兰州轨道交通1号线信号系统与防淹门接口方案探讨

常中伟（中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043）



兰州轨道交通1号线信号系统与防淹门接口方案探讨

常中伟
（中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西 西安 710043）

摘 要：为了保障兰州轨道交通1号线的运营安全，信号系统与防淹门采用继电器电路联系互查。本文阐述了联系电路的功能接口、功能应用和电气接口，考虑到信号系统和防淹门系统均属安全设备，又重点对接口功能安全要求进行了说明。

关键词：轨道交通；信号系统；防淹门

兰州轨道交通1号线两次下穿黄河，为了给全线其他地下空间增加安全砝码，在穿越黄河区间隧道的两侧分别设置了防淹门。若有险情发生，防淹门可直接将过河隧道与其他地下空间隔离开来。作为控制列车的信号系统需要实时知晓防淹门的设备状态和动作，以保证列车的运行安全。这样信号系统和防淹门系统就需要建立起一种联系，我们在兰州1号线采用继电器联系电路方案。

1 工程概况

兰州轨道交通1号线在奥体中心～世纪大道区间和迎门滩～马滩区间穿越黄河，在黄河两侧的车站内分别设置了防淹门。

2 功能接口

2.1 接口功能描述

信号系统与防淹门系统间主要交换3个信息，分别为防淹门请求关门（FGCR）、防淹门状态检测（FG Status）以及防淹门关门允许（FGCA）。

2.2 功能接口信息

信号系统接收从防淹门系统发来的“防淹门请求关门”以及“防淹门状态检测”信息，并向防淹门系统发送“防淹门关门允许”信息。信息的定义见表1。

3 功能应用

3.1“防淹门请求关门”信息处理

当信号系统检测到“防淹门请求关门“信息为“低电平”时，处理如下：

（1）若相关进路已建立且信号已开放

关闭防淹门防护信号以及防淹门预告信号并切换至点灯模式，室外信号机点亮红灯。对于已开放的防淹门区域内信号，将保持信号开放。

（2）若相关进路未建立

禁止办理以防淹门防护信号机为始端的相关进路（含引导进路）。禁止开放防淹门预告信号（含引导信号）。“防淹门请求关闭”信息是信号系统输出“防淹门关门允许”的检查条件之一，一旦该信息中断，信号系统将立即切断“防淹门关门允许”信息的输出，因此在整个关门过程中该信息必须连续不中断地向信号联锁系统发送，直至操作员主动取消“防淹门请求关闭”为止。

表1 功能接口信息表

3.2“防淹门状态检测”信息处理

当联锁子系统检测到“防淹门状态检测”信息为“非完全打开且锁闭”，即该信息为“低电平”时，处理如下：

（1）若相关进路已建立且信号已开放

关闭防淹门防护信号、防淹门预告信号及防淹门区域内信号并切换至点灯模式，将室外信号机点亮红灯。

（2）若相关进路未建立

禁止办理以防淹门防护信号机及防淹门预告信号机为始端的相关进路（含引导进路）。

（3）激活紧急停车区域

紧急停车区域将被激活，其范围与防淹门防护区域一致。当紧急停车区域激活后，将对列车造成如下影响。

①CBTC运营模式

位于防淹门防护区域内的CBTC列车（除RMF/RMR/EUM驾驶模式外）将立即触发紧急制动。若车载ATC通过计算确认列车能够在防淹门防护信号机外方停车，则施加常用制动；否则立即施加紧急制动。

②非CBTC运营模式

位于防淹门区域的非CBTC列车因无车地通信，将无法获知紧急停车区域已被激活，因此列车运行不会受到限制，此时需要人为介入。位于防淹门接近区域的非CBTC列车的司机，应严格按照信号机显示驾驶列车，确保列车在防淹门防护信号机外方停车。

3.3“防淹门关门允许”信息处理

当信号系统检测到“防淹门请求关闭”信息激活且未被取消（低电平），将根据以下条件判断是否向防淹门系统发出“防淹门关门允许”信息。

（1）防淹门接近区域及防护区域均空闲且相关信号已关闭

当联锁子系统检测到防淹门接近区域及防护区域均空闲，且已经关闭了相关信号时，联锁子系统将输出“防淹门关门允许”（高电平）。

（2）防淹门防护区域空闲但防淹门接近区域占用且相关信号关闭

当联锁子系统系统检测到防淹门防护区域空闲但防淹门接近区域有车，且已经关闭了相关信号时，此时联锁子系统将检查在防淹门接近区域的列车是否停稳，若列车停稳，则输出“防淹门关门允许”（高电平）。若联锁子系统未收到列车停稳信息，则须经过一定时间的延时后（进路延时解锁时间），才能输出“防淹门关门允许”（高电平）。

（3）防淹门防护区域占用

“防淹门关门允许”信息必须为禁止状态（低电平）。

4 电气接口

4.1 电路原理图

（1）“防淹门状态检测”接口继电器

信号系统通过防淹门侧的“防淹门状态检测”接口继电器的2组干接点驱动信号侧的“防淹门状态检测”接口继电器，信号系统将安全采集信号侧“防淹门状态检测”接口继电器的状态。

（2）“防淹门请求关门”接口继电器

信号系统通过防淹门侧的“防淹门请求关门”接口继电器的2组干接点驱动信号侧的“防淹门请求关门”接口继电器，信号系统将安全采集信号侧“防淹门请求关门”接口继电器的状态。

（3）“防淹门关门允许”接口继电器

信号系统在接收到防淹门系统发来的“防淹门请求关门”信息后，确认防淹门关门的所有条件得到满足后，将驱动信号侧“防淹门关门允许”接口继电器。防淹门系统通过此继电器的2组干接点驱动防淹门侧的防淹门关门允许接口继电器。

4.2 接口界面

信号系统与防淹门系统的接口位置位于防淹门设备室配线柜端子排外线侧。

5 接口功能安全要求

“防淹门状态检测”（FG Status）、“防淹门请求关门”（FGCR）以及“防淹门关门允许”（FGCA）均为安全信息。

5.1 防淹门状态检测

防淹门系统须确保在任何故障情形下，不允许错误输出防淹门“完全打开且锁闭”信息。当且仅当防淹门处于完全打开的位置（非部分打开）且被锁闭在完全打开位置时，防淹门系统才允许输出防淹门“完全打开且锁闭”的状态（此时意味着防淹门被锁在完全打开的位置而无法移动）。除此之外，防淹门状态检测必须置为“非完全打开且锁闭”状态。即在任何情形下，如果不同时满足上述两个条件（①防淹门完全打开②防淹门锁闭）中的任一条件，则防淹门将失去“完全打开且锁闭”的状态。

5.2 防淹门请求关门

只有无防淹门关门请求时，防淹门系统才允许给出“无防淹门请求关门”信息。除此之外，当请求关闭防淹门或其他任何情形下，防淹门系统须给出“防淹门请求关门”信息。

5.3 防淹门关门允许

信号系统须确保在任何故障情形下，不允许错误输出“防淹门关门允许”控制信息。只有在收到“防淹门请求关门”信息且确认防淹门相关区域的条件均满足时，信号系统才允许给出“防淹门关门允许”信息（此时意味着从信号系统的角度所有检查条件均已满足）。除此之外，“防淹门关门允许”必须置为限制状态。即在任何情形下，如果不同时满足上述两个条件（①防淹门请求关门；②防淹门相关区域的条件均满足）中的任一条件，则防淹门将失去“防淹门关门允许”的控制。另外，如果没有信号系统输出的“防淹门关门允许”控制信息，防淹门必须确保防淹门不会错误动作。防淹门系统应具备人工关闭防淹门的功能，该功能不在信号的管理范围之内，防淹门系统必须保证该功能安全可靠，确保不对行车安全造成影响。

结语

信号系统和防淹门系统均属于安全性系统，必须做到百分之百的安全，若由于其他方面原因出现信号系统和防淹门系统不能正常联系时，还需要相关的规章制度来保障运营安全。

参考文献

［1］中铁第一勘察设计院集团有限公司.兰州市城市轨道交通1号线一起工程（陈官营～东岗段）信号系统初步设计［R］.兰州，2013.

［2］卡斯柯信号有限公司&中铁第一勘察设计院集团有限公司.兰州市城市轨道交通1号线一起工程（陈官营～东岗段）信号系统与防淹门接口技术规格书［R］.兰州，2015.

中图分类号：TM71

文献标识码：A