屏蔽门的安全应用与故障处理.docx

中文摘要
屏蔽门应用安全与故障分析
摘要 在城市运输过程当中，轨道运输因其容量大、价格低、速度高、稳定性好
等优点，越来越被高度重视起来。但是随着其广泛的应用，各种安全事故也随之
频繁的发生，尤其是在城市地铁轨道运输方面，因为安全因素导致的交通事故已
经不计其数，这就要求我们必须采取相应措施来为乘客的生命撑起保护伞。八十
年代出现了一种高端设备叫做地铁的屏蔽门系统，其沿着车站站台边缘布置，把
车站站台与列车分隔开来。本文通过分析地铁屏蔽门的结构以及内部构造原理，
从各个方面考虑，总结出安全事故的发生原因，提出相应的改造建议，为地铁屏
蔽门的良好发展打下基础。
关键词 城市轨道交通 地铁 屏蔽门 运行控制 故障分析
1绪论 1
1. 1 屏蔽门的意义 1
1. 2屏蔽门国内外发展概况 1
1. 3屏蔽门 1
1. 4屏蔽门系统的不足之处 5
2屏蔽门的构成原理 5
2. 1 屏蔽门的技术参数 5
2. 2 屏蔽门的主要结构 6
2. 3 屏蔽门电器控制系统 10
2. 4屏蔽门供电系统 16
3屏蔽门故障案例与措施 17
3. 1屏蔽门故障案例分析 17
3. 2措施 18
结论 20
致 谢 错误!未定义书签。
参考文献 21
1绪论
1. 1屏蔽门的意义
在城市轨道运输尤其是地铁和轻轨运输中，由于需要频繁的停靠和开启，上下车
人流量很大，这就需要一种专门的设施来将站台和铁轨隔离开来，使列车在进站和离
站时能够保证乘客的人身安全。所以作为一种站台安全装置，屏蔽门应运而生。它由
电子控制，能够根据车辆到达车站的时间点及时开启、在车辆启动离开时及时的关闭。
并且具有隔离列车噪音、降低轨道活塞风、给乘客供应舒服安全的乘车条件等重要意
义。屏蔽门的出现和发展是地铁得以在城市中运行的重要保障，也为地铁的广泛应用
创造了条件。
1. 2屏蔽门国内外发展概况
早在上世纪八十年代，世界上就已经出现了屏蔽门的相关设备并开始应用于城市
轨道交通中。1981年，日本大阪的Putdown线就采用了相对简单且成本较低的半高安
全门，这为以后全封闭式的屏蔽门的出现和发展提供了实践基础'％随后，新加坡于
1987年首次推出了封闭式的屏蔽门系统，并将其应用于NEL线上，得到了良好的安全
和节能、降噪的功效田。另外，马来西亚的吉隆坡LRT2线、伦敦的JUBILEE延长线在
1999年都相继安装了屏蔽门。后期的屏蔽门在此基础上通过不断地改进和探索，逐渐
适应人们对技术及性能方面的要求，并在地铁等轨道运行中得到的广泛应用。
随着中国改革开放后经济的迅速发展，地铁等城市轨道交通也发展的如火如荼。
中国最早出现地铁屏蔽门系统的是广州地铁二号线⑶。1998年，香港的新机场线采用
了电动控制的屏蔽门，这大大减少了由于火车进站和离站对站台造成巨大活塞气流的
危害，而且其打造的良好城市形象也使得地铁屏蔽门深入人心。随后，在北京、上海、
深圳以及后续的新建地铁中，地下站点部分一般都增设了屏蔽门装置，随着控制技术
的日益成熟，其性能的优越性也得到人们越来越广泛地认可。
随着屏蔽门系统在世界各地的大量兴起，有关屏蔽门的制造商也在逐渐发展起
来，由于欧美地区及日本等发达国家首先具有了生产制造地铁屏蔽门的技术，而中国
又具有广大的市场，所以二者经常采用合作的方式。目前，国内使用屏蔽门系统主要
由法国的Faiveley和Nabeo公司、英国的Westinghouse公司、瑞士的KABA'公司四
家供应商提高，具体应用范围及使用时间如下表所示：
表1-1国内轨道交通线路屏蔽门使用状况
城
市
线路
供应商名称
屏蔽门的使用情况
上
海
1号线
Westinghouse
2005年起加装，2006年底完工
上
海
4号线
Faiveley
已于2005年投用

1. 3屏蔽门
屏蔽门(Platform-edge doors),又可以称作月台幕门(Platform screen doors,
称PSD)或者是安全门，顾名思义，就是指在地铁站的月台上包围住地铁站台的候车
区域并且屏蔽开列车的轨道行驶区域的玻璃门式的幕墙结构，当有列车进站时，该玻
璃门受到电动系统控制会自动打开以方便车内乘客上下列车。
1.3. 1主要功能
根据屏蔽门的定义及其在轨道交通中所处的位置，可以得出该系统必须具备以下
主要功能：
(1) 运行安全。
作为隔开轨道和候车室的重要安全装置，屏蔽门的首要功能就是能够准确无误地
在特定的时间内完成开闭动作，方便乘客们上下列车的同时，还要保障他们在候车室
和列车内的人身安全使其不受到任何伤害，防止列车在隧道内高速运行产生的活塞风
将候车室的乘客和他们携带的物品卷入轨道内，同时，屏蔽门区域的警戒线、感应装
置和维护人员可以同时作用以规避站台位置的乘客嬉闹、奔跑造成的越轨、跌落以及
车门夹击等安全事故的发生。这要求屏蔽门机械部件的协调以及和电气控制系统的高
度配合，并结合专业人员对其进行的定期检查和维修保养，保证运行安全性。
(2) 节能环保。
由地铁的建筑结构可以知道，地下车站的隧道和候车室都是很规则的长方形布
局，除了必要的少数通风装置，地下区域几乎处于与大气隔绝的状态，这样列车运行
会产生高热能和高压力，也就是说，在没有安装屏蔽门，候车室与轨道之间相连通的
情况下，会产生极大的冷热气损失，不仅使得候车区域的制冷效果不明显，还很大程
度上加重了空调的运行负荷，加大了制冷设备容量，损耗能量太多。因此屏蔽门的另
一重要功能就是，可以有效地形成候车室的封闭区域，大大减少空气对流现象和冷热
气的损失，节省一大部分的制冷设备容量，并且制冷效果显著，达到减少能源目的。
纵观我国的地铁区域分布，屏蔽门的设置可以大大减少中南部地区在地铁站制冷这一
方面的能量损耗。
此外，列车运行过程会产生非常刺耳的噪音污染和强大的活塞风，同时释放高热，
如果不采取措施，这些对环境会有着极大的危害。因此，屏蔽门不能仅是隔绝乘客和
轨道来保障安全，其材料还应当具有降噪、减震和缓和冲击的作用。
由此说来，作为我国轨道交通的主要组成部分，地铁的节能环保问题得到有效改
善也正符合我国极力倡导的和谐发展理念。
(3) 经济实用。
在保障以上两大基本功能的同时，地铁车站设置的屏蔽门必须有一定的实用性，
比如可以利用其进行公益性或者一些具有积极意义的商业性广告和信息的宣传，做到
合理支配资源，并且屏蔽门系统在保障了绝对安全的前提下就可以适当减少站内工作
人员的配置和部分设备支出，加之广告摊位的合理租出收入，屏蔽门还具备了经济实
用的功能。
（4）协调美观。
除以上功能之外，屏蔽门的外型也很重要，该系统应该能够和车站的建筑风格相
协调，营造一种舒适、美观的候车环境，给车站的出行人员带来安全、轻松的感觉，
提升地铁交通在市民心中的良好形象，美化市容市貌。
1.3. 2类型
地铁站的屏蔽门通常有全封闭式和半高式这两种：
（1）全封闭式屏蔽门
全封闭式的屏蔽门，从字面意思理解就是候车区域从上到下，从站头到站尾都被玻璃
幕墙包围的结构，普遍应用于地下的站台。这一种形式的屏蔽门可以把候车室和运行
轨道完全隔开，安全性最具有保障，在节能环保方面也很有优势，因此是目前最为常
用的类型，如图1-1所示（来自百度图片）。

图1-1全封闭式屏蔽门

（2）半高式屏蔽门
半高式屏蔽门是一种半封闭式结构，上半部分不封顶，高约一米，与全封闭式相
比，仅起到安全作用，因此又被成为安全门或可动式安全栅，经济性较好，用于地面
以上站台。如图1-2所示（来源于百度图片）。

图1-2半高式屏蔽门

1.3. 3材料
目前市面上的屏蔽门门体材料主要有以下材料，其性能参数见表1-2、表1-3。
表1-2 LD31铝合金主要性能参数

密度P
(kg/m
3)
石市度HR
(N/mm
2)
伸长率
65 (%)
抗拉强度
Ob (MPa)
屈服强度
oo.2 (MPa)
Al含量
(%)
模温
(°C)
LD31
2690
>90
>9
>205
>170
>97.65
470-490

表1-3部分奥氏体系列不锈钢主要性能参数

密度p
(kg/m3)
硬度HB
(N/mm2)
伸长率
55 (%)
抗拉强度Ob
(MPa)
屈服强度
00.2 (MPa)
熔点
(°C)
316
8030
<187
>40
>520
>205
1200〜1300
304L
7930
<187
>40
>520
>205
1398〜1420

LD31,即新牌号为6063的铝合金材料，分析表1-2的参数值可以知道，这种材
料具有密度小、强度中等、铝含量高导电性能良好等优点。此外，它的耐腐蚀性、热
塑性、冷加工性和焊接性能都很优良，还易于上色，因此非常适合用做建筑型材中棒、
管、框架类的加工原材料，市面上几乎所有的铝合金结构的屏蔽门门体均采用了这一
材料。但是在使用前需要对其进行阳极氧化反应以及严苛的喷涂和防腐处理，处理不
当则会破坏候车区域的视觉效果，且这些处理措施还产生一定的成本，不够经济。与
此相比，奥氏体不锈钢的硬度、强度和热塑性等加工性能均优于LD31铝合金，虽然
密度大，但是屏蔽门是静态安全装置，质量的影响并不是很大，最重要的是，该材料
焊接之后不需要进行多余的热处理，并且耐腐蚀性能极其突出，完美的弥补了铝合金
材料的缺点，因此用其作为屏蔽门加工原材成为目前的新趋势。
1. 4屏蔽门系统的不足之处
屏蔽门拥有的众多优点，使其在地铁运输中具有得天独厚的优势。但是也不可避
免会出现这样那样的不足。
（1） 在初期建设屏蔽门系统的过程中，要投入大量的人力物力和财力，这就大
大的增加了成本开支。并且地铁在运行过程中要定期的检查维修，增加了屏蔽门设施
后，也会增加维修的费用。
（2） 由于电子控制系统误差的及硬件设备等问题的频繁出现，一方面，屏蔽门在
规避乘客候车时不慎掉入铁轨等危险的同时，另一方面又存在其他的安全隐患，其引
发的交通安全事故层出不穷。地铁门夹人事件、地铁门无法正常开启或关闭等事件也
屡见不鲜。这就需要更好的管理措施和设计方法，来改善现状。
（3） 屏蔽门的安装会影响站台对面广告灯的可视性，使得地铁的广告效益有所降
低，这样使得地铁的盈利性又会相应的降低。
2屏蔽门的构成原理
2. 1屏蔽门的技术参数
根据屏相关标准和资料，屏蔽门系统主要的技术参数如表2-1所示。
表2-1屏蔽门系统主要技术参数
屏蔽门单兀

应急门
固定门
滑动门
A型
无
2,标准
2,标准
B型
1
1,标准
2,标准
C型
1
1,非标准
2, 一扇标准，
一扇非标准
各门开度
应急门
>1100mm
标准滑动门
>2000mm
端门
>900mm
滑动门
关闭时，可探测障碍物最
小厚度
10mm
关闭阻力
<150N
解锁后人工开启力
<150N
运动时每扇门最大动能
<10J
每扇门在慢速爬行区内的
动能
<1J
开启速度
无极调速
0.10 〜1.0m/s
关闭速度
0.10-0.8 m/s
开启时间
3.0 〜3.5s
关闭时间
3.5 〜4.0s
同侧门启闭时间差
0.3 〜0.5s
上盖板与站台天
花板距离
>250mm
噪音目标值
<70dB（A）（距门体Im,站台地面高1.5m处）
泄漏量指标
12.2m/h2m2 （lOPa气压下），保证气密性
门体绝缘电阻值
0.5MQ （500V直流试验电压下）
指令反应时间
<0.3s
其他
1. 采用材料必须安全无害，不能具有毒性、难闻气味和放射性元素，且应具
备阻燃功能；
2. 屏蔽门相应电位应与轨道等值，在上下车时能够有效断开列车的牵引供
电；
3. 到站时确保对准精度在±250mm范围内。

2. 2屏蔽门的主要结构
屏蔽门系统的主要结构如图2-1所示。
p门体结构
-机械部分—
屏蔽
-驱动系统
p 电源
-电气部分A 接口部分
―控制系统
图2-1 屏蔽门系统结构组成
2. 2. 1门体结构
屏蔽门系统的门体结构起重要的承重作用，主要包括固定门（FIX）,滑动门（ASD）、
应急门（EED）、端门（MSD）、顶箱、固定侧盒和底部支撑机构（FDP）等结构，如图
2-1所示，其中全封闭式屏蔽门才有顶箱。
下面对这些主要结构做详细介绍：
（1） 固定门
即固定的玻璃门体，有大、小两种型式，大的美观，小的拆装方便，不需要人机
控制，结构简单，全封闭式和半高式屏蔽门的固定门为同样的结构，都是起隔离和密
封作用，造型上与整个系统协调统一。
（2） 滑动门
滑动门打开状态下方便乘客上下车或者是发生险情时的逃离通道。全封闭式和半
高式的区别除了在于两者整体外形的不同之外，还在于后者在两侧均设有门状态指示
灯DOI。该结构应具备以下特点：
（4） 端门
主要是用于站台工作人员的进出通道，也可以作紧急疏散使用，发生险情时，其
使用方法和应急门相同，不同之处在于门锁装置位置的设置。
（5） 固定侧盒
位于滑动门的两侧，设有各单元的驱动装置、门锁机构、DOI等并被密封在内，
可以用专用钥匙打开进行定期的检查和维修。
（6） 底部支撑机构
由门槛和下安装支架组成，门槛上设有盖板和花纹，起防滑作用，通常作为乘员
上下车的踏步板，有一定的支撑作用，此外必须耐磨损，使用寿命要长。下安装支架
除了起连接安装的作用之外，也应该达到防滑、耐磨的要求，同时要方便拆卸和清理。
（7）顶箱
顶箱是全封闭式屏蔽门的独有结构，主要起密封作用，内部安转导轨、驱动传动
机构和门锁装置等部件。
2. 2. 2驱动系统
驱动系统主要包括电机、传动装置和锁紧机构，详细介绍如下：
（1）电机
电机是整个系统的驱动装置，这方面全封闭式和半高式是相同的。电机有直流和
交流两类，直流电机又有有刷和无刷之分。直流电机响应快，故而能够保证屏蔽门的
开闭门时间在规定范围内；体积较小，可以节约空间，便于和电气系统进行集成处理;
转速低，同功率可产生相对较大的扭矩和牵引力，方便简化后续的传动装置；同时具
有寿命长、噪声小的优点，并且不必维护保养。综合这些特点，直流电机非常适合屏
蔽门系统这样高频率运作的工作环境，因此目前均统一集中采用了这种供电方式很。
以德恩科BG 65 EC系列电机为例，其主要参数如表2-2所示。
表2-2 BG 65 EC系列电机主要参数
电压(VDC)
24/42
功率（W）
55 / 85 / 120
转矩(N-cin)
17-40
转速（r/min）
3100/2860

电机实物图

（2）传动装置
大部分屏蔽门采用单电机加减速器的组合方式实现齿形同步带传动，能保证滑动
门开闭时两扇门的运动是同步并且平缓，带的张紧力可以进行调节且需要定时检修，

门机安装位置
框架结构
门槛
下安装支架
顶箱盖板
固定门
滑动门
应急门

图2-2屏蔽门门体结构示意图
① 采用中分双开的方式打开，门体尺寸和位置与列车到站停靠时车门相对应，
误差精度＜250mm；
② 在门体的显著位置应有安全指示标记，有助于引领乘客前往正确的方向；
③ 当有障碍物靠近时，感应装置应能够迅速接收信号并使之迅速做出停止或规
避反应，防止发生乘员和物件的夹击事故；
④ 配备专门的锁紧机构，防止门关闭后被其他不合理的力量打开；
⑤ 紧急状况下，滑动门无法开启时，应有专门的解锁机构供乘员离开。列车上
要出去的乘客可以拉动滑动门位于轨道一侧的门把手开门，把手应有明显标志指示。
站台内的工作人员则可以通过通用的解锁钥匙打开滑动门，为防止无故损害，开锁位
置应该设置在非工作人员不可触及的地方，如高处等；
⑥ 因为开闭频率较高，滑动门的密封方式必须严格，能有效隔绝列车运行时的
噪声和避免强大的气体和流量对流对候车室的影响；
⑦ 开闭应该流畅平稳，不应伴有难听的机械杂音，门体装饰应与整个系统一致,
在易损毁的部位要加装保护装置，如门体底部设置的踢脚板。
(3) 应急门
应急门在正常的运营状态下的作用等同于固定门，只有在列车到站发生对准错
误，滑动门不能正常使用时才能采用相应的方式打开以紧急疏散车内乘客。轨道一侧
的乘客推动推压推杆开门，同样设有明显标志，站台一侧的工作人员用专用钥匙打开,
打开呈面向站台侧九十度状态并且打开后不会自动复位造成突然关闭，只要是没有完
全锁紧的状态，状态指示灯EOI会一直同时发出声音和灯光信号报警。不管是什么状
态，主控机始终检测应急门的开闭信号，防止发生危险。
同时各部件应耐腐蚀和耐磨损，安全环保。滑动门传动装备构造表示图如图2-3
所示。少数也有采用螺杆传动的，需要注意保持良好的润滑、冷却和预紧，定时调整
齿间间隙，选用寿命长的传动件。
（3）锁紧机构
锁紧机构分为紧装置和解锁装置两部分，均由门控单元DCU进行控制，实时反馈
锁紧信号，根据DCU给出指令做出对应的紧或解锁反应，当遇到紧急情况时还配有手
动开锁机构，这部分在门体结构中已有介绍。

反向轮
滑轮挂件

图2-3滑动门传动装置结构示意图
2. 3屏蔽门电器控制系统
2.3.1屏蔽门电子控制系统的功能
由于地铁屏蔽门具有开关频繁（大约每两分钟需要实现一次开关操作）、容易损
坏、安全性能和准确性能要求很高等特点，所以，屏蔽门的正常运行需要依靠一整套
复杂而庞大的控制系统来实现的，它不仅能够依据列车进站离站时间点及时的开启和
关闭屏蔽门来实现控制功能，而且能够通过监控整套系统的正常与否、排除相关部件
产生的不确定性故障、收集各部件的参数信息、分析故障诊断数据并及时反馈给相关
工作人员等来实现系统的监控功能。
屏蔽门的电气系统包括两类，一类是为屏蔽门整体系统供电的大电流电路，另一
类是由电脑控制的小电流电路，我们所说的控制系统即为小电流电路。它具有对屏蔽
门实行控制和监控整套系统的正常与否的功能，现分别对两种功能做如下分析：
A.控制功能
根据屏蔽门的运行状态和操作方式的不同，可以将屏蔽门的控制方式分为四类：
系统级控制模式、站台级控制模式、应急控制模式、手动级控制模式，这三种模式分
别对应地铁屏蔽门的三种状态，即正常运行状态、非正常运行状态、紧急运行状态、
故障时运行状态。
（1）系统级控制方式
系统级控制是在屏蔽门控制信号产生、传输以及送达到屏蔽门的执行器以实现屏
蔽门开启和关闭的整个过程中，系统软、硬件的各项指标处在正常状况，且没有突发
事故的产生时产生作用的。其过程为：当列车达到站点，并且停在距离预定位置+25mm
的误差允许范围内时，每个屏蔽门的开/关执行器接收来自信号系统的“开门”指令，
并解锁、打开列车门，并且产生反馈信号；当乘客完成上下车动作后，列车要驶离站
点时，由系统发出关门指令，屏蔽门的门机控制单元接收来自信号系统的控制信号，
完成关门、锁紧的动作，并反馈给控制系统，系统在确定无误后，允许列车驶离站点。
在关门过程中若出现夹人或者夹物状况时，由监控装置发出警报，主控机撤销关门的
命令，活动门停止几秒后再次尝试关门，若继续关门仍然存在障碍物，则应进行检查，
并及时消除障碍或者进行修理，以保证列车能够正常行驶。其程序执行流程图如下：
［系统初始化

图2-4控制程序流程图
（2）站台级控制方式
当系统级控制不能实现时，如屏蔽门总控机PCS对DCU单元控制失效、信号路线
出现故障或者门机控制器发生故障等软硬件问题出现时，需要站台人员通过车站两端
控制盘PSL实现对整个车站两侧门的控制。另外，由于需对地铁屏蔽门系统进行定期
的维修检验，这也需要工作人员通过站台单独操作PSL,实现控制。
一般当个别的屏蔽门出现故障，无法完成正常的信号反馈时，工作人员经检查、排除故障、确认不会造成安全事故时，可以通过操作站台控制盘来解除警报，并向信
号系统发送允许列车行驶的指令。这样列车可以正常行驶，而不至于使整个系统瘫痪。
(3) 应急控制方式
当地铁站台发生火灾，或者需要紧急疏散乘客时，需要启动应急控制模式，由站
台工作人员操作车站控制室内的综合备份盘(Integrated Backup Panel)来实现对所
有屏蔽门的长期打开，及时的使车站候车乘客远离事故现场。
紧急控制系统包括三种信号：“IBP操作允许”信号、“持续开/关门”信号、“全
部ASD/EED关闭锁紧”信号。当发生紧急事故时，有操作人员首先将综合备份盘上的
旋转按钮转到“允许操作”位置，然后打开“持续开门”按钮，使屏蔽门全部打开，
警报灯和蜂鸣器及时打开，提醒乘客安全有序的疏散，等全部乘客撤离现场后，由工
作人员打开持续“关门”按钮，并阻止后续乘客涌入车站，做到安全有效的应对紧急
事件。
(4) 手动级控制方式
手动级控制方式是指在电源不通，使得开启屏蔽门的电机无法正常工作，或者执
行机构发挥发生故障时，无法通过控制系统来实现对个别屏蔽门的开启或关闭时，这
时需要由站台人员在候车站台一侧通过备用钥匙将屏蔽门打开，或者由在轨道一侧的
乘客拉动开门把手实现屏蔽门的开启。在开启的过程中“ASD/EDD手动操作指示灯”
处于亮着的状态，在手动打开一段时间后，屏蔽门将缓慢关闭、锁紧，系统恢复正常
运行状态。
在以上的四种控制方式中，为保证在列车紧急运行情况下乘客的安全，对其进行
优先级的划分时，应该以非正常运行模式下的控制优先级高于正常模式的控制为划分
标准。其中，以系统级控制为最低优先级，而手动级控制为最高优先级，这样在发生
突发事件时，能够及时的处理。四种控制方式的优先级如下图所示：
手动级控制方式 八
优
先
级
低
应急控制方式
t
站台级控制方式
t
系统级控制方式
图2-5控制方式优先级排序
B.监控功能
列车屏蔽门的控制系统除了具有控制作用外还需具备监控功能。每个站台两侧的
屏蔽门都安装有传感器等设备用于采集并记录各部件的状态参数，包括ASD （滑动面）
/EED （应急门）的开关状态、门控单元的运行状态以及屏蔽门操作机构的正常运行与
否等，并将其以信号的方式传递给中央接口盘PSC,通过计算机可以对这些状态参数
进行查询也控制系统的主控机以及门控单元可以对以下几种故障进行监控和报警：
（1） 门机控制单元以及操纵机构故障
当该部分发生故障时，屏蔽门将出现在正常模式下不能打开或者关闭的现象，此
时报警指示灯以及蜂鸣器也将呈警报状态，计算机可以显示相关故障信息。出现此状
态时，应由车站工作人员将出现故障的单体门隔离后，进行检测和维修。由于隔离后
该单体屏蔽门的控制单元独立于整体的系统，这样对整体控制系统的正常运行不会产
生太大的影响，保障了其运行的稳定性。
（2） 突发状况
当列车在进站和离站时，当屏蔽门关闭时，为防止出现夹人或者夹物现象，需要
对其进行监控，当传感器感受到障碍物时，及时发出警报，并且反馈给信号系统，重
新打开屏蔽门，预防事故的发生。
（3） 电源发生故障
当地铁屏蔽门电源（包括信号系统的电源故障、屏蔽门操纵机构电源故障等）问
题出现时，系统将不能正常的运行，此时相关报警装置将进行警报，这就需要工作人
员进行一一排查故障信息。
（4） 信号系统发生故障
当控制系统的通信网络发生故障时，地铁屏蔽门的状态参数无法传递到总机，从
PSC中发出的控制指令也无法传达到执行器上，信号传输回路中断。此时，声光报警
装置将进行警报的指示。
2. 3. 2屏蔽门控制系统的构成
屏蔽门的运行及控制系统是主要由信号通信总线和安装在车站设备室的主控机
（又称中央接口盘）PSC、安装在站台两端的设备墙上的控制面板PSL、安装在总控室
的远程监视指示盘PSA以及安装在每个屏蔽门上的门机控制单元DCU和声光报警器等
设备组成。由于每个站台大多有双向运行列车，所以控制系统的布置一般是上行和下
行两条线路，这两条线路分别采用两套相互独立的系统，在其中一条线路发生故障的
时候，另一条依旧可以正常工作，控制系统的表示图如下图所示：
＞上行线路|
PSL1
i
DCU2
DCUn
PSA ¡
站台监控室i
PCS
车站件制宰
屏蔽门设备室
:车站信号室
PSA :
站台监控室¡

« 下行线路
图2-6地铁屏蔽门控制系统示意图
其中，DCUn表示第n扇滑动门的门机控制单元。现就控制装置的各组件进行分别
的介绍：
(1) 关于主控机(PSC)
PSC之于屏蔽门的控制系统就像是人类的心脏，其操控着整个系统的运行，来自
各个屏蔽门的所有信号及参数状态，均通过端口传送达主控机，经过计算机的运行计
算后，再传送至各部件，以此实现对各部件进行控制和监控的作用。
它具有和主要控制部件相连接的接口，如站台端头控制面板PSL接口、门控单元
DCU接口还有操作指示盘PSA接口等。PSC -般安装于屏蔽门设备室内，通过信号系
统实现屏蔽门的开/关控制，可以执行来自操作盘PSA的指示命令，且能够通过连接
计算机进行屏蔽门相关参数的修改。
除此之外，主控机也具有监视功能。它能够实时监控每个门机控制单元的运行正
常与否，检测系统内部的故障并将信息记录、存储；能够连续性多次访问站台端头面
板控制PSL,确认其状态，一旦出现PSL ±信息变更，及时的做出反应，并将信号系
统锁止。在主控机面板上一般设置各类指示灯(如站台操作盘允许表示灯，屏蔽门/
应急门状态表示灯、通信线路故障表示灯、手动操作表示灯等)以及时的将各组件的
状态信息呈现给用户。
(2) 关于操作指示盘PSA
PSA是屏蔽门系统中安装于设备监控室内的一种监视和报警装置，每一个设备监
控室内都会配备有独立的PSA,其在控制系统中具有重要的作用。它能够监视各部件
的运行状态，一旦某一设备出现故障，能够在操作面板上及时的显示相应指示灯的警
报状态。并且能够实时的与中央接口盘、端头控制盒以及门机控制器等设备实现信息
交互。另外，通过对显示器和键盘的操作，工作人员可以实现对各控制单元的故障与
否的查询以及历史信息记录的查询。屏蔽门PSA的实物图及应用界面如下图所示：

图2-7屏蔽门的操作指示盘实物图
(3) 关于门机控制器DCU
DCU为一种用于控制城轨交通屏蔽门中滑动门驱动电机的控制装备。一般每对滑
动门中都应该有一个主门机控制单元和一个从门机控制单元，从而实现对滑动门的实
时、准确控制。它一般安装于顶箱内部，除了实现对门机电机的控制保证滑动门正常
开启关闭外还可以采集相关故障信息，并将声光报警器的状态信息及时的反馈给PSC,
实现监控功能。
(4) 关于站台端头控制面板PSL
一般情况下，每个站台的每侧屏蔽门都会在始发段安装一个PSL,用于在列车发
生突发事故，处于非正常运行模式时，站台工作人员能够及时的控制地铁屏蔽门的开
关，实现屏蔽门的站台级控制。PSL与主控机之间通过硬线连接，能够方便的实现二
者信息的交换。控制面板PSL的盘面如图2-8所示：
由图可看出，PSL的盘面主要有以下几个开关及指示灯：
① 允许PSL操作的钥匙开关和操作允许指示灯，当工作人员用备用钥匙打开开
关时，该指示灯亮。
② “ASD/EED关闭锁止”指示灯，当所有的滑动门都关闭且锁止时，该绿灯亮
起，表示列车可以正常启动离站。
③ “互锁解除”指示灯，在要屏蔽门始终开启时，该红色灯亮。
④ “试灯”开关，在操作人员进行站点屏蔽门检查调试时，可以按下该按钮。

图2-8 PSL显示盘面
（5）关于声光报警装置
应用于屏蔽门系统的声光报警装置，是当屏蔽门在进行开/关门动作时，起作用
的。当滑动门在正常的起动或者合上的过程中，该指示灯将出现闪烁的现象；当开门
动作结束且门开保持时，该红色指示灯常亮；当遇到障碍物某一扇滑动门无法正常关
闭时，则对应的报警指示灯闪烁并且蜂鸣器将发出报警声音。声光警报装置是专为提
醒乘客门开状态以及警示突发状况所设置的，它在保证列车行驶安全方面具有重要的
意义。
2. 4屏蔽门供电系统
屏蔽门的供电系统不仅要实现对驱动装置的供电也需要实现对整个控制系统的
供电。这两部分是单独进行的，二者互不影响。供电系统正常条件下由主电源供电，
当主电源发生损坏时将由备用电源实行供电。供电方式包括直流供电和交流供电两
种：
（1） 直流供电方式
电源装置主要由不间断电源系统、蓄电池、变压器和整流器共同组成，对门机驱
动电机（10V）和控制系统供电（2V/5V）o
（2） 交流供电方式
供电系统通过交流一直流一交流的转换，对电池进行充电的同时也为屏蔽门的配
电单元供给交流电。并且，再通过整流器向直流驱动电机供电。当主电源出现问题时,
由蓄电池经过直流一交流转换器，为配电单元实行交流供电。
3屏蔽门故障案例与措施
3. 1屏蔽门故障案例分析
案例（一）：
上海地铁十号线某一站台有一个屏蔽门在2011年07月19日早上五点左右忽然
玻璃爆炸碎裂了一地。六天内这里的屏蔽门发生了两次玻璃破碎事件，之前从没发生
过这种事情。上海地铁方面传达这次事件发生于早上五点前后，未出现任何外力的情
况下玻璃的爆碎属于“自爆”。碎裂的屏蔽门是在该条线的某个站十四号和十五号的
屏蔽门里面的玻璃板，其大概两米高和三米宽。屏蔽门破碎的玻璃被隔离带挡住，地
面和轨道上都被散落着玻璃碎渣。此次事件未给地铁方面造成损失和发生人员伤害。
事件发生后生产该屏蔽门的公司没有对这次事故给出任何评价。
地铁站的建设和安装所有屏蔽门的费用动辄要花费数百万元，事故发生后中标公
告上显示上海地铁屏蔽门造价昂贵。玻璃的爆裂隐患到底怎么发生的？十一号线在七
月十四日也曾出现过屏蔽门玻璃爆裂的事故，两起事故大致相同。屏蔽门玻璃是来自
两家不同厂商，而且上海嘉成轨道交通安全保障系统有限公司负责安装屏蔽门表示此
次屏蔽门玻璃自爆事故从来没有发生过，没有发生过的事居然接连发生两次。
案例（二）：
一位二十多岁的男乘客在上海地铁一号线的体育馆站的站台上于2007年七月十
五日下午三点半意外死亡，这名男子在警示灯闪起和警报器响起的状态下强行进车时
身体被夹入列车和地铁屏蔽门之间，由于列车启动时受到推挤而掉入车道上死亡。上
海媒体报道地铁公司披露在7月17日的这次事故中意外身亡的男乘客携带大约0.3
克的毒品，检查出该男乘客血液中含有毒品成份。我们应该值得深思其中的寓意。我
国城市地铁运营中首次出现此事故。
案例（三）：
北京地铁五号线惠新西街南口站双向外侧屏蔽门在北京时间2012年二月十日正
午12点多无法开启，出现故障。北京地铁公司表示在发生故障后车站果断采取相应
措施来处理，屏蔽门故障发生原因待查，地铁运营逐渐回归正常并排除故障约半个小
时。
案例（四）：
有一位网友在微博上积极地向上海滩微博反映：列车门打开，外面的门仍然紧闭，
刚要反应过来的时候列车已经出发了。在这位网友印象中他已经遭遇了两次“闭门
羹”。由于上海轨道交通十一号线路的某地铁站台其中的一个屏蔽门出现“打不开”
的情况使他两次没有成功下车。听闻这事记者决定乘坐地铁11号线去探探究竟。记
者根据网友提供的信息乘坐往安亭方向的列车在开入上海汽车城站时找到了该列车
门的位置。在列车停车时车门慢慢开启，面对着列车方向立着写着“故障”的牌子，
那扇紧闭着的屏蔽门果然出现在眼前。车厢里有几位想要下车的乘客看到屏蔽门外的
站台员工挥手示意这扇门坏了，他们便匆匆跑到附近车门着急下车。记者在站台上观
察半个小时看见一名两只手提着大包的男乘客要从这个打不开的屏蔽门下车时，记者
提醒一句“换一扇门”，待他有所反应想要拖着行李换车门时，车门上灯闪灯而放弃
下车。这个屏蔽门编号为17号，是通往安亭方向的倒数第二个站，从使用到现在才
两年左右。
3. 1. 1事故分析
（1） 列车停站时间短，大约在20秒左右，车门与安全门开启关闭都是同时进行
，停靠大站时间大于30秒小于40秒，如果有一些动作缓慢或者不方便的人想要
下车导致被夹在列车和屏蔽门中间，造成重大事故。
（2） 安全门对玻璃材料的条件十分严格，防止破裂，否则将导致乘客伤害和影
响地铁日常运行；玻璃抗高温，屏蔽门隔离列车进入车站内发出非常大的热量，使站
台保持恒温；玻璃隔音，能够很好的把列车发出的噪音隔离开来。
（3） 使用屏蔽门时应该要求认真检查，否则可能会因为未能及时发现故障而导
致人员伤亡，例如应急门的门锁失灵、固定门形变、密封材料松动脱落、钢价变形等
o
（4） 屏蔽门出现故障的地方应该设置提示故障标语，乘客看到才知道提前换门
下车，不然会吃了 “闭门羹”而来不及下车。
（5） 乘坐地铁的人不听地铁职员的劝告靠在安全门上，门打开的时候容易来不及
反应发生摔倒等情况。
（6） 乘客上下车门要遵守先下车后上车的原则，否则在人流量较大的情况下容易
造成车门处的拥挤，不注意的乘客夹在列车门和安全门中间空隙处，如果没有马
上察觉将会造成人员的安全事故。
3. 2措施
如何阻止发生类似屏蔽门安全事故，主要采取以下几个方面的措施来提升屏蔽门
的安全性能：
3. 2. 1如何选择屏蔽门
每个城市地铁站台要装设安全门的话，必须先确定是否符合条件装设安全门，再
确定需要装设哪种类型的安全门，还要给每个地铁站以及列车路线确定方位。安装安
全门对整个地铁站来说具有隔离噪音、节省能源、保障乘客安全以及提升大都市的整
体面貌……。可以参考下面几点进行考虑：
（1） 从安全角度来看，避免等待列车的人让地铁碰伤或者坠落车道内等危险，应
当扩大装设安全门的系统在地铁站台上，这样才能够让地铁站台留给乘客平安舒
适的等车条件。
（2） 从不同的方位来看对待不同的车站安装的屏蔽门也要区分开来，在空间方
位来看轨道交通车站，包括有地面地下以及高架桥上的。高架上的车站和地面上的车
站可以考虑暂时不安装屏蔽门，可以建议采用开放式系统，由于安全性比较好空间的
限制比较小。
（3） 思量计算初期安全门系统的装设以及运营的维修费等，应当让那些有必要安
装空调来控制环境的采用上下封闭的安全门系统，这样的话可以减少地铁车站的
运行花费。
（4） 南北方城市对地铁的环境控制方法各不相同。由于中国领土广阔，像北方
的城市装设安全门系统不太适合，相对于南方的城市装设安全门可以节约不少能源。
北京位于北方不适合采用上下封闭的安全门系统，如果要求必须安装可以选择半封闭
的安全门系统类型。
（5） 地铁作为城市意象的重要元素，地铁站台装设安全门后可以提升整个城市
的整体外貌，加大城市给附近地区的作用，所以有必要在地铁车站安装安全门，这样
可以打造起一座大城市的形象。
3. 2. 2如何避免屏蔽门事故
（1） 为了让安全门系统可以给乘客和地铁带来平安舒适的体验，就必须做到认真
检查安全门系统和注意小细节。不要让任何危险事故萌发出来。
（2） 提示乘客乘坐地铁注意安全需要发现故障马上解决或者放出故障警示标示
o
（3） 乘客在列车到达之前请不要靠近车门。听从站台工作人员指挥，进入车门
时请让车内的人先出来。
（4） 为了