 回
地下车站有宋家庄站、惠新西街北 路 断 开 故障的机理，制定相应的维
出现滚轮动作后电阻无穷大应更换 开关状态的信息，由 D C U 发送给 拟装置，用于夜间停运后排查故障。
行程开关。
中央接口盘（PSC）内的站台控制 要求该装置具备如下功能：每分钟
２ ． ２ 门机内 Ｄ Ｃ Ｕ 主板的连接器 器（PEDC）。屏蔽门每侧有 24 道滑 发出4个开关门命令，在关门命令发
每道滑动门门机内安装有DCU 动门和6道应急门，每道滑动门和每 出6 s后如安全回路为低电平则该装
主板，每个主板上有标号为 PL14和 道应急门均有2扇门体，每扇门体分 置立即停机并发出蜂鸣告警，提示
PL15 的连接器。PL14 的插针 7 与和 别有 2 个行程开关监视其关闭和锁 机电员，使用就地控制盒（LCB）逐
PL15 的插针 7 之间串联 2 个行程开 紧状态，故每侧进入安全回路的行 个将 24 道滑动门旁路安全回路，当
口等16座，均安装全高屏蔽门系统。 护保养措施，以降低 故 障 率 ，保证
屏蔽门（PSD）安装于站台边缘，将 设 备 功 能 正 常 ， 保 证 地 铁 运 营 的
轨道与站台候车区隔离，其滑动门 安全。
与列车门一一对应，滑动门开启与 关闭可多级控制。
为防止站台上屏蔽门系统的滑
１ 屏蔽门系统的控制方式与安 全回路
针 6 等电位，为直流 60 V 正极，距 离屏蔽门设备间最远的滑动门门机 主板上的 PL15 的插针 5 和 7 短接，6
式（1）中：k 为屏蔽门上行或 1
下行的滑动门道的数量；N 屏蔽门 F1
上行或下行每道滑动门锁紧机构进
３．１．１ 通号模拟开关门装置的工作原理 通号模拟开关门装置的控制方
式与屏蔽门系统相同，参见图 1。A
逻辑值为 1 时，列车的自动驾驶系 统 有 速 度 码 ，列 车 可 以 正 常 行 驶 进 站和出站，否则列车将立即制动， 此时列车会在两个车站间的隧道内 停车。
的行程开关有 4 个。 滑动门和应急门使用的 2 种行
程开关工作原理为：门体的撞铁使 滚轮动作， a、b 由断变通，c、d 由 通变断。正常情况下，滚轮动作时，
上述4个行程开关都要动作。每天列 车通过次数约240次，锁紧机构内的 4 个行程开关每天则动作 240 次。
每扇应急门设计有 2 个行程开 关（图 3），1个行程开关检测门体关 闭状态，1 个行程开关检测锁闭状 态，因此，每道应急门进入安全回路
图 ３ 应急门使用的行程开关
安全回路才能通过从动继电器单元 输出 60 V 直流电压并向通号 ATC 发出“关闭且锁紧”双切命令，但此 时行程开关故障，行程开关的 a、b 触点因振动时通时断，因屏蔽门的
t1 t2 t3 t4
图 １ 开关门命令时序图
体状态信息是门体已经关闭 的LCB就地控制盒模式开关打到手 且锁紧，此时 a、b 若为通路， 动关门位置，时间也不充裕，经常发
34 MODERN URBAN TRANSIT 4 / 2010 现代城市轨道交通
北京地铁 ５ 号线屏蔽门系统安全回路故障对策 谭铁仁等
PL15 的插针 5 和 6 送到距离屏蔽门 路断开的电气故障点数量应按下式 后至次日首班车有 3 h 的机电维护
设备间最远的滑动门门机主板上， 计算：
保养时间，可以使用该装置开机 2
即门体所有主板的插针5等电位，为 直流 60 V 负极，门体所有主板的插
NF=k1×NF1+k2×NF2+k2×NF3 h，模拟 2 天的运营时间开关门次 （1） 数，用1 h时间更换、调整行程开关。
技术装备
北京地铁 5 号线屏蔽门系统 安全回路故障对策
谭铁仁 韩玉峰
摘 要：北京地铁 ５ 号线全高屏蔽门因存在设计缺陷，安全回路故障频 繁发生，影响列车正常运行。针对安全回路故障，设计了 ２套专用设备， 一为通号模拟开关门装置，二为安全回路断开故障监测装置。在夜间停 运后，可以用通号模拟开关门装置模拟ＡＴＣ向屏蔽门的站台控制器发出 开、关门命令，再现随机故障。安全回路断开故障监测装置可以实时准 确判断触点断开点，保证运营的安全。 关键词：屏蔽门；安全回路；故障检测；光偶继电器；可控硅
和8短接，这样距离屏蔽门设备间最
入安全回路的行程开关数量；k 为 2
为开门命令电平，B 为关门命令电
近的滑动门门机主板上 PL14 的插 屏 蔽 门 上 行 或 下 行 的 应 急 门 的 数 平，C 为安全回路电平；当 C=1 时，
针7和8间在所有滑动门和应急门关
量；N
为
F2
屏
蔽
门
上
行
或
下
行
每扇
应
触点恢复正常。
录。
３ 故障检测装置的开发
行程开关的常见故障为行程开 ２ ． ３ 影响安全回路的电气元件数
关内运动部件动作灵活，声音清脆， 量统计
３．１ 通号模拟开关门装置
但 a、b 触点在滚轮动作后有时电阻
北京地铁 5 号线的全高屏蔽门
安全回路断开故障随机发生，
不为零。检查方法为万用表打电阻 安全回路的电压为 D C 60 V ，回路 有时每天发生 1、2 次，有时 7、8 次，
挡，表笔接行程开关的 a、b，用拇 中串联 1 2 0 个行程开关的 a 、b 触 有时 2、3 天发生 1 次。由于在运营
指搬动滚轮，滚轮动作后电阻应为 点，所有行程开关的 c、d 触点与门 时间排查安全回路故障受列车和乘
零或小于 0.1 Ω，反复搬动滚轮，如 控器（DC U）连接，监视每个行程 客的影响，为此，设计了通号命令模
时滑动门由静止开始作关门动作， 门行业大量采用的非接触式行程开
插片 c
3.5 s 后，该侧所有滑动门关闭且锁 关故障率要高一些。
紧，安全回路的电平由 0 变为 1，使
滑动门和应急门的行程开关进
图 ２ 滑动门门机锁紧机构 使用的行程开关
能命令变量 D=0，此时的时刻为t4， 入安全回路。
见图 1。 １．２ 屏蔽门系统的安全回路
使用过程中经常发生滚轮动 门，观察“关闭且锁紧”指示灯可以 作后，a、b 和 c、d 同时断开 判断故障门道位置，但由于这种故 的现象。故障现象分析：门体 障是随机发生的，门体的振动导致 关闭且锁紧后，c、d 断开，c、 行程开关振动，有时促使 a、b 触点 d 通过门控器（DCU）传送给 又恢复正常，加上运营高峰时刻，行 综合监控系统（ISCS）的门 车间隔短，将整侧 24 道滑动门全部
动门、应急门非法打开导致乘客受
北京地铁 5 号线每个车站的屏
到伤害，屏蔽门系统设置安全回路。 蔽门系统主要设备有 1 个中央接口
5号线全高屏蔽门系统的滑动门、应 盘（PSC），PSC 内有上下行站台控
急门非法打开时安全回路将断开， 制器（PEDC）各 1 台，上下行安全
车站综控室的“门关闭”指示灯熄 回路控制装置——从动继电器单元
“关闭且锁紧”指示灯点亮，当 C=0
闭且锁紧情况下应有 6 0 V 直流电 急 门 进 入 安 全 回 路 的 行 程 开 关 数 时，“关闭且锁紧”指示灯熄灭。在
压，此电压送入屏蔽门设备间内
量；N
为
F3
屏
蔽
门
上
行
或
下
行
每道
滑
图 4 中，J4 线圈接安全回路 ；JS1 为