浅谈城市轨道交通屏蔽门系统的故障处理

.浅谈城市轨道交通屏蔽门系统的故障处理摘要：城市轨道交通建设对于缓解城市，特别是大城市的交通拥堵现象，降低城市运行成本，解决人员出行问题，具有十分重要的意义。如今，我国已经把发展轨道交通作为发展公共交通的重要环节给予了高度重视。随着轨道交通建设的大力发展，具有保障地铁乘客安全、节约车站能源和减少地铁运营人力成本的地铁屏蔽门系统也逐步得到了广泛的应用，但是由于屏蔽门系统与信号系统、主控系统接口较多，因此发生故障的几率也很大。本文基于此对当前城市轨道交通屏蔽门系统的故障进行了研究，首先对屏蔽门系统进行了概述，其次阐述了屏蔽门故障出现问题的原因，最后详细分析了其故障处理的详细情况。关键字：城市轨道 地铁 屏蔽门 故障一、轨道交通屏蔽门系统概述（一）屏蔽门含义屏蔽门是沿站台边缘布置，将车站站台与行车轨道区域隔离开的设备。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。屏蔽门一般应有固定门、滑动门、应急门及端头门组成。滑动门在数量及位置上的设置应与车辆门一一对应。在两对滑动门之间的屏蔽结构由固定门组成，固定门是不能打开的。应急门是当列车进站的停车误差超过了设计的停车误差而列车又不能再进行位置调整时的疏散通道，也包括列车未完全进出站发生的意外情况。端头门设置在站台两端，与靠站台而设的屏蔽门垂直连接，并于它们一起与设备房外墙构成一个全封闭的屏蔽系统。（二）屏蔽门系统的构成屏蔽门主要由控制系统、门机系统、门体结构、安全回路、电源等系统构成。其故障类型主要有机械故障、电器类故障两大类。其中机械类故障包括：滑动门的解锁顶杆与密封毛刷刮蹭，滑动门解锁功能失效，滑动门行走小车滚轮损坏，滑动门导靴损坏，滑动门行走小车与轨道刮蹭，齿形皮带过松过紧，左右滑动门门缝过小造成锁紧机构动作不灵活，滑动门因乘客挤压导致滑动门与地槛、立柱、门楣间隙过小，端门、司机门、应急门合页变形、断裂，端门、司机门、应急门槽轮锁、三角锁松动、变形导致开关门故障，合页门变形与门楣和地槛刮蹭，门体玻璃破碎，应急门端手动解锁失效，直线轴承损坏，限位开关失效，限位块松动或位移等故障。电气故障包括：行程开关损坏导致安全回路断幵和开关门故障，主板或接口模块损坏导致CANBUS故障和开关故障、安全回路断开，航空插头等各种插头、插座故障，电磁铁故障，电动机故障，就地控制盒LCB转换开关故障，接地控制盘PSL转换幵关故障，电源柜PDP电压表、电流表、转换开关、空气开关故障，驱动、控制UPS故障，蓄电池故障，MODBUS失效，屏蔽门控制器故障，数据总线故障，PEDC通道故障，灯带控制柜空气开关、电压表、电流表故障，安全继电器与电源稳压器故障，DCU故障，DCU主板故障，工控机故障，线路故障，各种指示灯按钮故障等。（三）屏蔽门系统的控制方式屏蔽门系统具有系统级、站台级和就地级三种控制方式：系统级控制方式（最低级）：列车到站并停在允许的误差范围内时。由列车驾驶员在驾驶室内进行开门操作，控制命令经信号系统(SIG)发送至中央控制盘（PSC），由PEDC发出OPEN和ENABLE信号，通过门控单元（DCU）进行自动控制滑动门开/关门，实现屏蔽门的系统级控制操作。站台级控制方式：当系统级控制不能正常实现时，列车驾驶员在站台就地控制盘（PSL）上进行开门、关门操作，控制命令经安全继电器通过DCU进行控制，实现屏蔽门的站台级控制操作。手动操作控制方式（最高级）：当控制系统电源故障或个别屏蔽门操作机构发生故障时，站台工作人员在站台侧用钥匙或乘客在轨道侧用开门把手打开屏蔽门。门单元具有自动、测试和隔离三种控制模式：正常状态下门应处于自动模式，测试模式是维修人员检修时使用的，隔离模式是在门单元发生故障供站台工作人员使用，将故障的门单元隔离出系统，不再参与整个系统的运作以减少对系统和乘客的影响；在测试和隔离模式下门单元将不再接受系统级和站台级控制信号的控制，并旁通关闭和锁紧信号。二、屏蔽门系统出现故障的原因屏蔽门故障是影响运营事故一个主要因素，年月日上海地铁发生一起屏蔽门夹人，导致乘客死亡事故，而在统计分析中屏蔽门夹人、夹物，屏蔽门关不上、打不开等故障频繁发生，此外屏蔽门玻璃爆裂等造成乘客受伤的事故也时有发生。屏蔽门故障严重影响了运营安全。因此，加强对屏蔽门故障发生的原因进行研究分析，事前采取控制措施，可以有效降低屏蔽门故障发生率，保证运营安全。屏蔽门系统故障影响因素分析表构成系统风险因素环境因素障碍物探测三次报警乘客挤压滑动门造成DCU保护屏蔽门系统樘收到信号系统开关门命令环境因素乘客挤压滑动门造成门体结构滑动部位变形滑动门卡异物市电不稳定造成双电源切换故障控制系统PEDC故障门机系统驱动装置故障锁紧机构故障DCU异常故障行走装置故障门体结构玻璃破裂应急门故障司机门故障密封胶条损坏手解装置故障端门故障门头灯异常安全回路安全继电器故障安全冋路断开电源系统驱动电源故障控制电源故障屏蔽门故障主要有以下几部分的原因： 客观原因造成故障屏蔽门系统是与乘客直接相关的，其中乘客扒门、抢门、障碍物卡阻等情况均会造成开关门故障。此类故障受乘客使用情况影响，约占故障总数的75%，而遇到此类情况，站台安全员或司机应第一时间做出反应，将故障消除。信号系统造成故障屏蔽门系统受信号系统控制，若信号系统故障，屏蔽门将无法正常开关门，此类故障中大约占5%。机电系统设备原因造成故障与机电相关故障原因可分为电气故障与机械故障，故障现象大都表现为电磁锁及锁芯故障、行程开关故障、工控机故障等。若发生此类故障，维修人员会在接到报修后立即前往故障地点，及时对故障进行处理，并在当日运营结束后对发生故障的部位进行再次检査。因此，首先要加强对乘客的宣传教育，不要扒门、抢门，按秩序上车，以免发生人身伤害事故；其次加强对信号和机电系统检查及维修的力度，提高信号和机电系统的可靠性和稳定性。三、屏蔽门系统故障的分析及处理（一）单档门故障1、屏蔽门上方盖板打火时屏蔽门上方盖板打火是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、门体玻璃破裂故障若滑动门破碎列车停在车站时，应将故障滑动门关闭，LCB打至关门位，故障的滑动门设置防护区域。若滑动门破碎列车未进车站时，立即按压紧停按钮，LCB打至关门位，故障的滑动门设置防护区域。若固定门/应急门破碎时列车停在车站时，故障的固定门/应急门设置防护区域，粘贴告示牌，加强监控。若固定门/应急门破碎列车未车站时，立即按压紧停按钮，故障的固定门/应急门设置防护区域，粘贴告示牌，加强监控。滑动门、固定门、应急门破碎的玻璃掉落到站台，马上进行清理；掉落到轨行区的玻璃，不影响行车，向车控室汇报，运营结束后清理，加强监控；掉落到轨行区的玻璃影响行车，立即通知车控室向行调请点进入轨行区清理，清理完毕后向车控室汇报。当门体玻璃破裂时观察裂纹分布情况，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，当滑动门出现多次开门故障，SIG开门及PSL间歇性操作不正常时。从信号(SIG)开关门及PSL开关门指令传输至单档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。应对故障屏蔽门逐个检查，查出故障插件并予更换。若滑动门龟裂时，应将故障滑动门关闭，LCB打至关门位；并将相邻的滑动门保持常开，故障及相邻的滑动门设置防护区域，粘贴告示牌，加强监控。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。（二）多档门故障1、整侧屏蔽门不能开启若整侧屏蔽门无关闭且锁紧信号故障时，首先使用第一片PSL钥匙插入“PSL自动/操作”孔旋转到“操作”位；使用第二片PSL钥匙插入“PSL互锁解除”孔旋转到“互锁解除”位，并一直保持不动，观察“互锁解除指示灯”点亮。一直使用此操作方式接/发列车，直到出现“所有门关闭且锁紧”信号。其次，使用LCB钥匙多人操作LCB到“关门”位，一人查看PSL上“所有门关闭且锁紧指示灯”，依次操作1-24号滑动门。当操作到某一档门到“关门”位时，出现“所有门关闭且锁紧指示灯”点亮，则钥匙一直保持到“关门”位，并停止操作其他滑动门，应急结束。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、间隔四档屏蔽门不能正常开启间隔四档如1、6、11、16、21、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。（三）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当关闭锁紧持续丢失列车紧制时故障分析为关闭、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。（四）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。当发现发现屏蔽门不能正常开启，车站应立即将不能开启的屏蔽门门头模式开关打为手动状态或车站确认站台安全在就地控制盘上打“互锁解除”开关。而当发现发现屏蔽门不能正常不能正常关闭，车站应立即采取人工关闭，仍无法关闭时，将该屏蔽门门头模式开关打为“手动”状态。（五）信号接口故障屏蔽门系统的单元控制器将屏蔽门开/关状态反馈给信号系统，由于信号系统接口故障或信息接收后信号系统内部转接过程中断故障，导致中央信号系统只接受到屏蔽门开门状态信息，未能接收到关门状态信息，所以中央信号系统显示开启状态。首先、司机确认列车是否停在停车标范围内，列车是否有“允许开门”、和开相应侧车门信号；其次、在屏蔽门确实不能联动的情况下，司机在就地控制盘上人工打开/关闭屏蔽门。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) 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