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1、第5章 站台屏蔽门系统,第5章 站台屏蔽门系统,【问题导入】 屏蔽门是指在月台上以玻璃幕墙的方式包围轨道月台与列车上落空间。列车到达时，再开启玻璃幕墙上电动门供乘客上下列车。 屏蔽门主要目的是保证乘客人身安全。并节约能源，防止月台空调流失及保持月台温度。 【学习目标】 1. 能说出屏蔽门系统的分类及特点。 2. 掌握屏蔽门系统结构。 3. 了解屏蔽门系统的设置。,第5章 站台屏蔽门系统,【教学建议】 1教学场地：在普通教室、能连接互联网的多媒体教室及城市轨道交通系统的各种模型实训室中进行，课后可实地参观。 2设备要求：城市轨道交通车站的屏蔽门系统仿真模型1套，或能播放视频投影的设备及相关课件、
2、视频。 3课时要求：共6课时，其中课堂讲授4课时，模拟操作2课时。,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,【理论知识】 5.1 屏蔽门的基本概念及组成 1. 概 述 站台屏蔽门（Platform Screen Doors）是设在站台边缘，把站台区域与列车运动区域相互隔开的设备如图5-1、5-2所示。设置屏蔽门系统的主要目的是防止人员跌落轨道产生意外事故，列车未进站时，屏蔽门处于关闭状态，保证了乘客候车的安全，防止了可能出现的各种意外；而当列车进站后，使列车车门与站台屏蔽门严格对准，并使列车车门与屏蔽门联动开启，以供乘客上下车，待乘降结束后，车门与站台门同步关闭。为乘客提供一个安全、舒适的候车环境，提
3、高地铁的服务水平。与传统的地下车站相比，采用站台屏蔽门具有如下的优点： 1）设置站台屏蔽门后，可实现司机一人全程操作，站台上不必再设站务人员接发列车(站台屏蔽门的开启由列车司机操纵)。,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,2）一般在站台屏蔽门上多装有各类障碍物传感器。旦有障碍物存在，传感器发出的信息将使屏蔽门再开闭机构动作，避免了车门夹人、物事故的发生。 3）由于站台屏蔽门实现了站台与轨道、列车行进区间的完全隔离，乘客候车时不会与列车进出站发生任何关系保证了乘客的乘车安全。 4）设置站台屏蔽门后，站台空间显得更加舒适。 5）节省了地下车站空调负荷，降低能耗，同时降低了车站噪声以及粉尘污染。 6）站
4、台屏蔽门可用于平面广告媒介，增加运营部门的广告收益。,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,图5-1 站台屏蔽门设备示意图,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,图5-2 站台屏蔽门设备实物及指示说明图,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,2. 站台屏蔽门中各类门的作用 1）滑动门(ASD) - 中分双开式，作为乘客疏散通道，一侧有若干对与列车车门对应的滑动门。 2）固定门（FIX）- 固定安装 跟滑动门一起形成隔离的屏障 3）应急门 (EED ) - 有门锁装置，紧急情况下手动打开，站台侧用钥匙打开应急门，轨道侧列车司机通过广播指导乘客压推杆锁打开。 4）DCU - 滑动门电气控制装置 5）ERM - 滑动
5、门手动解锁装置 6）端门（MSD） 主要用于车站工作人员在站台和轨道之间的进出通道，同时兼顾紧急情况下疏散乘客的要求，端头门有门锁装置，在紧急情况下允许手动打开，即工作人员可在站台侧用“通用”钥匙、乘客在轨道侧推压开门推杆将门打开，门锁装置和应急门一样。车站控制室内操作屏蔽门开关的紧急控制开关。 （7）PSL 就地控制单元，自动控制故障时操作此开关控制屏蔽门的开关。,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,图5-3 站台屏蔽门端门（MSD）图,图5-4 PSL 就地控制单元图,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,3. 分类 从应用场合封闭形式、具体结构、供电方式、控制方式、门体型材等方面，屏蔽门系统的种类
6、可分为以下几种类型： （1）从封闭形式上分类 从屏蔽门系统应用场合的密封形式，可以分为全高封闭式屏蔽门和半高敞开式安全门。全高站台门门体结构高度为2450mm左右，安装于地下车站；半高站台门门体结构高度为1500mm左右，主要安装在地面车站及高架车站，如果地下车站站台边缘顶部不具备安装全高站台门的条件或者采用车站进风、区间排风的地下车站应安装半高站台门，如南京地铁一号线奥体中心站。 （2）从结构上分类 按照屏蔽门的具体结构，可以分为上部悬吊式和下部支撑型。 （3）从供电方式分类,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,图5-5 全高封闭式屏蔽门和半高敞开式安全门实物图,5.1 屏蔽门的基本概念及组成,
7、图5-6 全高站台门与半高站台门安装示意图,5.2 屏蔽门系统结构,（4）从执行机构分类 按目前屏蔽门系统采用的执行机构，主要有气动和电动执行机构两类。 （5）从机械传动方式上分类 从机械传动执行角度出发，又分为滚珠螺杆式与同步齿形带式传动。 5.2屏蔽门系统结构 屏蔽门系统是典型的机电一体化设备，它由机械和电气控制两部分组成。 1. 屏蔽门系统的机械部分 屏蔽门系统的机械部分包括门体结构和门机系统设备，屏蔽门结构见图2.3所示。 （1）门体结构主要由以下部件组成。 1）钢架结构。钢架结构是完整的受力构件，它承受屏蔽门的垂直荷载、水平荷载（活塞风压）以及乘客的挤压力。钢架结构在安装中严禁明火焊
8、接。 2）屏蔽门顶盒。屏蔽门顶盒包括安装框架、前后盖板、连接件、内部门驱装置、门控单元、配电端子箱、滑动门导轨、闭锁机构等。 3）屏蔽门门体单元。门体单元包括固定门、应急门、端门、滑动门、手动开锁机构、闭门器、气密材料等。,5.2 屏蔽门系统结构,两组滑动门之间的屏蔽结构由固定门组成，固定门是不能打开的。 应急门是当列车进站的停车误差超过了设计时所考虑的精度误差，而列车却不能再做位置调整而设置的疏散通道，其中包括了列车未能完全进站或完全出站而发生异常情况。 端门的结构和应急门一样，只是端门设置在站台两端，与靠站台而设的屏蔽门垂直接壤，并与它们一起与设备房外墙构成一个全封闭的屏蔽系统。滑动门、应
9、急门和端门的闭锁机构在关闭状态下都能够进行自锁，能防止在站台侧用外力打开。 应急门、端门配有通用门锁，站务人员可在站台侧开启。轨道侧设有开门推杆侧设有开门推杆，推杆与门锁联动，列车司机通过广播指导乘客在轨道侧推压开门推杆将门打开，门打开后未到达全开位置时，能通过闭门器自动复仿关闭并锁定，也能通过闭门器向站台侧旋转90。平开固定。应急门到达全开位置时，也能通过闭门器保持全开稳定。,5.2 屏蔽门系统结构,图5-7 屏蔽门结构图,5.2 屏蔽门系统结构,图5-8屏蔽门门体单元图 图中（FIX）固定门、(ASD)滑动门、(EED )应急门,5.2 屏蔽门系统结构,4）下部支承结构 屏蔽门下部支承结构
10、包括踏步板、固定支座、绝缘衬垫、调节装置、下部预埋件等。下部支承结构部件表面必须进行整体防腐蚀处理，以满足地铁工作环境下30年防腐寿命要求。 （2）门机系统 以同步齿形带式传动为例，门机系统主要由门控单元(DCU)、直流无刷电机及减速箱、驱动皮带、电磁闸锁、模式开关、就地供电电源单元、指示灯和控制线路等组成。 1）门控单元 DCU是门机系统的核心，DCU内装有一个微处理器，是存储数据、电机速度曲线和软件的存储单元，并具有自诊断功能，DCU根据电机速度曲线驱动控制电机按照所设定的曲线参数进行工作。 2）传动装置部分 以皮带传递为例，屏蔽门系统的直流无刷电机的转轴与减速箱直接连接，电机在关门阶段一
11、般经过加速、速度保持、减速、低速保持、制动5个阶段。,5.2 屏蔽门系统结构,3）驱动装置部分 每侧站台的DCU采用总线与就地控制器PSL连接，构成分布式控制网络。在DCU得到指令后完成驱动。 4）锁紧装置 每道滑动门单元均有一套电磁式门锁紧装置(即电磁闸锁)，闸锁上装有4个开关，两个是锁闭监测安全开关，这两个安全开关用于证实锁是否已经可靠闭合锁紧，另外两个是应急安全开关，用以证实滑动门是否因滑动门的手动解锁装置动作而打开过。 2. 屏蔽门系统的电气控制部分 电气控制部分包括电源供电系统和电气控制系统。 （1）电源供电系统 屏蔽门电源供电系统主要分为驱动电源和控制电源供电系统 1）驱动电源 驱
12、动电源由双电源自动切换箱、驱动电源UPS1、驱动电源屏及其他相关设备组成。 2）控制电源 为提高电源质量，控制设备采用UPS不间断电源供电。,5.2 屏蔽门系统结构,（2）电气控制系统 1）屏蔽门的系统控制模式 屏蔽门系统包含四种运行模式：即系统级控制、紧急操作控制、站台级控制和手动操作控制方式，以便达到屏蔽门系统运行与安全的要求。 2）屏蔽门电气控制系统组成 完整的屏蔽门电气控制系统是由以下部件组成（以标准车站为例)：主控机(PSC)、站台端头就地控制盒(PSL)、门机单元控制器(PEDC，每个PSC含有两个PEDC)、屏蔽门控制开关(PCS)；操作指示盘(PSA)、屏蔽门状态报警盘(PSA
13、P)、声光报警装置、模式开关(自动旁路测试)、测试开关、门机控制器(DCU)、安全继电器、总线网络和硬线控制线路等组成，以每个车站为单位构成一个完整的监控系统。 主控机(PSC) 就地控制盘(PSL) 门机控制器(DCU) 声光报警装置 模式、测试开关,5.2 屏蔽门系统结构, 屏蔽门状态报警盘(PSAP) 操作指示盘(PSA) 屏蔽门控制开关(PCS) 现场总线,图5-9 屏蔽门控制系统网络,5.2 屏蔽门系统结构,3. 屏蔽门系统安全装置 在站台屏蔽门上有三种安全探测装置，即：探测站台门与车厢门之间人或物体存在的障碍物传感器；为防止站台屏蔽门夹人，设于两扇门边缘的门沿传感器；为防止衣物等被
14、站台门或站台门和车门同时夹住的防夹传感器。 由于站台屏蔽门以及地板与列车车体之间存在电位差，当人体跨越车门时，与两者同时接触可能会被电击。为防止这一情况的发生，船采用如下措施： （1）站台门的支柱上涂覆高绝缘强度的橡胶保护层； （2）在乘客乘进出的站台地板上铺装绝缘橡胶板； （3）在站台门及屏蔽墙的表面涂上绝缘的氯化树脂材料。 （4）站台门车体与列车钢轨进行等电位连接。,5.2 屏蔽门系统结构,图5-10 站台门车体与钢轨的等电位连接,图5-10 站台门车体与钢轨的等电位连接,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,5.3 屏蔽门系统的设置与维护 1. 屏蔽门系统的站台布置 屏蔽门设置于地铁车站列车正
15、常停车范围内，屏蔽门长度应与列车编组辆数相匹配；移动门数量及位置与车辆的车门相对应，列车驾驶室门应停在屏蔽门端门外。屏蔽门设计应满足各种运营模式要求，即正常情况下乘客能方便地上下车，故障或灾害情况下乘客能够安全地疏散。为保证紧急情况下疏散乘客，紧急疏散门(EED)的设置必须保证列车停在车站任何位置时，均有至少一个车门对准紧急疏散门。,图5-11 站台平面布置图,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,列车到达车站后，车门位置与滑动门(ASD)位置应一一对应，前后偏差不超 过300mm。此种情况下可以保证站台门完全开启时乘客上下车。,图5-12 停车位置示意图,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,2. 屏蔽
16、门系统综合监控 屏蔽门监控系统采用工业控制现场总线（CANOPEN）将门机单元物理连接，通过TCP/IP协议构成监控网络结构。,图5-13 屏蔽门监控系统示意图,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,3. 屏蔽门设备的操作 屏蔽门设备操作由受过正确培训的维修人员或站务人员进行操作，操作时必须严格按照相关规程执行。操作人员必须使用站台门专用钥匙对设备进行操作，操作完毕后应将钥匙交由车站控制室保管，不得留在开关上。专用钥匙除操作、维修人员及相关责任人授权人员外，不得借出，司机使用的就地控制盘（PSL）操作开关钥匙，在工作时由司机随身携带。站务人员发现不安全因素时，应立即关停设备，并通知维修人员。 （1）正常模式操作 在正常运行模式下，列车到站并停在允许的误差范围内，信号系统向 PEDC 发出开门信号，同时撤消关门信号。然后，PEDC 通过专用硬线向所有 DCU 发出“使能”命令和“开门”命令。,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,图5-14 系统级控制程序图,5.3 屏蔽门系统的设置与维护,图5-15 系统级控制开门程序图,5.3 屏蔽门系统
