地铁屏蔽门实训系统

地铁屏蔽门实训系统方案一、市场需求近几年，北京的轨道交通建设发展很快，从轨道交通公司发布职位需求来看，职位大致有四类，分别是工程技术类、安全保障类、商务拓展类和运营管理类，高职层次的城市轨道交通控制专业的人才，缺口较大，因此培养高素质技能型人才的工作非常迫切。

城市轨道交通控制专业实验室建设主要包括地铁通风空调实训系统、地铁车站屏蔽门实训系统、轨道交通自动售检票实训系统、地铁车站供配电实训系统、轨道交通信号控制实训系统等部分。

目前，我们学校已经建设了轨道交通自动售检票实训系统；为了完善轨道交通及相关专业的实训设备；急需建设地铁车站屏蔽门实训系统。

日前，较早建设的没有安装屏蔽门的13号线和八通线正在加装屏蔽门；可见有关部门对屏蔽门的重视程度。

二、建设目标在现有的轨道交通自动售检票实训系统基础上，建设地铁车站屏蔽门实训系统；两者结合可以模拟乘客进展上次的过程，模拟单一系统设备故障时的应急措施；让学生真正体验实际城铁的运营环境，构建“工学结合”的人才培养模式，全面提高学生的基本职业素养、基本技能与专业综合能力。

三、建设内容(一)、地铁屏蔽门实训系统基本要求➢能够满足轨迹交通专业所开课程的有关机电、电气设备的直观教学；➢能够满足轨迹交通专业相关设备结构、组成原理与教学演练；➢能够满足电气技术类专业相关电气设备结构、原理与检修的教学与演练；➢能够满足轨迹交通类专业项目相关传感器与检测技术的教学与演练；➢能够满足城铁安全运行，节约能源等相关实训与演练；➢能够满足轨迹交通及电气专业的技能鉴定教学工作需求。

➢此实训项目系统能够提供多级控制功能，在不同条件下启动不同级别控制。

➢设备质量可靠，能够保证训练要求。

➢设备技术状态，能够代表目前比较先进的主流设备。

(二)、屏蔽门系统基本组成地铁屏蔽门分为封闭式、开式和半高式，其中开式和半高式通常被叫作“安全门”，只起到安全和美观的作用。

封闭式的通常才被叫作“屏蔽门”，也是最常用的一种。

半高式屏蔽门（又称月台闸门或半封闭式屏蔽门，是一种铁路运输的月台设备，它的装配目的与屏蔽门一样是为了防止候车中的乘客无意堕下路轨受伤的安全设施，但前者一般只有后者的一半的高度。

半高式屏蔽门不如屏蔽门般将月台密封起来，因此不具有防止月台空调流失的作用。

滑动门由PSC控制，列车到站停好时会自动开启供乘客上下列车。

半高式屏蔽门适合没有安装空调系统的月台或者预算较低的铁路营运者选用。

为了教学的方便，我们把系统分为：门体、门机、控制、软件、电源。

门体系统屏蔽门不仅为乘客提供了安全舒适和安静的候车环境，而且同时起到了防尘和节能的作用。

屏蔽门的配置包括：应急门、固定门、滑动门以及相应的顶箱，屏蔽门高度大约3.5m 高（从预埋件算起），滑动门高度约2.1m,净开度约1.9m，固定门可根据实际车辆来定，通常在0.99m/1.36m/1.455m/1.88m,对于列车停车的精度要求：±300mm, 门槛材料采用铝合金（6063 T5）,满足耐磨、防滑、美观、安装拆卸方便等要求。

屏蔽门给部分示意图应急门上设门锁装置，站台工作人员可在站台侧用钥匙开门，轨道侧设有开门推杆，推杆与门锁联动，乘客在轨侧推压开门推杆将门打开。

顶箱位于滑动门、固定门、应急门上方，是屏蔽门系统的主要部件，容纳着实现屏蔽门功能的驱动系统、控制系统和门锁系统。

顶箱内设置有门单元的门机梁、驱动机构、门锁装置、门控单元、配电端子盒、上部导轨、滑轮组件、就地控制盒、门状态指示灯等部件。

顶箱对上述部件起密封保护作用。

本教学系统，对于部分顶箱采用透明材料，让学生可以观察到各个门机系统的动作。

门机系统门机包括门机梁、电机、减速器和传动装置、门锁、导轨、行程开关以及门机相关的附件（如电源开关、接线端子等）。

电机、减速齿轮、编码器组成的驱动装置安装在门机梁上，两扇滑动门配一套驱动装置。

左右滑动门由一个DCU控制，DCU在收到PSC发出的开关门信号后，控制滑动门的开启和关闭。

驱动电机为直流无刷电机，具有结构简单、体积小、重量轻、效率高、高功率密度、启动扭矩大、惯量小和响应快等其它种类直流电机无法比拟的特性。

每个滑动门行走托架通过一个安装支架附在每个门框的顶部，为滚轮提供了一个框架。

门锁装置安装在顶箱，位于关闭的滑动门位置的上方中央。

当两扇门通电时，或被手动关至关闭位置时，安装在门行走托架上的门插销在门装置里啮合锁闭，使门不被非法打开。

端站系统开门推杆端门安装在站台的端部，为站台工作人员进出轨道区域使用，紧急情况下可作为乘客疏散的通道（如列车抛锚在轨道区间）。

端头门单元是隔离站台公共区与列车隧道之间的设施，包括端头门单元承重结构、顶箱、开门状况指示灯、端头应急门、固定门、门槛、底部安装件和密封绝缘等部件，与车站大地绝缘，同时端头门单元与整体站台边的屏蔽门门体电气隔离。

端头应急门是列车在区间隧道火灾或故障时的乘客疏散通道，也是车站人员进出隧道的通道；正常运营状态，端头应急门保证关闭并锁紧，且不会由于风压而导致端门解锁打开，端门能承受一定要求的水平荷载。

控制系统屏蔽门控制系统主要模块：中央接口盘、门控单元、就地控制盘等设备。

控制系统软、硬件的设计充分考虑可靠性、可维护性、可用性、安全性和可扩展性。

同时遵循模块化和冗余设计的原则。

屏蔽门控制系统具有系统级控制、站台级控制、紧急级控制、单扇门就地操作、手动解锁操作共五种控制方式，其中以手动解锁操作优先级最高，系统级最低。

系统级控制是在正常运行模式下由信号系统直接对屏蔽门进行控制的方式。

在系统级控制方式下，列车到站并停在允许的误差范围内时，信号系统向屏蔽门发出开/ 关门命令，控制命令经信号系统发送至PSD中央接口盘，中央接口盘通过门控单元对滑动门开/关进行实时控制，实现屏蔽门的系统级控制操作。

在系统级控制出现故障时，可进行站台级操作。

站台级控制是由列车驾驶员或站务人员在站台端头控制盘上对PSD进行开/关门的控制。

如信号系统故障、信号系统与中央接口盘开/关门命令界面故障状态下，列车驾驶员或站务人员可在站台端头控制盘上进行开门、关门操作，实现PSD的站台级控制操作。

1.中央控制盘(PSC)每个车站设有一个中央接口盘，由一套站台单元控制器和一套监控系统（监控系统工控机主机及监视器、监控板卡及网络设备组件，含完善的软件监控报警系统）及其他一些接口设备构成。

每个车站的每侧屏蔽门控制子系统由一套独立的单元控制器、站台端头控制盘PSL、控制回路、DCU等组成，任一侧屏蔽门的故障不影响另一侧的正常运行；某一道门的故障不影响同侧其它门的正常运行。

2.门控单元DCUDCU是滑动门电机的控制装置，每对滑动门均配置一个门控单元。

门控单元由CPU组、存储单元、接口单元，网络模块及相关软件等组成。

➢配置自动/手动/隔离转换开关的控制输入接口。

➢配置手动开门/关门按钮及控制输入接口。

➢配置详细的门状态、故障、电机及检测元器件等关键部件运行状况指示灯。

➢配置齐全的门状态和报警信息输出接口，配置便携式测试设备，串行接口功能。

➢在个别门控单元发生故障时，不影响屏蔽门整个控制系统3.就地控制盘系统(PSL)➢显示滑动门/应急门全关闭且锁定、全打开的状态➢站台端头控制盘的操作状态及操作按钮。

➢每侧站台设置一个站台端头控制盘。

➢站台端头控制盘具有与站台单元控制器连接的硬线接口及电源接口。

➢当信号系统开/关门指令控制失败时，可由站台端头控制盘对屏蔽门进行控制软件说明系统监控软件是每个监视子系统的主要设备，属于整个网络的总线主设备，完成对整个系统的监视功能。

系统监控软件实现系统内部信息的收发、采集、汇总和分析；实现与综合监控系统的信息交换；能对与信号系统、PSL及车控室IBP盘接口设备进行状态监视；能对本系统内所监视的状态、故障等数据进行编缉，将故障、状态显示至显示终端。

系统具有运行实时监视功能及自诊断功能。

每侧站台安全门单元中所有设备的状态信息均通过现场总线传送到每个车站安全门的监控主机上，可以在PSC的显示终端上与监控主机的接口查询到当前车站所有设备的当前状态。

PSC将与运营相关的安全门状态及故障信息通过通讯发送至车站综合监控系统，实现对安全门相关状态的查询及故障报警，在车站控制室内可以利用安全门系统传送的数据进行运营故障记录等。

安全门单元中所有设备的状态信息均通过现场PROFIBUS总线传送到每个车站安全门的系统监控软件上，可以在PSC的人机界面上查询到当前车站所有设备的当前状态。

PSC 将与运营相关的安全门状态及故障信息通过电缆或光缆通道发送至综合监控系统，实现对安全门相关状态的查询及故障报警，在控制中心内可以利用安全门系统传送的数据进行运营故障记录等。

系统监控软件的主要功能有：➢能够通过现场总线在线监视所有DCU、电源设备、控制设备的工作运行状况。

➢通过设置的控制局域网，可以在中央控制盘及门控单元上进行集中或单独软件下载、参数修改、故障及状态的查询等。

➢在中央控制盘内可对就地控制盘、电源、控制局域网、电机以及每个DCU的状态进行实时监视。

➢能够监视各重要控制回路的动作状态；如PSL、信号系统、IBP盘、手动操作的开门、关门回路，能逐条记录并存储和下载信号系统发出的“开门”、“关门”命令以及安全门系统信号系统反馈的“关闭锁紧”、“互锁解除”等信息。

➢每个安全门控制子系统在个别DCU故障、从总线断开等状况下仍能正常工作。

➢能够对PSL上的操作和状态信息进行监视。

➢系统设置有与信号系统间的接口模块，并能准确执行相关命令。

➢通过设置与综合监控系统间的接口，可以将站台设备、设备房设备的状态信息、故障信息等上传至综合监控系统的数据处理设备，并可以与综合监控系统进行其它通讯功能。

➢每个控制子系统以车站为单位与综合监控系统进行互联。

通过监控主机设置的编程/调试接口，可向每个DCU下载软件、参数并可在线和离线调整参数和软件组态；能够存储故障，操作历史记录。

➢能顺利完成与车站综合监控系统信息传输功能，将安全门的运营状态及有关故障信息发送至综合监控系统。

➢能够检测安全门供电系统的故障。

➢可在监控主机内修改速度曲线参数，并实现集中下载到每个DCU。

➢在车站控制室工作站或利用维修终端在监控主机上均能够监视安全门(包括滑动门和应急门、端门、司机手推门)的开/关、自动/手动等状态，并及时监测网络通信系统以及供电电源等设备的运行情况及故障。

➢监视系统中的PSC及DCU能对故障信号进行采集和报警，并可以在系统内设置必要的逻辑闭锁及解除闭锁的功能。

➢监视功能是实时的，在安全门设备房内的显示终端上，所有的故障报警记录的实时性、状态的更新不超过300ms。

➢监控系统网络传输可靠性高，误码率不高于10-6。

➢各车站安全门设备房内监控主机上可以查询得到本系统所有设备的可监视的所有状态、故障记录、访问事件记录等，并能够将需要传输给综合监控系统的数据转发到综合监控系统。