列车车门（精选4篇）
列车车门 篇1
1 引言
2005年2月2日下午1:30分, 北京地铁1号线列车行至万寿路站时, 由于列车车门发生故障无法打开, 导致乘客被困车内近20分钟, 一号线运行也受到影响。2011年11月17日晚6时许, 北京地铁5号线大屯路东站一辆列车正要开动时, 一扇车门突然发生故障无法正常关闭。2012年4月14日中午时分, 南京地铁一号线一列由南向北方向行驶的列车, 因车门出现故障, 无法正常开启, 中途被迫清客检修, 导致后续3趟列车延误。地铁列车车门不能正常打开或关闭的情况在我国已经发生过几次, 故障导致列车延误给市民出行带来的不便。一般情况下为了保证旅客的安全, 地铁列车的车门在列车运行期间必须关闭。只有当列车停稳且在站台的正确位置停稳后, ATP才会发出信息释放车门, 车门控制器接收ATP的开门信号后打开车门。也就是说只有列车停稳 (此时列车速度为“0”) 、列车停在停车窗和列车ATP发出“允许开门”报文信息三个条件同时满足时, ATO自动或列车司机将会打开列车车门和屏蔽门。当上述三个条件其中之一未被满足时, 列车车门将不能被打开。如果运行中的列车失去来自车辆接口的“所有车门关闭”信号, ATP车载计算机单元将立即启动紧急制动程序, 列车将会紧急停车。
2 故障现象及分析
车门不能自动打开或关闭, 可能是列车车门自身原因, 如曾经在广州地铁3号线频繁出现的车门在开关门过程中不能完全打开或关闭, 读取车门控制单元EDCU中的数据, 显示“车门驱动电机回路断开”。该故障产生的原因包括车门电机自身的故障、控制车门电机动作的车门控制单元EDCU输出故障、整个车门电机回路故障等都会造成此故障[1]。
技术人员对故障进行了模拟, 在开门的过程中突然中断开门使能信号以模拟车门的状态。模拟结果与列车在运营过程中出现的故障一致, 即在开门过程中有些车门不能正常打开而其他车门工作正常。由此可以判断在开门过程中车门使能信号丢失以及在开关门过程中EDCU中的电机控制模块受到干扰, 电机电流瞬间增大, 造成电机控制回路跳开, 车门电机无法正常打开或关闭, 是产生该故障的原因。
除了列车自身故障外, 有以下3种情况也可造成列车车门全部或部分无法打开:
(1) 列车停在停车窗外, 没有门释放。在通常情况下, 地铁列车应在预定停车区域即停车窗内停车, 并且停车点的误差范围也有规定, 地下站的误差范围在500mm, 高架站的误差范围在1000mm。若偏离了此范围, 列车可以以5km/h的速度移动, 以满足精确停车的要求[2]。
(2) 列车显示停在停车窗内, 没有门释放
正常情况下, 当列车到达定位停车点制动, 列车头部的车辆对位天线对准站台的对位天线时, 他们之间发生电磁耦合, 车辆接收器能接收到地面对位模块发出的对位信号, 列车制动停在停车点, 当测速设备检测到速度为0, 由车辆对位发送器发送“车精确停站”信号, 站台对位接收器接收到此信号, 是地面“列车停站”继电器开始工作, 这时地面ATP发送器向列车发送打开左/右侧车门指令。车辆收到该指令后通过门控继电器使车门动作。那么当列车精确停站且停稳后, 若车门不能打开, 可能的情况是, 列车与地面间的通信系统故障。列车车辆与地面间不能进行信息传递, 车门控制器收不到地面发送的开门信号, 车门不能打开, 此时应检查门释放输出设备和车-地间通信设备。
(3) 列车显示停在停车窗内, 有门释放, 检查开关是否打到自动开门, 检查目的地号是否不对, 如果以上都正确, 且故障连续出现, 测量相关的端子在列车停稳后有否正常的输出, 若没有, 更换ATO的输出模块;若有, 属车辆问题。
3 改进
为避免列车车门由于丢失车门使能信号和电机控制模块受到干扰而不能正常动作车门的故障再次出现, 可对EDCU硬件进行改造。车门电机控制模块主要由电源输入电路 (复位电路) 、输出电路、关断电路和电流传感器部分组成。电源输入电路工作电压范围在1-9V内, 0V时将对电机电源进行复位;关断电路的工作电压在4V以上, 当电压为0V时, 将封锁电机控制模块, 使电机控制模块无相应的输出, 进而可能出现车门不能打开或关闭的故障。为此, 可在关断电路和复位电路之间增加一个二极管, 如图1。当电机控制模块被关断时, 复位电路的电位处于低电位, 将立即进行复位, 从而保证车门电机再次正常工作。
为避免列车停在停车窗外停车或列车未能精确停在停车点, 可以改进对位环线的设置。通过增加同步定位环线的位置同步点, 来满足停车误差在30cm范围内的精度。
4 展望
车门是地铁运营中动作最频繁的设备, 提高其可靠工作性能, 可为地铁正常运营和客流组织提供有力地保障。但本文只对运营中出现的某些故障进行了分析, 由于工作条件复杂, 列车车门还可能遇到文章中未能分析到的故障现象, 这有待于地铁人和热爱地铁的有心人共同努力, 寻求新的解决方法。
参考文献
[1]彭有根.广州地铁三号线列车车门故障分析及改进[J].电力机车与城轨车辆, 2009.32 (2) :53-54.
[2]贾文婷.城市轨道交通列车运行控制[M].北京:北京交通大学出版社, 2012:61-63.
列车车门 篇2
目前城市地铁信号系统普遍采用CBTC系统, 即基于车地通信的列车控制系统 (Communication Based Train Control) 。有了车地通信, 就可以实现车地信息的交互, 实现列车自动运行和自动控制。自动控制除了涉及列车车上设备和地面设备的独立控制外, 还包括车地设备的联动控制。车门与屏蔽门的同步开关可以有效的降低乘客被夹在车门和屏蔽门间隙的风险;减轻司机和站务人员的工作强度;减少地铁公司人力资源的投入。联动功能的实现不仅可以节省大量人力物力, 也可以节省大量时间, 真正体现了地铁的先进技术。
2 车门和屏蔽门联动
2.1 车门与屏蔽门联动条件
要实现车门和屏蔽门的联动, 需要具备以下条件:
(1) 车载设备与地面ATP/ATO轨旁设备正常通信。
(2) 地面ATP/ATO (列车自动监控、列车自动运行) 轨旁设备与联锁设备正常通信。
(3) 联锁设备与屏蔽门门控器正常通信。
(4) 列车停在站台区域的停车窗范围内。
(5) 屏蔽门状态为关闭且锁闭。
2.2 车门与屏蔽门联动过程
CBTC系统下的列车在到站停车之后, 车载设备通过精确的站台定位后, 在确认列车已经停在了站台区域的停车窗范围内, 且误差范围满足系统规定值后车载设备就会给地面ATP/ATO轨旁设备发送一个列车停稳信息。地面ATP/ATO轨旁设备接收到列车停稳信息后, 将之前由地面联锁设备发送来的屏蔽门关闭且锁闭状态信息发送给车载设备, 车载设备接收到该信息后, 认为具备开车门和屏蔽门的条件后, 向地面ATP/ATO轨旁设备发出开启屏蔽门请求。地面ATP/ATO轨旁设备将该请求发给联锁设备, 联锁设备接收到该信息后, 再次确认屏蔽门为关闭且锁闭状态, 就会给屏蔽门门控器输出屏蔽门开启授权。联锁设备给屏蔽门门控器输出开启授权的同时也会给地面ATP/ATO轨旁设备返回一个允许开启屏蔽门的信息, ATP/ATO轨旁设备接收到该回复信息后, 就会给车载设备发送一个允许开启车门和屏蔽门的信息。车载控制器接收到该信息后, 就会给车门门控器发出开门指令。联锁设备再给屏蔽门门控器发出了开门授权之后, 还会给屏蔽门门控器发送开门指令。当车门门控器接收到车载设备发来的车门开启授权和车门开门命令之后, 便会打开车门;当屏蔽门门控器接收到联锁设备发来的屏蔽门开启授权和屏蔽门开门命令之后, 便会打开屏蔽门。由于车门和屏蔽门是由不同的门控器控制的, 就会出现车门和屏蔽门开关门时机不一致的问题。
3 实现车门和屏蔽门联动原理
根据从联锁设备给地面ATP/ATO轨旁设备发送允许开启站台屏蔽门的信息到列车车门打开这段时间的时间值, 以及从联锁设备给屏蔽门门控器发送开门指令到屏蔽门打开这段时间的时间值, 得出这两个时间差值, 结合现场调试实际情况, 调整车门门控器或屏蔽门门控器动作时间。如果车门先于屏蔽门打开, 就需要调整车门门控器的动作时间;如果屏蔽门先于车门打开, 就需要调整屏蔽门门控器的动作时间。所谓调整门控器的时间, 就是对门控器的开门时间进行延时处理, 如果车门先于屏蔽门打开, 就需要在车门门控器接收到车载设备发送的开门命令之后, 延时一段时间后再执行开门动作, 而这段延时的时间就是前面提到的时间差值。同理, 如果屏蔽门先于车门打开, 就需要调整屏蔽门门控器执行开门动作的时间。
调整列车车门门控器或站台屏蔽门门控器开关门的时间, 可以通过在门控器的控制回路中增加延时开关或延时继电器, 具体根据各门控器厂家的实际配置而选择。要确定将延时开关或延时继电器放置在门控器控制回路的哪个环节, 就需要了解门控器的控制原理。
3.1 调整车门门控器
列车车门门控器是电动式客室车门的核心, 担负着驱动门电机开关车门、状态监测、安全防护、车门内外部指示灯显示控制等功能。每个车门配置一个门控器, 安装在门体上部的顶箱内。
列车车门门控器根据列车的控制信号 (如“开门”、“关门”, “零速”) 开关门, 也可以根据门驱动机构上元件的信号 (主要是紧急解锁装置的手柄状态) 开关门。电机驱动部门包含为门驱动电机供电所必需的功率电子电路。当列车进站停车后, 零速信号得电, 安全继电器输出使车门制动器解锁, 在开门信号到达后, 车门在电机驱动下打开。图1是开门逻辑框图。
从开门逻辑可以看出, 如果要调整开门的时间, 就可以通过使安全继电器延时励磁, 或者在电机与车门打开之间增加一个延时开关来实现。当列车停站时间结束后, 零速信号失电, 车载设备会给门控器发送一个关门信号, 门控器接收到关门信号后, 车门在电机驱动下关闭, 安全继电器失磁使车门制动器锁闭。如果要调整关门的时间, 就可以通过使安全继电器延时失磁来实现。
3.2 调整屏蔽门门控器
门控器的主要作用就是接收中央接口盘PSC系统的开、关门命令, 控制本单元门体开、关动作, 同时向监控系统反馈门内部的状态信息。门内的主要控制部件有就地控制盘LCB、电磁锁、直流无刷电机、开关门位置检测开关、指示灯等。
屏蔽门门控器接收中央接口盘PSC的命令控制滑动门的开关动作, 同时通过影线和通讯线传递门的状态信号。就地控制盘LCB、开关门位置检测开关、应急门, 端门均采用无源节点信号, 经过光耦隔离后输入到单片机, 单片机检测到信号后进行相应控制。电磁锁通过电磁铁铁芯带动锁杆达到“锁紧”和“解锁”目的, 在“锁紧”和“解锁”的位置设置检测开关, 电磁铁驱动采用继电器控制, 当门需要“锁紧”时, 单片机通过继电器将电磁铁断电, 电磁铁铁芯由于重力作用落下达到锁紧目的。驱动器件根据不同的反馈信号控制相应的开关管通断, 达到电子换向的目的。通过执行不同时序控制达到“正转”“反转”的目的, 从而达到开、关门的目的。
如果要调整屏蔽门门控器的开门或关门的时间, 可以在软件主程序的电机驱动模块的控制模块中加入一个延时执行的指令, 或者在电机驱动器件的控制电路之前增加一个延时开关或延时继电器来实现延时开启和关闭屏蔽门。
4 结束语
综上所述, 地铁信号系统的建设可结合自身项目的特点, 确定车门或屏蔽门同步联动的方式, 从而达到列车车门和站台屏蔽门在开启和关闭的同步动作。随着轨道交通技术的发展, 实现自动控制已经是必然趋势, 所以列车车门与站台屏蔽门的联动功能已经成为新建线路的系统设计的一项必备功能。
摘要：目前城市地铁信号系统普遍采用CBTC系统, 所谓CBTC系统就是基于车地通信的列车控制 (Communication Based Train Control) 。有了车地通信, 就可以实现车地信息的交互, 实现列车自动运行和自动控制。自动控制除了涉及列车车上设备和地面设备的单独控制外, 还包括车地设备的联动控制。车地设备的联动主要就是针对列车车门和站台屏蔽门的同步动作。
关键词：地铁,CBTC信号系统,列车车门,站台屏蔽门
参考文献
[1]李亚东.南京地铁车辆门控器功能及常见故障初探[J].现代城市轨道交通, 2009, 4:40~42.[1]李亚东.南京地铁车辆门控器功能及常见故障初探[J].现代城市轨道交通, 2009, 4:40~42.
列车车门 篇3
近几年国内地铁行业乘客解锁车门事件频发, 紧急解锁事件对地铁列车的安全运营造成了一定影响, 由此也暴露出列车解锁装置的设计缺陷及司机应急处理不当等不足。本文主要介绍广州地铁四、五、六号线列车车门紧急解锁装置的设计原理、使用方法及列车在不同工况下被解锁后的运行状态, 同时对不同状态下司机的应急处理程序进行了阐述。
由于广州地铁四、五、六号线正线使用集电靴接收1 500 V高压为列车供电 (其他线路均使用受电弓受流) , 如果乘客解锁列车车门后不小心掉落轨道, 接触轨侧的1 500 V的高压将危及乘客安全, 后果不堪设想。因此, 四、五、六号线对于列车的行车安全可靠性要求更高。
2 各线路车门紧急开门装置
(1) 四、五号线
四四号号线线的的LL11型型车车以以及及五五号号线线的的LL22、、LL44--11、、L4-2型车紧急开门装置均为旋转90度手柄, 旋转90°即可解锁车门, 转回初始位置即可复位。 (详见图1)
(2) 六号线
六号线L3型车紧急开门装置为旋转135°手柄, 旋转135°即可解锁车门, 放开手柄, 手柄将自动回转至90°位置锁定, 转回初始位置即可复位 (详见图2) 。
3 各线路车门紧急解锁后列车运行状态说明
目前运营二中心L型车列车运行过程中操作车门紧急解锁后, 列车运行状态、被解锁车门手动开启状态以及车门图标显示情况如下。
(1) L1型车 (四号线)
不论有没有ATP保护, 列车运行过程中操作车门紧急解锁, 列车可继续牵引运行到下一站, 列车停止前被解锁车门无法手动打开, 车辆显示屏暂无显示, 也无故障提示, CCTV显示解锁车门相应车两个摄像头红点。
如有ATP保护, 列车停在区间, 操作强行开门按钮, 被解锁车门可以手动打开;列车停在站台位置, 由信号自动给使能信号可手动打开被解锁车门。如无ATP保护, 停车后 (不论在区间还是站台) 可手动打开被解锁车门 (详见图3、图4) 。
(2) L2/L4-1/L4-2型车 (五号线)
不论有没有ATP保护, 列车运行过程中操作车门紧急解锁, 列车可继续牵引运行到下一站, 列车停止前被解锁车门无法手动打开, 车辆显示屏显示为黑色, 弹出“X车X号车门严重故障”及“X车X号车门被紧急解锁”对话框, 需点击“确认”。 (详见图5、图6、图7)
如有ATP保护, 列车停在区间, 操作强行开门按钮, 被解锁车门可以手动打开;列车停在站台位置, 由信号自动给使能信号可手动打开被解锁车门。 (ATP下车门打开约15 cm, 能手动推开。) 如无ATP保护, 停车后 (不论在区间还是站台) 可手动打开被解锁车门。无ATP下车门打开约10 cm, 能手动推开, 详见图8。
(3) L3型车 (六号线)
1) URM、RM模式
URM模式运行中解锁, 车辆屏显示解锁图标, 列车失去牵引力, 停稳自动打开15~25 cm (可手动开至最大位置) ;RM模式时按“强制开门”则自动打开15~25 cm (可手动开至最大位置) , 再按“强制开门”后车门自动关闭, 不恢复解锁不能动车。
2) BM或CBTC模式
在PM/ATO模式运行中解锁车门, 车辆屏显示解锁图标“”, 列车在线路上运行时, 操作车门解锁手柄, 列车会产生紧制, 停稳后车门不会自动打开, 手动拉不开;按压“强制开门”给出开门信号时, 车门自动打开15~25 cm, 可手动拉开车门 (详见图9、图10) 。
此工况下, 六号线与四、五号线有明显不同:由于六号线列车的车门紧急解锁设置在了车门全关闭的回路中, 且门到位开关为前后串联形式, 而四、五号线列车车门紧急解锁没有设置在车门回路中, 且门到位开关为并联形式。因此六号线列车车门被解锁后, 会导致列车紧制, 而四、五号线列车则可以继续牵引到下一站。
4 车门紧急解锁应急处理程序
为进一步优化车门紧急解锁应急处理流程, 提高员工的现场应急处置水平, 强化员工安全意识, 减少此类情况对正线运营的影响。广州地铁相关部门多次组织召开车门紧急解锁应急处置讨论会。根据会议精神, 制定了以下应急处理程序, 请各部认真落实执行。
(1) 处理原则
1) 列车发生乘客解锁车门事件时, 司机必须第一时间做好乘客安抚广播, 及时满足乘客知情权, 稳定乘客情绪, 同时结合情况立即报行调;调度在接到司机报告列车出现紧急情况时, 应先提醒司机进行相应广播安抚乘客并按程序进行处理。如发现司机已经离开驾驶室而没有播放安抚广播, 控制中心必须通过中央对列车广播协助安抚乘客。
2) 列车在车站站台侧的车门被解锁处理完毕后, 司机动车前必须确认空隙是否滞留乘客, 防止夹人夹物动车。
3) 车门在区间被解锁, 列车可维持进站时, 司机做好乘客广播, 进站后再处理, 防止造成乘客恐慌。
4) 列车因车门解锁在区间停车后或列车在站台时非站台侧出现车门解锁故障时 (包括解锁车门后自动恢复的) , 及时广播安抚乘客, 到达现场处理询问乘客情况后, 还必须确认是否有乘客或物品掉下隧道或进入区间。
5) 司机使用“强行开门”按钮开门时, 由于两边车门都有开门使能信号, 必须严格按“一确认、二呼唤, 跨半步、再开门”的作业程序开门。
6) 列车发生车门夹人夹物或解锁, 凡是需司机到现场处理的, 处理完毕后将车门切除。
7) 列车运行过程中, 司机加强线路的瞭望, 发现有人在隧道时, 立即采取停车措施, 报行调并做好广播安抚乘客。
8) 具体广播词内容, 务必严格按照《运营事业总部客运服务信息发布管理办法》中“运营事业总部广播信息发布内容及形式”的要求进行播放。
(2) 四、五号线车门紧急解锁应急处理程序
1) 车门被解锁, 列车能正常运行
(1) 司机确认车门解锁信息及车门全关闭灯亮。
(2) 维持列车进站并广播安抚乘客, 报行调、车站。
(3) 到站停稳开门后, 保持临时停车广播持续播放 (四号线无法实现自动广播, 司机离开司机室前人工广播一次, 向行调申请去现场处理时一并向OCC申请中央广播;五号线列车自动广播故障无法正常播放时, 参照四号线执行) , 到现场恢复解锁开关并将车门关好, 反推推不动, 将该车门切除, 确认切除灯亮。
(4) 若车门无法切除, 按车辆故障处理指南中“故障车门用方孔钥匙不能切除”处理。
(5) 返回司机室确认车辆显示屏上该车门已经切除。
(6) 凭车站“好了”信号关门, 确认车门全关闭灯亮, 动车后报行调。
2) 车门被解锁, 列车出现紧急制动
(1) 广播安抚乘客, 报告行调。
(2) 保持临时停车广播持续播放 (四号线无法实现自动广播, 司机离开司机室前人工广播一次, 向行调申请去现场处理时一并向OCC申请中央广播;五号线列车自动广播故障无法正常播放时, 参照四号线执行) , 记录故障车门位置, 到现场处理。
(3) 到现场后确认车门开启状态, 确认是否有人员进入轨行区。
(4) 确认无人员进入轨行区, 恢复解锁开关并将车门关好, 反推推不动, 将该车门切除, 确认切除灯亮。
(5) 若车门无法切除, 按车辆故障处理指南中“故障车门用方孔钥匙不能切除”处理。
(6) 返回司机室关门, 确认车辆显示屏上该车门已经切除, 车门全关闭灯亮。
(7) 动车后报行调。
(3) 六号线车门紧急解锁应急处理程序
1) 当列车在车站停站时 (对标停车) 出现车门紧急解锁的处理程序
(1) 确认解锁信息后, 立即广播安抚乘客。
(2) 司机打开车门、屏蔽门, 将情况报告车站和行调。
(3) 保持临时停车广播持续播放 (六号线列车自动广播故障无法正常播放时, 司机离开司机室前人工广播一次, 向行调申请去现场处理时一并向OCC申请中央广播) , 记录故障车门位置, 到现场处理。通过显示屏确认发现紧急解锁的车门编号, 并记录在手上。
(4) 司机带上钥匙到现场处理。
(5) 到达解锁车门后司机大概了解现场情况后恢复解锁车门, 并将该车门切除贴上故障纸;如果是非站台侧车门被解锁, 则拉开车门, 通过询问乘客、查看隧道等确认无人跳下轨道, 恢复解锁开关并将该车门切除贴上故障纸。
(6) 回司机室确认显示屏显示对应的车门已被切除, 司机关屏蔽门/车门后, 确认“门全关闭灯”亮。
(7) 车站人员确认该车门关闭后向司机显示“好了”信号, 动车后将情况报告行调。
2) 出站或运行中出现车门紧急解锁被迫区间停车的处理程序
(1) 确认解锁信息后, 立即广播安抚乘客。
(2) 司机区间发现车门紧急解锁, 能维持列车进对标停车则按上述站台解锁车门情况处理;若不能则按以下程序处理。
(3) 保持临时停车广播持续播放 (六号线列车自动广播故障无法正常播放时, 司机离开司机室前人工广播一次, 向行调申请去现场处理时一并向OCC申请中央广播) , 通过显示屏确认发现紧急解锁的车门编号, 并记录在手上。
(4) 将情况报告行调、车站。
(5) 司机带上钥匙、关好司机室通道门, 到现场处理。
(6) 到达现场后, 通过询问乘客、打开解锁车门查看隧道等方式确认现场没人进入隧道后将解锁开关恢复, 并切除该车门, 下一站贴上故障纸。
(7) 返回司机室确认显示屏显示解锁车门已切除, “门全关闭灯”亮, 动车后将情况报告行调。
5 结论
列车车门 篇4
1 车门与屏蔽门联动开关简介
《地铁设计规范》对车门、屏蔽门之间的信号接口有以下要求:(1)运营要求:信号系统应能控制站台屏蔽门与列车车门的开、关按预定顺序动作;(2)安全需要:ATP(列车自动保护)系统应为列车车门、站台屏蔽门的关闭提供安全监控信息,以防止行车安全、乘客生命及财产安全受影响[1]。
列车进入预定站台并开始通过车-地通讯门通道发送数据时,门接收器和驱动器探测到该载波信号(只有在车门对准屏蔽门时轨道接收器才能探测到载波信号),对应的主电源继电器得电,则该站台所有屏蔽门的主电源信号被激活。
列车到站后,满足正确停靠在站内、列车零速、常用制动启用以及牵引系统停止这4个条件时,ATP给列车开门指令,并将4字节的二进制开门代码以FSK/PSK(频移键控/相移键控,该信号格式用于把门控代码传送到车站门控子系统)形式发送给轨旁ATC,轨旁ATC会将“RATP(区域ATP)零速限制”信号发送给门控柜,列车信号被解码,门控柜主PLC(可编程逻辑控制器)请求对应车站屏蔽门打开。屏蔽门完全打开后,主PLC开始激活停车计时器,当到达正确停站屏蔽门及车门打开的时间时,RATO(区域ATO)发送1个关门指令给MDR(移动数据无线电)和BDR(基站数据无线电),此时车载ATC在请求列车关门的同时将关门信号发送给轨旁ATC,门控柜主PLC会撤销开门指令,继而车门与屏蔽门关闭,列车离站运行。
2 故障现象
列车在车门与屏蔽门无法联动关闭时,中控屏幕会出现“门循环过多”、“车门无法关闭”或“车门与屏蔽门无法联动关闭”等报警信息。此时中央远程控制对列车分别操作关门/门循环/重置列车指令均无效,直接影响列车的正线运营。
此外,列车应用的CITYFLO650信号系统中,列车的位置信息是由车载ATC提供的,如果车载ATC认为车门和屏蔽门没有按预定的间隔对准,就不会下达关门指令。车载ATC所允许的车门和屏蔽门的最大偏差等于1块门板的宽度,偏差大于此值将使车辆到轨旁天线的FSK/PSK载波信号无法使用,直接导致车门与屏蔽门无法联动。
3 故障分析及整改
根据APM线列车车门与站台屏蔽门联动关闭原理,列车停站后车门与轨旁ATC通过列车接收/发送天线、轨旁接收/发送天线实现通信,轨旁ATO停站倒计时结束后将关门指令发送到车上。RATO通过RATP将关门指令发送到BDR上,BDR通过光电转换单元发送到泄漏电缆,车载MDR接收“车门关闭”请求并把4位二进制“关门”代码发送到轨旁ATC,轨旁ATC解码后通过远程PLC撤除屏蔽门控制器的开门指令,开门指令消失后驱动屏蔽门与车门联动关闭,只要1对车门与屏蔽门门页联动关闭便可确认列车当时的泊位已接收到关门指令。
分析认为车门与屏蔽门无法关闭主要原因为车门关闭、锁闭故障或屏蔽门主电源不稳定。
3.1 车门关闭、锁闭故障分析
列车到站后,停车计时器计算预设停站时间已达到,RATO通过BDR和MDR向车辆ATC系统发出1个关门指令。36 V激活电机用的电源从针脚10流入(见图1),限位开关LS4闭合,由D向C流动,车门即将关闭时,开关LS4断开,电路中插入关门力可调电阻。关门速度可调电阻器(20Ω,100W)一直与电路相连,但只在关门模式下有作用。车门即将关闭时限位开关LS1断开以切断电机电流。
在列车关门的过程中,当门关闭遇到障碍物时,会导致限位开关触点LS5与敏感边缘压力波开关SE(见图2)串联的电路闭合。压力波开关(见图3)与车门门页气室相连,门关闭遇到障碍物门页气室被挤压时,气室压力发生改变,传递给车辆微控制器1个信号,压力波动开关检测到后将车门敏感气信号发送到XA5板(即数字输入板),再由XA5板将信息发送到ATP CPU组件。在车门关闭周期内如果1扇车门面板关闭受阻,车上该侧所有车门面板将重新开启一段时间然后再重新关闭,直至有“车门关好”信号发出。而在车门面板接近全部关闭时限位开关LS5会断开,从而使边缘感应功能无效,取消防夹功能,这样使得车门关闭时,列车无法通过感应边缘打开车门。
车门关闭过程中,由于关门力可调电阻阻值不恰当,导致电路中电流值过大,关门力过大,门关闭时2个门页的敏感边缘会相互撞击,并挤压各自敏感边缘的气室,车门便会发出1个“门阻塞”信号,列车启动门循环开关而导致车门与屏蔽门的联动关闭失败。
此外,在正线运营过程中,车门与屏蔽门联动关闭时,车门完全关闭但并非完全锁闭而导致车门、屏蔽门联动关闭失败的故障也有记录。
LS6行程开关负责检测车门是否关闭,并送出相应关闭信号。发生故障后列车报“无法关门”故障,并且ATO无法动车,必须清客退出服务。门位置感应组件(带有常闭及常开触点的限位开关LS6)安装在每扇门板关闭位置的开门滑槽上方,当所有车门顶部的LS6(NC)变为常开时,手动显示器的“All door is closed”亮起,并将“所有车门关闭”信号发送给XA4数字输入板。
故障列车回库检查后发现LS6由于机械原因导致零部件损坏,如图4所示。
3.2 屏蔽门主电源不稳定故障分析
列车进站前,由RATO通过区域基站数据无线电(BDR)发送“开门”请求到MDR。列车到站对标停稳,车载门发送天线开始与轨旁天线盒进行通信。
当满足以下3个条件后将锁定车门与屏蔽门,并启动列车门主电源:(1)列车速度为零,说明已经静止;(2)轨旁ATC天线与车载ATC天线对齐;(3)牵引切除,常规制动大于345 k Pa。列车移动已被禁止。
VATC启动车载主电源的同时将4字节门控制代码发送到门控柜,由门控柜驱动屏蔽门主电源继电器(K1),主电源继电器吸合,屏蔽门主电源回路导通。
4字节二进制代码的“开门请求”到达轨旁天线盒,经过1个多插头隔离变压器发送到门控柜接收/驱动板块即XA13/15(见图5)。当接收/驱动板块检测到该4字节代码,板块将输出安全致关直流电压到相应车站和泊位的主电源继电器线圈,从而驱动该主电源继电器相关节点。主电源继电器得电后将驱动车站门控制器相关电路。
根据APM线开通以来的故障记录,屏蔽门主电源不稳定会直接导致2种后果:(1)列车进站,屏蔽门无主电源,车门与屏蔽门无法联动打开;(2)列车进站,屏蔽门主电源不稳定,车门与屏蔽门延迟开启或提前关闭。现就导致屏蔽门主电源回路发生故障的可能原因进行分析。
接收/发送天线故障导致FSK码无法正常发出。工作原理:车载门接收/发送天线或轨旁接收/发送天线故障将导致列车进站后无法与轨旁ATC通信,在天线对标停稳后列车无法发送FSK码到门控柜,将直接导致门主电源无法开启。原因分析:针对所发生的主电源不稳定故障,在故障频繁时期检测门控柜门接收/驱动板中的C3、C4线路,有接收不到4位FSK码的现象发生,说明车载VATC无法正常通过接收/发送天线将FSK码发送到门控柜为偶发现象,故障原因则为车载天线或轨旁天线出现问题。
门控柜门接收/驱动板无输出导致主电源继电器不吸合。工作原理:到站对标停稳后列车将4位FSK码通过轨旁天线传送到门控柜,经门控柜门接收/驱动板处理后输出24 V电源驱动主电源继电器,如图6所示。原因分析:(1)检查主电源继电器,发现触点良好,通电后主电源继电器正常吸合,触点正常接通;(2)检查门控柜XA13/15(接收/驱动板)输出,发现无驱动电源输出,导致主电源继电器不吸合。通过多次测量,发现门控柜XA13/15输出不稳定,无驱动电源输入导致主电源继电器不吸合,从而使屏蔽门主电源回路无法导通。
3.3 故障分析后的整改
针对由车门关闭、锁闭导致的故障,对压力波开关进行技术改造,提高部件使用稳定性,同时提高LS6限位开关弹性及强度,并加大对LS6限位开关的检修密度,由原来的月检修订为双日检;在双日检中对压力波开关进行功能测试。
针对屏蔽门主电源不稳定的问题,调整FSK输出波形、更换故障XA13/15板块,并寻求国内可靠厂商尝试对进口板块进行国产化。此外,年检规程中新增对FSK输出波形的测试及记录跟踪,及时对偏离值进行调整;对全线XA13/15板块的使用情况进行记录跟踪,并利用夜间列车正线动态调试时段开展功能测试。
4 结语
随着地铁行车间隔时间的不断缩小,对行车人员及设备运用质量提出了更高要求,后续将不断研究设备技术,总结故障处理经验,为行车人员处理故障提供技术保障,确保列车正线安全运营。
参考文献