1、屏蔽门概述1 概述无锡市轨道交通1号线工程共设车站24座,包括19座地下车站,5座高架车站,其中高架车站西漳站为岛式或侧式站台车站,设置2侧站台。本工程车辆采用B型车,初、近、远期拟分别采用4、4、6辆编组,车门4对/辆车。最高运行速度为80km/h。本工程拟在全线所有车站设置屏蔽门系统,其中19座地下车站的38侧站台边缘设置全高封闭式屏蔽门,门体总高度暂定3000mm,5座高架车站的10侧站台边缘设置半高屏蔽门,门体总高度暂定1500mm。2 主要设计原则和技术标准主要技术参数1)每侧站台屏蔽门纵向组合总长度:约114.89m2)门体总高度:全高封闭式屏蔽门3000mm,半高屏蔽门1500m
2、m3)每侧滑动门的数量:24道(2扇1道,其中初、近期列车采用4辆编组时对应4辆编组列车停车位的16道门参与开关门,其余8道滑动门进行机械锁闭)4)滑动门净宽度:1900mm(首末滑动门可除外)5)开门方式:双扇中分式6)每侧站台端门数量:2套7)端门净开度:1200mm8)每侧站台应急门的数量:暂定3道(从发车端起对应第1、4、6节车,每节车厢为一道,全高封闭式屏蔽门2扇1道,半高屏蔽门1扇1道)9)应急门的净开度:1100mm/扇10)全高封闭式屏蔽门滑动门、应急门、端门开门净高度:2100mm11)半高屏蔽门滑动门门体最大高度:1400mm12)列车停车精度:300mm13)滑动门关门力
3、:150N(在门关至行程的三分之一后测量)滑动门解锁后的人工开启力:133N14)滑动门关门时最大动能:10J滑动门关门运动在最后行程100mm范围时,动能1J15)滑动门可探测的最小障碍物为5mm的硬物,遇障碍物时可开关3次(15次可调)16)PSC接受命令至屏蔽门动作时间:0.25s门已关闭信号反馈到PSC的时间:0.25s一侧站台所有滑动门的启闭时间差:0.25s17)滑动门开门行程时间:2.00.1s3.50.1s范围内无级可调滑动门关门行程时间:2.50.1s4.00.1s范围内无级可调实际开/关门时间和设计给定时间之差:0.1s(滑动门与列车车门的开/关门应基本同步,应遵循客流导向
4、原则,做到既不伤害乘客又不影响列车的正常运营)18)噪音水平(站台侧):70dB(A) (站台侧测试目标值为离开屏蔽门1m,高度1.5m处,顶箱/固定侧盒盖板面板关闭)19)屏蔽门工作环境温度:全高封闭式屏蔽门站台侧10+30C、轨道侧温度0+45C,相对湿度95%;半高屏蔽门为无锡市自然环境条件,相对湿度按100%考虑20)屏蔽门系统整体设计寿命:30年21)供电制式:AC380V,50Hz,一级负荷(地下车站灯带照明电源暂定采用二级负荷)22)系统接地方式:屏蔽门设备室设备采用TN-S接地,站台上门体通过连接电缆与钢轨进行等电位连接23)耐压水平,按IEC 标准执行(针对屏蔽门系统内各电气
5、设备单元)应能承受2kV,50Hz,一分钟的工频电压。3 系统设计方案3.1 系统选型屏蔽门系统的型式包括全高封闭式、全高非封闭式和半高式三种。本工程屏蔽门系统可根据实际需求选择其中的一种或两种。全高封闭式屏蔽门适合于气候炎热,空调期较长的轨道交通线路。据调研国内最早设置全高封闭式屏蔽门的广州地铁二号线的运营统计,设置该类型屏蔽门后在空调季节可节省通风空调能耗约20%。全高非封闭式屏蔽门的功能门从站台面开始,但未做到吊顶,门体总高度一般2400mm至2600mm,未将站台区与轨行区完全隔离。在门体上方和吊顶之间留有500mm左右的间隙,以满足轨道侧和站台侧的空气流通。根据通风空调系统的要求,有
6、的工程还在靠近站台面的门体底部增设开口。该系统多用于空调季节短的地区,当门体底部不设开口时,通风空调系统的设置一般需要进行相应调整。如北京地铁5号线、10号线和在建新线以及南京、沈阳、西安等城市的地铁工程地下车站均采用此种屏蔽门。半高屏蔽门由于其门体高度一般未超过1.5m,只能将站台区与轨行区少部分隔离,故基本不具备提高舒适性和节省能耗的作用,只具备安全、减少站台工作人员等特点,主要用于空调季节短的轨道交通车站,尤其是地面和高架车站。如香港迪士尼乐园站、北京地铁5号线、广州地铁4号线、上海地铁一号线的地上车站以及天津地铁1号线地下车站等,日本地铁也较多采用此种屏蔽门,法国巴黎旧线改造时也采用了
7、此类屏蔽门。从无锡市所处的地理气候环境特点,由于空调季节不是很长,采用全封闭式屏蔽门都可使车站候车环境得到改善,有效降低列车运行活塞风带来的气流、粉尘和噪音对站台候车环境的影响,从而提供乘客安全、舒适和美观的候车环境,对于作为旅游城市的无锡,也提升了车站档次,也更能体现其轨道交通1号线工程“以人为本”的设计理念和提升1号线工程的服务意识。基于上述因素,与无锡市临近的气候环境相当的苏州和上海市的轨道交通地下车站也都采用了全高封闭式屏蔽门。综上所述,推荐本工程地下车站屏蔽门系统采用全高封闭式,参见图1所示。图1 地下车站全高封闭式屏蔽门应用实例图2 高架车站半高屏蔽门应用实例3.2 主要设计方案1
8、)对应4/6编组列车的屏蔽门设置方案(1)存在问题根据车辆专业资料,本工程列车初、近、远期拟分别采用4、4、6辆编组,因而必然存在4辆编组列车和6辆编组列车混跑的情况,为此站台边缘设置的屏蔽门必须满足其相关运营需求,即滑动门既要与4辆编组列车车门一一对应,又要与6辆编组列车车门一一对应,也就是屏蔽门滑动门既要对应带司机室车辆车门也要对应不带司机室车辆车门。根据现有车辆资料4辆编组、6辆编组列车的布局方案:每辆车四道车门之间的车门中心间距为4450mm,带司机室车与不带司机室车辆之间车钩连接面对应的车门中心间距为5295mm,而相邻两辆不带司机室车辆之间车钩连接面处对应车门中心间距为6170mm
9、。为此,列车带司机室车辆和不带司机室车辆的乘客门位置相错875mm。针对此种情况,屏蔽门自身布置较难同时满足上述4辆、6辆编组列车的运营需求,因此必须调整车辆布局。另一方面,针对列车初、近、远期分别采用4、4、6辆编组的情况,在初、近、远期对应4辆编组列车车门的屏蔽门滑动门才开启,其余滑动门均须锁闭不开启,因此屏蔽门系统自身须采取相应措施既保证乘客安全又满足运营需求。(2)解决方案a.车辆布置调整建议经核算,相邻车门中心间距4880mm即可满足所有列车车门和屏蔽门滑动门间距均等的要求,此时固定门部分的宽度为2980mm。综上所述,为满足四、六混跑需要,现有车辆布局必须调整,至少将带司机室车辆非
10、司机室端加长875mm。如有可能最好所有车辆车门间距宜均等,以减少最终屏蔽门固定门规格尺寸,提高整体美观性。经与车辆专业沟通,车辆车门均布可以实现,即所有车辆车门中心间距均为4880mm。为此,需要对既有带司机室车辆和不带司机室车辆均进行调整。本次总体设计按调整后所有列车车门间距均等进行设计。b.列车在车站的停靠位置4、6辆编组列车在车站的停靠方式可以有两种:以有效站台中心线为中心居中停靠、靠一端停靠(出站端或进站端)。建议不论是4辆编组还是6辆编组列车,其停车位均靠出站端停靠,即只在出站端的屏蔽门端门外设置1套PSL(能针对4辆、6辆编组列车分别开关门)即可满足不同编组列车到站的就地控制要求
11、。此种停靠方式,虽适当增加了4/6辆列车混跑运营模式下乘客跑动上车的情况,但是可以通过车站乘客导向系统(PIS屏)提前通知乘客即将到站的列车编组信息和停靠位置,从而使影响减小到最少。c.屏蔽门系统设置方案针对列车4/6辆编组的情况,屏蔽门系统须采取相应措施:综合监控系统(ISCS)在车站控制室和全线控制中心实现对屏蔽门的运行状态监视和故障报警功能,为此在屏蔽门与ISCS的接口内容中也应包括列车4/6编组信息以及对应不同编组到站列车的运行状态和故障信息。另外,屏蔽门系统就地控制盘(PSL)面板和车站控制室IBP盘上应设置对应4辆、6辆编组列车的开、关门解锁装置或预留6辆编组列车解锁装置的安装条件
12、。最终设备配置情况按照车辆编组的最终采用情况确定。2)固定门设置方案小固定门玻璃,大玻璃固定门方案(封闭式和非封闭式),即相邻滑动门之间固定部分为1道固定门,即一整块玻璃,此种方案可称作整体式固定门,如广州地铁3、4、5、上海地铁1、4、6、8、9号线等以及北京地铁5、10、9、6、8等、沈阳、南京等城市地铁项目。因此本工程原则推荐采用后者,即采用整体式固定门。根据现有车辆布局资料,按所有车门均布考虑,则所有相邻滑动门的中心间距均为4880mm,滑动门有效开度为1900mm,因此固定部分(含立柱)宽度为2980mm,玻璃部分的宽度不大于2800mm,因此可分为两扇固定门(每扇宽度不大于1400
13、mm),也可采用一扇整体式固定门(每扇宽度不大于2800mm),采用后者整体美观性和通透性更好。故推荐本工程屏蔽门固定门扇采用整体式方案。 3)门体材质选择本工程屏蔽门门体材质选用原则如下:屏蔽门系统使用寿命不小于30年;尽量采用低价质优的材料,门体材料需防霉变、抗腐蚀,门体材料表面应保证一定的硬度、不褪色,并容易清洁。门体结构的立柱、顶梁、顶部桁架及底部支撑件等主要结构受力件建议采用优质碳素结构钢(进行镀锌防腐处理,镀锌层厚度不小于80m);门体玻璃采用钢化安全玻璃。而屏蔽门顶箱面板,为配合车站装修设计,可选用铝合金或低碳钢材料,经防腐处理和着色处理。推荐采用铝合金型材作为顶箱前盖板的材质,
14、以满足强度要求保持平整度。对于门体外露材料(主要是立柱外包板、滑动门、应急门等各类门框)选择,一般有铝型材外加表面处理(阳极氧化或氟碳喷涂)或发纹不锈钢直接使用两种。从防腐和耐腐性能方面考虑门体外露材料采用不锈钢材质为宜。相比不锈钢,铝合金具有价格稍低,外观可以根据装修要求采用不同颜色和形状(选用不同的铝型材截面),外型比较美观、现代等优点, 因此,不锈钢和铝合金(经防腐处理)各具有不同的优势,都可用于本工程屏蔽门系统。本阶段暂不明确门框材质种类,最终与业主和无锡市相关部门进一步沟通后确定。4)门体玻璃的比选屏蔽门滑动门、固定门、应急门、端门都需要采用玻璃。初略计算,一侧站台全高屏蔽门约需玻璃
15、252m2(按滑动门、固定门、应急门、端门高度均2100mm,纵向总长度114.89m,端门单元宽度2.5m估算),则所有19座地下车站38侧站台全高屏蔽门约需要玻璃9576m2;一侧站台半高屏蔽门约需玻璃112m2(按滑动门高度1450mm,固定门、应急门、端门高度1500mm,门扇底部踢脚高度600mm考虑,纵向总长度114.89m,端门单元宽度1.5m计算),则所有5座高架车站12侧站台半高屏蔽门约需要玻璃1344m2。因此,屏蔽门采用的玻璃首先必须是安全玻璃,根据国内外屏蔽门采用玻璃情况,主要可选择钢化安全玻璃和钢化夹层玻。从消防角度,尤其是地下车站屏蔽门须满足逃生要求。但钢化夹层玻璃
16、破碎后玻璃不掉落,必要时无法满足通过屏蔽门逃生或救援。为解决逃生问题,当建筑或汽车等窗户采用钢化夹层玻璃时,必须按规范在一定位置设置安全通道口(采用单层钢化安全玻璃)并做好标识。而屏蔽门门扇玻璃如要采用钢化夹层玻璃,也应设置安全通道口并做标识,一方面将影响车站的美观性;同时对救援或疏散不利。相反轨道交通站台有完善的监视系统,且有站台值班人员进行巡视,玻璃一旦破碎,运营人员可及时知晓并采取应急措施,对乘客安全影响不大。国内目前已经建成或正在建设的屏蔽门玻璃几乎都采用了单层钢化屏蔽门玻璃,如北京、广州、深圳、重庆等城市屏蔽门。国外屏蔽门也主要采用单层钢化安全玻璃,只有少数屏蔽门系统如新加坡部分地铁
17、项目采用了钢化夹层玻璃。因此,本工程屏蔽门拟采用单层钢化安全玻璃并经热浸处理(均质处理),既能满足屏蔽门对玻璃的功能需求,又可节省投资。根据门扇大小以及所承受的荷载,屏蔽门滑动门玻璃厚度应不小于8mm、固定门、端门、应急门玻璃厚度应不小于12mm。5)地下车站屏蔽门安装方式及预埋件设置(1)屏蔽门安装方式屏蔽门门体的安装方式有两种:顶部悬挂和底部支撑安装方式。两种方式比较如下:a.顶部悬挂顶部悬挂方式是指整个屏蔽门的重量和水平载荷均由上部连接结构承担,滑动门、固定门、应急门、门机系统以及除门槛外的所有其它构件的重量荷载均通过上部悬挂传递到站台顶板结构上,屏蔽门整个结构对站台板没有垂直载荷或垂直
18、载荷较小。故此种方式主要适合于改造项目。其主要特点如下:门结构无承重立柱,结构相对简单,在站台上通透性更好;运行维修重点工作面在顶部,门结构的变形检查、调节均需在顶箱内进行。安装、维护相对不太方便。b.底部支撑底部支撑方式是指屏蔽门系统所有重量和水平载荷都由安装在站台底板上的屏蔽门立柱、底部支撑座所承担,由立柱及底部支承座将门体结构的重力载荷转移到站台板上的支承方式。广州地铁2#、深圳地铁一期、上海地铁1号线工程屏蔽门采用了此种安装方式。其主要特点是:门体结构的主要承重部件为立柱和底部支座,屏蔽门在站台的通透性相对上部悬挂方案差;土建结构沉降量的调节,可在门立柱顶部轴套伸缩结构上预留一定间隙的
19、沉降量。门底部与站台板的安装间隙可控制在较小的范围内,可达约5mm,相对美观;运行中结构变形检查、调节均可在底部进行。安装维护较为方便。推荐本工程地下车站屏蔽门采用底部支撑结合上部悬挂的安装方式,即门体重量(含顶箱及内部设备)及部分水平载荷通过立柱传递到站台板上,上部连接结构只承受水平载荷的作用力。这样既便于后期运营维护,又可以相对减小立柱截面,使门体不致于过于笨重。克服了上述任何一种单一方案存在的不足。据了解,国内大部分线路的全高屏蔽门均采用此种方式。(2)上部预埋条件顶梁及预埋件的设置有两种方式:顶部横梁和预埋件、侧向顶梁和预埋件。a.顶部横梁和预埋件顶部横梁和预埋件方案是在屏蔽门安装位置
20、正上方设置结构顶梁,顶梁底面设置预埋件。见图3所示。此种方案存在以下不足之处:结构的渗漏水很容易通过屏蔽门与站台顶梁的结合面流进屏蔽门顶箱内。因此,必须考虑防水处理;站台顶梁的设置位置减小了站台侧上方的管线敷设空间,并有可能与车站内风管、电缆桥架位置发生冲突;屏蔽门安装在站台顶梁的正下方,土建施工误差引起站台顶梁的相对位置偏差,将增加屏蔽门的安装困难,后期不得不再采用较多的化学螺栓来进行连接固定,且施工面为正上方,施工工艺困难,难度大。1570图3 顶部横梁安装方案1570图4 侧向顶梁安装方案b.侧向顶梁和预埋件即在屏蔽门安装位置的轨道侧上方,沿站台边缘设置通长土建纵梁,纵梁边缘与站台边缘平
21、齐,顶梁底标高一般在站台吊顶以上约100mm。在顶梁内设置预埋件(预埋连接板和穿透钢管),屏蔽门安装时通过预埋件与因此,综合比较方案一和方案二,一方面上部连接空间受其它专业管线影响较小,另一方面上部连接现场打孔作业难度大,故采用预埋件方式。推荐本工程地下车站屏蔽门上部预埋件采用方案二,即侧向顶梁及预埋件。(3)底部安装预留条件屏蔽门底部与站台板的连接处可采用预埋件方式也可直接采用后固定方式。采用预埋件方式可以有三种预埋件设置方式:预埋燕尾槽、预留开孔、预埋钢板条件。推荐本工程底部安装采用后固定方式,即土建站台板不预埋屏蔽门安装预埋件,但保证足够的强度和正确的站台边缘尺寸,屏蔽门安装时直接现场打
22、孔安装,或者采用化学螺栓,或者采用穿透螺栓,这样更能适应土建的施工误差。6)半高屏蔽门门体高度及结构形式(1)门体高度 综合考虑各项因素,半高屏蔽门门体的高度建议采用1.5m高。主要考虑:(2)驱动方式目前,国内外半高屏蔽门主要有两种结构型式:一控制一驱动和一控制两驱动。前者每道滑动门由一个门控单元(DCU)控制一套驱动电机,同时驱动左右滑动门扇,虽节省初期投资,但必须设置门槛,门槛上设置开槽,存在一定的安全隐患,同时部分驱动或控制设备需位于站台装饰面以下,维护及清扫不便,后期维护成本增加;后者则每道滑动门由一个DCU控制两套驱动电机,分别驱动左右滑动门扇(保持同步运动),初期投资相比前者高,
23、但克服了前者的各项不足之处,且后期维护方便,成本略低。根据对目前国内外主要屏蔽门供货商的调研,英国WESTINGHOUSE、法国FAVERLEY、瑞士KABA以及日本NABCO等公司都可以提供成熟的一控制两驱动半高屏蔽门。综上所述,本工程高架站半高屏蔽门拟采用一控两驱、门体总高度1500mm。 3.3 系统构成和功能屏蔽门系统主要由门体结构、门机系统、电源系统与控制系统四个部分组成。1)门体结构屏蔽门包括滑动门、固定门、端门、应急门及底部支撑等,全高封闭式屏蔽门还包括顶箱及上部连接结构,半高屏蔽门还包括固定侧盒。各部件应满足的主要功能如下:(1)滑动门为正常运营时乘客上下车的通道,应与列车车门
24、一一对应,其开门方式采用中分双开式。(2)滑动门应有锁紧装置,门关闭后可防止外力作用将门打开。(3)端门设置在站台两端屏蔽门与站台设备房外墙之间,作为站台到区间隧道和设备房区域的进出通道。(4)应急门(EED)是为紧急情况下故障列车进站后,列车门无法对准滑动门时乘客进出站台的疏散通道。每侧站台应急门的设置数量暂定3道,由固定门兼作,对应第1、4、6节车厢各设置一道,以便对应4辆、6辆编组列车均能对应其列车两端各有一道应急门可在列车不能定点停车的情况下提供乘客进出车厢的条件。(5)应急门和端门均可向站台内侧旋转90开启。(6)滑动门、端门和应急门均应可在轨道侧手动打开,在站台侧用钥匙打开。(7)
25、全高封闭式屏蔽门顶箱和半高屏蔽门固定侧盒都应能对其内设备提供有效的保护作用,同时半高屏蔽门的固定侧盒及其内设备应具有高的防护等级。(8)导向标识照明灯带非屏蔽门功能设备,其设置在门体上与否主要视导向标识照明需求以及车站装修效果确定。为改善站台候车环境,本工程地下车站全高封闭式屏蔽门门体上暂定设置照明灯带。如最终装修方案提出需求取消门体上照明灯带,再行取消。另外,为了配合通风空调系统的节能研究课题“利用屏蔽门、安全门转换技术实现地铁车站的环控节能”,有可能最终地下车站屏蔽门门体上的一定部位将设置开口,在空调季将开口关闭,在非空调季将开口打开。最终是否按此实施视课题研究成果确定。2)门机系统门机系
26、统是屏蔽门滑动门的操作机构,主要由电机、传动装置、导轨与滑块总成、锁紧及解锁装置、行程开关和位置检测装置等组成。需满足以下技术要求:(1)采用国内外成熟的直流永磁电机,电机调速性能和输出转矩均应满足门扇运动曲线和动力曲线的要求。(2)传动装置可采用皮带传动或螺杆传动。(3)电机应采用减振安装方式,应拆卸方便,便于维修。(4)锁紧及解锁装置应具有自动和手动两种功能。(5)轨侧手动解锁装置的设置应便于在轨道侧开启且不利于在站台侧开启,尤其是半高屏蔽门。为避免乘客在站台侧伸手越过屏蔽门开启轨侧手动解锁装置,半高屏蔽门的解锁装置(尤其是滑动门)均应采取相应安全措施,包括设置高度和设置型式。(6)对于半
27、高屏蔽门,推荐采用一控制两驱动方式,即每道滑动门由一套门控单元(DCU)控制两套驱动电机,分别驱动左右门扇。3)供电电源屏蔽门系统的供电电源为一类负荷,输入电源应为两路独立的三相AC380V,50Hz。为屏蔽门系统供电的电源自动切换箱应设置在各站屏蔽门设备室内。屏蔽门系统电源包括门机驱动电源和控制电源两种,两种电源分开配备。为提高车站美观性,地下车站全高封闭式屏蔽门门体顶箱上设置照明灯带,配备照明灯带电源设备,与屏蔽门系统用电分开配备。对应每节车厢的四道滑动门至少分四路进行交叉配电,以保证其中一路电源故障时,其它三道滑动门能可靠供电。屏蔽门系统应配有UPS和蓄电池组作为备用电源。正常情况下,由
28、交流配电箱供电。当事故停电时,由UPS和蓄电池组对屏蔽门系统供电。备用电源的容量暂定应保证在事故停电时,能使屏蔽门控制系统在30min内对每侧滑动门开关操作至少3次。4)控制系统屏蔽门控制系统的主要作用是与信号系统进行信息交换,对屏蔽门的开门、关门进行控制,保证屏蔽门的开门、关门与列车车门动作同步。关门过程具备障碍物探测功能。控制系统包括中央控制盘(PSC)、就地控制盘(PSL)、门控单元(DCU)和就地控制盒(LCB)以及控制局域网、软件、监视报警装置和网间通讯协议转换器、安全继电器回路设备、通讯介质及通讯接口模块等。(1)中央控制盘(PSC)PSC设置在站台一端的屏蔽门设备室内,包括至少两
29、个单元控制器,分别控制两侧站台的屏蔽门。PSC应能接收信号系统或PSL的开关门命令,并监视屏蔽门系统的开关门、故障情况,将屏蔽门关闭且锁紧信号和互锁解除信号送入信号系统,并通过PSC内设置的编程调试接口,对各DCU单元内的可编程控制器重新编程。PSC提供屏蔽门系统与信号、综合监控等系统的接口。针对本工程列车在初、近、远期分别采用4、4、6辆编组的情况,PSC应具有对应不同编组到站列车开启相应滑动门的功能。(2)就地控制盘(PSL)PSL设置于每侧站台的列车始发端站台上,方便列车司机和站台工作人员操作的位置。在系统级控制失效时,供列车司机或站台上的工作人员向各DCU发出开、关门指令,实现站台级控
30、制。为了便于列车司机及时掌握屏蔽门的开、关状态,同时在需要时方便和车站控制室取得联系,借鉴国内其它城市地铁运营需求,本次设计拟在列车发车端配备行车设备,在每侧站台发车端列车侧前方设置屏蔽门状态指示灯,能够显示屏蔽门是否完全关闭或全部打开,其显示状态与PSL上指示灯保持一致。根据通信系统需求也可以在PSL上设置与车站控制室的直通电话(具体由通信系统设置,PSL预留安装条件)。上述需求最终是否设置最终根据本工程的运营需求确定。针对本工程列车在初、近、远期分别采用4、4、6辆编组的情况,PSL应具有对应不同编组到站列车开启相应滑动门的功能,即对于“开门/关门”功能,均具有“开4辆编组屏蔽门”和“开6
31、辆编组屏蔽门”的功能。根据运营组织的需求,如果有双向行车线路,则采用双PSL,即在站台两端均设置PSL。本次设计时运营模式还未最终确定,故暂定每侧站台设置1套PSL,位于发车端。(3)门控单元(DCU)DCU设置在全高封闭式屏蔽门滑动门上方的顶箱内和半高屏蔽门的固定侧盒内。每道滑动门设1套,能够接收信号系统、IBP、PSL各控制点发来的开/关门控制命令,控制门的运动,并采集和发送门状态信息及各种故障信息。(4)就地控制盒(LCB)LCB包括自动/手动/隔离三位开关以及相应控制按钮(也可采用自动/手动关/手动开/隔离四位开关)。每个门单元设置一套,位于DCU附近或与DCU结合设置。(5)控制局域
32、网及通讯接口等PSC与控制系统的各部分以及与其它相关专业之间的连接方式可分别采用数据线连接、硬线方式、继电器方式。3.4 控制方式和运营模式控制要求:屏蔽门系统原则上在驾驶室操作,信号系统为屏蔽门系统提供开门、关门控制信号。如果信号系统发生故障则由司机通过PSL进行操作。在控制系统故障的情况下,站务人员可在站台侧用钥匙或由乘客在轨道侧手动将门打开。列车无法定点停车时,乘客可推开应急门。区间疏散时乘客可从端门通过。屏蔽门系统应可实现系统级控制、站台级控制、手动操作三级控制方式。三种控制方式以手动操作优先级最高,系统级最低。1)系统级控制系统级控制是在正常运行模式下,由信号系统对屏蔽门进行开关门的
33、控制方式。列车进站停在信号系统允许误差范围内后,信号系统自动打开列车门,同时将“到站列车编组信息”和“开门信号”送至屏蔽门系统,屏蔽门控制系统把上述命令下达至与到站列车对应的每一个门控单元(DCU),控制相应的滑动门打开。在列车司机按下关门按钮时,列车门关闭,该命令通过与开门相同的途径送到DCU,滑动门关闭。屏蔽门系统确认对应相应编组列车的所有的ASD/EED关闭且锁紧后,通知信号系统可以发车。紧急状态下值班员可通过设置在车站控制室综合后备盘(IBP)对屏蔽门进行操作,打开屏蔽门。2)站台级控制站台级控制是在非正常情况下,即系统级控制故障情况下,由列车司机或站务人员在站台PSL上进行屏蔽门开关
34、的控制方式,以及在信号系统开/关门信号发出后,滑动门没有动作的情况下,列车司机可对站台侧的PSL进行操作,打开/关闭所有的滑动门。如果某一个滑动门不能关闭而影响发车,司机/站台值班员在确认没有危险的前提下,可在PSL上手动解除屏蔽门系统与信号系统的联锁,发车离站。所有屏蔽门系统出现的非正常情况,均能在车站综合控制室进行显示和报警。站台级控制也具备对应不同编组列车的开门功能。3)手动操作手动操作是当控制系统故障或个别控制回路故障或某些屏蔽门的传动装置等发生故障时,站务人员在站台侧用钥匙进行屏蔽门的开关门操作,或由列车通过广播,指导乘客在轨道侧打开屏蔽门。当运营期间个别滑动门故障不能参与正常开关门
35、时,可操作设置在滑动门上方的就地控制盒(LCB),使该道门于整个控制系统隔离,保证正常运营。待停运后再进行维护。3.5 安全保护措施为保证屏蔽门系统正常工作,以及保证乘客的安全,本工程目前采取了以下安全保护措施:1)机械方面可通过以下措施提高安全性保障乘客安全:(1)在滑动门轨道侧门扇底部设置倾斜防护挡板,以避免乘客有意、无意越过滑动门轨道侧进入固定门/应急门轨道侧带来安全隐患造成危险;(2)屏蔽门安装位置应尽量靠近站台边缘,减小屏蔽门与列车车体之间的间隙,以避免乘客无意识之中被夹在该间隙。根据车辆限界资料要求,屏蔽门滑动门玻璃与列车车门的间隙还将超过200mm。对于高架车站和地下曲线站台车站
36、,拟在屏蔽门与列车的间隙中增设障碍物探测间隙装置(采用激光或红外方式或其他方式,参见图7所示)。图7 屏蔽门与列车间隙检测激光方案示意图2)电气方面(1)滑动门关闭时具备遇障碍物检测功能,从而避免乘客被夹;(2)每侧站台所有滑动门、应急门均进入安全回路(可对应不同编组信息),只有所有以上门均关闭且锁紧后才允许列车发车;(3)五种控制方式和三级运营模式确保任何情况下乘客均可从轨道侧通过屏蔽门下到站台上进行疏散;(4)与信号、车辆专业配合确定合理的车门、屏蔽门开关顺序。(5)接地和绝缘屏蔽门设备室设备均与车站综合接地端子排相连接,以保证设备正常、可靠工作;3.6 与相关专业接口屏蔽门系统与车站相关
37、系统(专业)都有接口要求,主要如下:1)与信号系统的接口内容:(1)信号系统提供列车停车精度:300mm(2)信号系统发给屏蔽门系统开门、关门,采用安全信号;(3)信号系统发给屏蔽门系统的“列车4/6编组信息”、“开门”、“关门”命令采用保持信号,直至下一次发出改变门状态的命令时才终止;(4)屏蔽门系统执行命令,并反馈“ASD/EED关闭且锁紧”信息和“ASD/EED互锁解除”信息给信号系统;(5)屏蔽门系统负责为每侧站台提供一组与信号系统连接的输入/输出接口; (6)屏蔽门系统应向信号系统反馈的门关闭且锁紧信号采用安全信号且一直保持到下一次开门命令时终止;(7) “ASD/EED互锁解除”信
38、号由屏蔽门系统发出,由人工手动操控发出;(8)接口接点的双方都使用无源节点双切回路进行设计,遵守谁使用谁提供电源的原则;屏蔽门系统与信号系统之间的接口功能如下:表3 屏蔽门系统与信号系统接口功能表 内容信号名称方式信号方向信号系统功能屏蔽门系统功能屏蔽门系统与信号系统(SIG)列车编组信息硬线PSDSIG负责将本次到站列车信息传送给屏蔽门系统收到列车编组信息后,启动相对应的屏蔽门控制系统开门命令硬线PSDSIG负责将开门命令传送给屏蔽门系统收到开门命令后,完成控制屏蔽门动作关门命令硬线PSDSIG负责将关门命令传送给屏蔽门系统收到关门命令后,完成控制屏蔽门动作门关闭且锁紧状态硬线PSDSIG接
39、收到门闭锁状态信号,信号系统将允许列车发车当相应侧所有屏蔽门锁闭时,反馈闭锁信息给信号系统;若其中一个单元没有锁闭,则不能给出锁闭信号“ASD/EED”互锁解除硬线PSDSIG收到“ASD/EED”互锁解除信号后,信号系统将允许发车当屏蔽门系统故障时,为保证运营,通过解除与信号系统的互锁来使列车正常发车。接口位置:屏蔽门系统中央控制盘PSC的端子排上;接口方式:暂定采用继电器方式。2)与综合监控系统的接口接口内容:ISCS系统负责进行屏蔽门系统在全线控制中心和车站的状态显示、故障报警、状态查询以及运营管理等方面的功能,包括维修工作站功能。暂定对以下信息进行报警:ASD/EED关门报警、ASD/
40、EED互锁解除、ASD/EED开门故障、门锁开关故障、滑动门门速故障、电源故障、关门遇障碍物故障等。同时在紧急情况下向屏蔽门发送紧急开门命令。另外,暂定ISCS需为屏蔽门系统提供车站主时钟信息。屏蔽门系统负责提供与ISCS的通信接口,以及相应数据(包括每扇门状态、故障信息),配合ISCS系统进行接口调试。并在紧急情况下,接受由ISCS设置在车站控制室的IBP盘上的紧急开门开关发来的紧急开门命令,打开滑动门,并反馈相应信息。实现在紧急情况下开启屏蔽门的功能。屏蔽门系统负责提供与ISCS系统的通信接口,以及相应数据(包括每扇门状态、故障信息),配合ISCS系统进行接口调试,并提供与IBP盘的接口电
41、缆。屏蔽门系统与综合监控系统接口功能表暂定如下:表4 屏蔽门系统与综合监控系统接口功能表 类别实现的功能说 明备注故障信息1每个门控单元(DCU)故障报警站台上有DCU出现故障,则进行故障报警每个门单元2每个电机故障报警站台上有电机出现故障,则进行故障报警每个门单元3单侧站台滑动门(ASD)关门故障单侧站台上每个PSD单元在设定时间内未关闭,则故障报警。每个门单元4单侧站台ASD开门故障单侧站台上每个PSD单元在设定时间内未打开,则故障报警。每个门单元5门处于手动/隔离报警门处于手动/隔离状态,此门从自动控制系统中隔离出来,进行报警每个门单元6单侧站台应急门打开状态报警每侧站台上有应急门处于打
42、开状态,则进行故障报警每扇应急门7端门未锁紧报警在2分钟(1-5分钟内可调) 内,端门未锁紧则故障报警每扇端门8控制系统故障报警单侧站台的逻辑控制单元出现故障则进行报警每侧站台9现场总线故障报警PSC中的主监控系统出现故障则进行报警每侧站台10单侧站台ASD/EED互锁解除报警单侧站台ASD/EED处于“互锁解除”状态,进行报警。每侧站台11每个ASD非正常开门状态报警每个ASD非正常开门状态(未接到ATC、PSL、IBP开门命令门打开报警每个门单元12主电源故障报警电源双切换箱供电出现故障,则进行故障报警每个车站13UPS驱动电源故障报警PSD驱动电源出现故障,则进行故障报警每个车站14UP
43、S控制电源故障报警PSD控制电源出现故障,则进行故障报警每个车站状态信息1每个门单元的控制模式状态每个门单元的自动、手动、隔离状态每个门单元2MSD开门状态显示每个MSD开门状态每扇端门3ASD开门状态显示每个ASD开门状态每个门单元4ASD/EED关门状态显示每侧ASD/EED关门状态每侧站台5PSL操作允许PSL的操作允许开关置“PSL操作允许”位每侧站台6每侧站台PSL开门命令触发每侧站台PSL的每次开门命令成功触发每侧站台7每侧站台PSL关门命令触发每侧站台PSL的每次关门命令成功触发每侧站台8紧急模式下屏蔽门应急开关开门命令触发IBP盘发出开门命令每侧站台其余1显示到站列车编组信息屏
44、蔽门系统将接收到的信号系统传来的到站列车的编组信息上传ISCS进行显示,同时如果屏蔽门上传ISCS的开门信息超过列车编组对应滑动门数量则ISCS进行报警每侧站台综合监控系统原则上主要接收屏蔽门系统中重要的、安全性的状态或故障信息,以方便运营人员进行管理。接口位置:屏蔽门系统中央控制盘PSC的端子排上;接口方式:暂定采用10/100Mbps,RJ45以太网接口。3)与通信(或信号)系统接口接口内容:在行车设备整合屏上由通信(或信号)专业统一设置屏蔽门状态显示,该显示能实时反映屏蔽门开关状态。屏蔽门提供接口电缆。在PSL上设置与车站控制室的直通电话,由通信专业负责接口电缆以及电话通信,屏蔽门专业提
45、供安装条件。接口位置:电话屏蔽门PSL盘;屏蔽门状态显示整合屏接线端子经过近10年来对屏蔽门系统的研究,以及上述工程的实践经验,国内屏蔽门系统供货商已基本成熟,并已基本掌握了屏蔽门系统技术。同时具备了对屏蔽门门体结构和电源系统中的大部分部件的生产和供货能力。但考虑到本系统的高可靠性和安全性,屏蔽门系统中的关键部分控制系统、门机系统等仍需要采用国外进口成套产品。目前国内具备屏蔽门供货能力的企业有深圳方大集团股份有限公司、上海通用冷气机有限公司、重庆川仪系统工程成套厂、西屋月台屏蔽门(广州)有限公司、常州今创集团有限公司、上海嘉诚轨道交通有限公司等企业,他们通过和国外主要的屏蔽门供货商,如英国WE
46、STIONGHOUSE、法国FAIVERLEY、日本NABCO、瑞士KABA等合作或者成立的合资、独资公司,均可提供成熟的屏蔽门系统产品,而且均可满足本工程对屏蔽门系统的需求。根据本工程对于屏蔽门系统的需求,可以通过技术评估和招投标方式进行屏蔽门系统设备选型,最后确定生产厂家。国产化率应可达到65%以上屏蔽门系统与相关专业和系统的接口关系相关专业接口位置接口内容与要求输入资料输出资料建筑站台层、站厅层、设备层(当有设备层时)1、 实现屏蔽门布置及安装;2、 满足设备室要求;确定管线敷设路径;3、 完善屏蔽门外观;4、 落实屏蔽门与地面、设备用房外墙的接口。车站平、剖面图1、设备室面积及设置要求;2、屏蔽门布置及尺寸;3、预留预埋要求;4、管线路径及开孔等要求装修屏蔽门门体及设备室使装修和屏蔽门有效结合装修对屏蔽门的要求1、屏蔽门设备室装修要求;2、屏蔽门布置图(招标后)结构设备安装基础设备稳定、牢固安装设备荷载、安装基础及预留预埋件要求低压配电屏蔽门设备室双电源切换箱输出端子、综合接地箱以及地下车站灯带照明配电箱上口满足系统用电和设备接地要求1、提供屏蔽门系统用电要求和位置;2、提供屏蔽门设备室插座、照明要求;3、提供屏蔽门系统设备
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