地铁自动输送系统屏蔽门系统解析

钟淋

（广州市地下铁道总公司，广东 广州511430）

从法国到德国，从新加坡到香港，从首都北京机场线到广州市珠江新城旅客自动输送系统，无人驾驶技术逐步从欧洲发展到亚洲，从国外引用到国内。从玻璃自动门到半高安全门，再到全封式屏蔽门，与行车息息相关的屏蔽门系统也有着迅猛的改善。

引领世界潮流的地铁无人驾驶线路屏蔽门系统，与有人驾驶的屏蔽门系统的不同之处，本文以广州市地铁珠江新城旅客自动输送系统的屏蔽系统为例，作个简单阐述。

1 屏蔽门系统的总体设计

屏蔽门系统是为防止乘客及物品不慎掉入轨行区造成人员伤亡或影响行车，同时有效阻隔车站站台与区间，减少两者热能交换、节约能源而设置的。

广州市珠江新城旅客自动输送系统（简称APM）线路总长3.88 km，全线9座车站，均为地下车站，每站2个站台，共18侧站台安装全封闭屏蔽门。

APM屏蔽门系统由机械部分（门体结构）和电气部分即驱动设备、电源设备、控制设备等部分构成。

图1 屏蔽门控制系统控制框图

APM屏蔽门系统各控制级别及之间关系为：系统级（正常模式）—站台信号系统SIG、系统级（检测模式）—ISCS专业、站台级（非正常模式）—站台控制盘PSL、灾害级（火灾模式）—综合后备盘IBP、手动级（紧急模式）—LCB控制、手动解锁共6种控制方式，控制优先级别由低到高，安全级别由高到低。

屏蔽门系统的组成及与有人驾驶线路屏蔽门系统的异同，作如下分节介绍。

2 门体结构

门体结构由承重结构、滑动门、应急门、端门、门槛、顶箱组成。

滑动门、应急门、固定门及端门数量的设置，与以往线路大不一样。APM线定义为观光旅游线，其所处位置于广州最繁华地带，线路短，车速慢，行车间隔短（最终成型将在3 min以内），短车身合适，故每侧站台只设置有6道滑动门单元；APM作为无人驾驶线路，如在故障的情况下，要求列车无论停在站台的任何位置，都要求有一道车门正对一个应急门，故每侧站台设置14道应急门。

滑动门体净高度为2.2 m，国内有人驾驶地铁屏蔽门门体净高度一般只有2 m。有人认为由于无人驾驶车辆是由国外引进的，车辆车门设计高度是以外国人身高设计的，故对应的滑动门高度也设计得较高。笔者认为滑动门的高度不一定是满足与车门高度平齐，APM线从“无人值守”运营角度考虑，滑动门高度设计略高于国内普通人的伸手高度，某种程度上可以降低人为破坏LCB模式开关的风险。当然，在只需无人驾驶，仍有人站台值守的运营模式下，滑动门净高度设计不超过2 m还是最恰当的。

门体结构无需设计与站台地面的绝缘装置。国内有人驾驶线路列车的电源，基本为直流1 500 V，由于存在交直流转换，难以保证轨行区地网电势与车站站台地网电势相同，存在电势差放电的安全隐患，而屏蔽门门体是与轨行区地网相连的，故必须在站台屏蔽门与站台地板及顶部结构梁之间，设置橡胶板或橡胶端子等绝缘装置，而APM线由于列车体积小，车轮为胶轮，整体净质量小，只需单轨600V交流供电即可带动，不存在交直流转换，能够实现轨行区地网与车站站台地网电势一致，故未设计绝缘装置，降低了成本，避免了站台屏蔽门放电的棘手问题。但在验收过程中仍要注意的是，站台屏蔽门各门体之间，仍要求拉接等电位线，并且要引一等电位线与车站站台地网相连，以便能及时带走门体局部感应电，保证乘客绝对安全。

门槛位置比国内有人驾驶线路增设了橡胶防撞块。由于APM线车辆车轮使用的是橡胶轮，一旦在站台区域附近发生爆胎事件，列车定会偏斜，为防止列车偏斜后直接与屏蔽门门体及门槛接触，降低此种情况对列车及屏蔽门的破坏，故增设了与站台长度同长，宽约1m，厚约35 cm的防撞块。

3 门机系统

门机系统由DCU、电机、减速器、传动装置和锁紧装置、行程开关、LCB等组成。

APM线门机系统的LCB模式开关手动开门时，需要主电源使能信号存在的情况下才有效，这是与有人驾驶线路设计的又一大不同点。有人驾驶线路屏蔽门系统LCB只需要打到手动位，就可控制滑动门开与关，且其权限高于信号SIG控制和站台PSL操作盘。APM线则必须要求主电源使能信号和开门信号同时存在，滑动门才能实现开门，主电源使能信号与开门信号，其中任何一个消失，滑动门立即执行关门动作；APM线LCB模式开关打到手动位，操作开门按钮，只能给出开门信号，没有使能信号，故滑动门不能打开。这样的设计看似未实现LCB独立开关门的功能，实质上这是让列车停稳在站台时（此种状况下SIG会给出主电源使能信号），相关人员才能操作LCB模式开关进行开关门操作，列车不在站台且停稳的情况下，操作LCB开关门是无效的。这样的设计，是真正意义上尊重了列车自动输送的原则，及列车不停不能人工干预的原则，最大化地保证了行车安全。

4 电源系统

电源系统由驱动电源和控制电源等组成。

APM线驱动电源UPS与控制电源UPS合二为一，相应的蓄电池也是共用的。APM线由于每侧站台只有6道滑动门，数量极少，所需功率小，故将驱动电源与控制电源UPS合在一起，蓄电池组也共用1套，这样的设计虽然经济实用，但对UPS可靠性要求很高，验收时一定要注意，UPS至少能实现“1+1”热备式冗余，其中一个UPS坏了能自动切断到另一个，若两个UPS同时坏，还应具有自动切换到旁路的功能，同时注意所选择的自动旁路装置尽量为可靠性高传统中继器装置或知名品牌的静态旁路开关。

5 控制系统

控制系统由中央接口盘（PSC）、就地控制盘（PSL）、就地控制盒（LCB）、光报警器、通讯介质及通讯接口等设备组成。控制系统与外部接口有信号系统接口、综合监控系统接口、综合后备盘接口。

APM线整侧滑动门的开与关，可受信号系统单独控制，国内有人驾驶线路必须经过屏蔽门PSC控制柜，方能实现滑动门的开与关。有人驾驶线路是由信号系统发开门指令给PSC柜，PSC柜再将开门指令传给门机系统的DCU打开整侧滑动门；APM线开门命令是由信号系统直接发到滑动门门头PLC，PLC再将开门命令发给门机系统的DCU打开滑动门，开门指令绕过了PSC控制柜，故即使PSC控制柜故障，也不会影响信号系统联动滑动门开与关。

APM线信号系统可单独控制1对滑动门的开与关，有人驾驶线路只能控制整侧滑动门的开与关。APM线每个DCU对应设置1个门头PLC，信号系统可单独控制1组门头PLC，这样设计就能在运营过程中方便地切除任何1组故障滑动门，也可以根据客流情况，稍作改动，快速调整运营列车车厢的数量和屏蔽门的数量。

APM线屏蔽门系统“互锁解除”功能，在PSL操作盒打到允许的情况下才有效。有人驾驶线路则可直接操作有效。有人驾驶线路只需操作PSL操作盒上的互锁解锁钥匙开关，即可解除信号系统与屏蔽门系统的联锁，而APM线无人驾驶模式下一旦发生故障，维修人员必须赶到现场处理，故障原因未清楚，不能动车，“互锁解除”功能在APM线已经失去了传统意义上保证列车连续运行的目的，而是主要作为维护人员现场检修设备或故障处理时进行测试的工具。

6 结束语

APM线屏蔽门系统已经逐渐由控制权与监视权并重的传统理念，过渡为监视权独重的局面，屏蔽门门体开与关可由信号系统单独控制，在无人值守的运营模式下，屏蔽门的PSL开关门功能已经失去了降级控制的意义，沦为检修工具，这是进步的体现，让信号系统能独立控制屏蔽门或是其他与行车相关的设备，这样才能更好的实现集中控制与自动控制。

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[6]CJ/T236-2006，城市轨道交通站台屏蔽门行业标准[S].