王龍
摘要:它是一種機電設(shè)備,它將網(wǎng)絡(luò)、機械和自動控制技術(shù)結(jié)合在一起。介紹了軌道交通站臺門基礎(chǔ)電氣設(shè)備的工作原理,分析了站門基礎(chǔ)電氣設(shè)備的技術(shù)性能,重點介紹了站臺門電氣設(shè)備的PEDC、電磁鎖定和手動解鎖技術(shù),并提供了更新和優(yōu)化思路與方向。
關(guān)鍵詞:軌道交通;車站;站臺門;電氣設(shè)備;傳動裝置
站臺門設(shè)備主要由機械、控制和供電系統(tǒng)組成??刂葡到y(tǒng)作為平臺門設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),對平臺站臺門門系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性發(fā)揮著關(guān)鍵作用。比較分析軌道交通站臺門電氣設(shè)備,建議進行合理化。
一、軌道交通站臺門的綜合作用概述
軌道交通站臺門位于站臺邊緣,用于將列車運行區(qū)和乘客候車區(qū)與鐵路交通安全設(shè)備隔離開來,也稱為安全門或屏蔽門。列車未進入車站時,軌道交通站臺門關(guān)閉,列車進站和停車時,軌道交通信號系統(tǒng)將信號傳送到站臺車門控制系統(tǒng),并打開站臺車門,讓乘客進出站臺門的作用主要是保護車站內(nèi)乘客的生命,防止車站內(nèi)乘客在列車出入境時意外地落在車道上,安全門能夠有效隔離列車的運行區(qū)域,確保生命安全此外,軌道交通的站臺門還可以減少管理方面的人力資源投資,改善車站的等候環(huán)境,隔絕噪音,為乘客提供更舒適的運輸環(huán)境。
二、城市軌道交通車站站臺門核心電氣設(shè)備組成
控制系統(tǒng)是站臺門設(shè)備的核心,它主要由中央控制單元(PEDC)、端頭控制盤(PSL)、綜合控制盤(IBP)、滑門控制器(DCU)、電機執(zhí)行、電磁鎖、工業(yè)控制計算機(包括監(jiān)控系統(tǒng))MMS、輸入/輸出模塊、聲光報警裝置以及平臺門控制系統(tǒng)上的冗馀總線網(wǎng)絡(luò)接收綜管信息系統(tǒng)的開閉指令,將關(guān)閉信息返回綜管信息系統(tǒng),并將所有實時監(jiān)控信息上傳到其(主系統(tǒng))上。
1.電氣設(shè)備。(1)傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)由電動機、減速器、驅(qū)動輪和皮帶組成。驅(qū)動電機位于門機梁的中間,減速器將電機旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換為90度。兩個驅(qū)動車輪直接它固定在減速器的輸出軸上,并通過同步皮帶連接到從動輪?;瑒娱T懸掛在同步齒形帶上,導(dǎo)致滑動門同時移動。(2)電機和減速器。采用無刷BG65×75(42V)的直流電機,額定功率189 W,額定轉(zhuǎn)矩0.4 N·m。除電機參數(shù)外,電機的主要選擇因素還應(yīng)注重滑動門開啟時的工作強度,包括滑動門的重力強度減速器為SG80渦輪增壓器桿減速器,轉(zhuǎn)速比為10:1。電機輸出軸與減速器輸入軸相連,減速器輸出軸配有帶齒滑輪,使電機旋轉(zhuǎn)方向為90度,主動輪直接固定在減速器輸出軸上,并通過同步齒形皮帶連接主動輪?;瑒娱T掛在傳動帶上,傳動帶導(dǎo)致滑動門同時運動。(3)皮帶。傳動帶采用耐磨、阻燃、低煙、無毒的材料,具有較高的抗拉強度和較小的受載變形。保持恒定的齒距、準(zhǔn)確的傳動比、穩(wěn)定的傳動裝置、高轉(zhuǎn)速、無潤滑的低噪聲、簡單的清潔和維護、結(jié)構(gòu)緊湊、應(yīng)力和壓力低、摩擦強度低、效率高達98%至99%,并具有調(diào)節(jié)皮帶張力以消除皮帶打滑。
2.控制系統(tǒng)。(1)控制中央單元。每個站都有兩個邏輯控制單元,每個單元都包含一個信號系統(tǒng)接口、一個本控制盤(PSL)接口和一個繼電器IBP接口。接口設(shè)備相互獨立,不能相互使用。收到GIS開關(guān)閥的按鍵命令后,控制相應(yīng)的門單元是否工作正常。(2)DCU。DCU是執(zhí)行本地和遠(yuǎn)程功能的本地端口控制單元。捕獲的門單元信息將發(fā)送到PSC;同時滑動門DCU電機的監(jiān)控單元,每個單元有一個DCU。DCU由處理器、存儲、控制和相關(guān)軟件組成。DCU微處理器使用基于ARM的STM32芯片。微處理器根據(jù)端口位置發(fā)出PWM信號(脈寬模塊),通過IGBT控制PWM電機的電流,克服滑動門運動的摩擦和慣性力,導(dǎo)致滑動門的開啟/關(guān)閉。轉(zhuǎn)速曲線保存在DCU中,電機轉(zhuǎn)速由開關(guān)門轉(zhuǎn)速曲線控制。(3)LCB本地控制盒。LCB是安裝在滑動門附近控制裝置,并可獨立開啟和關(guān)閉。將LCB安裝在門楣下方,方便操作。(4)電磁鎖。是站臺門系統(tǒng)的重要組成部分,決定站臺門系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。電磁鎖定由鎖定機構(gòu)、電磁鐵和轉(zhuǎn)向開關(guān)組成。鎖軸會向上或向下移動鎖定機構(gòu)以完成鎖定和解鎖。鎖機構(gòu)與聯(lián)動鎖軸,鎖機構(gòu)和滑動門鎖鎖鉤完成了門體的機械鎖閉和解鎖操作。配套有專門的滑動鎖緊觸發(fā)機制,在關(guān)門時觸發(fā)關(guān)閉行程的滾輪動作。行程開關(guān)用于檢測門的鎖定和解鎖位置。鎖定機構(gòu)下有鎖片,機構(gòu)的重力觸發(fā)磁鎖落鎖行程開關(guān)。(5)手動解鎖設(shè)備。是系統(tǒng)的主要特征。它由手動釋放機構(gòu)和觸發(fā)開關(guān)組成。手動解鎖機構(gòu)隱藏在滑動門門框內(nèi),允許在緊急情況下解鎖門框。
三、站臺門設(shè)備分析
1.電磁鎖。是在拼裝設(shè)計的,許多部件和復(fù)雜的組裝過程?,F(xiàn)場安裝困難,需要高精度,安裝后必須連接行程開關(guān)調(diào)整好位置。整個磁鎖的安裝和調(diào)整是大量人力的耗費。大多數(shù)制造商使用集成式電磁鎖、鎖殼電磁鐵、鎖軸、行程開關(guān)、接線端子等集成。集成電磁鎖定機構(gòu)安裝和連接方便,行程開關(guān)工廠組裝和測試。其優(yōu)點是,它們方便電磁鎖進行故障診斷。無需將其退回工廠進行維修,即可更換故障部件,從而節(jié)省維修成本。
2.PEDC。PEDIC是最重要的控制機制。每個系統(tǒng)都有冗馀設(shè)計,但每個制造商對此概念都有不同的設(shè)計。某些做了輸出繼電器冗余,但不包括控制板卡。在某些情況下,上、下行控制板卡PEDC互備冗余的,繼電器不是冗余的。PEDC(SIG/PSL/IBP)的第三級控制分為三個板卡,冗余互不影響。PEDIC是PEC板上的一個芯片冗余。為了使IBP在整個PEDC故障以后能夠開關(guān)門,IBP控制電路使用繼電器組。它部分補充了冗余功能不足,但沒有得到充分執(zhí)行。
3.DCU。具有STM32F407芯片組,可提供高性能、高速度、高連接性和低功耗。當(dāng)開、關(guān)門障礙時,根據(jù)設(shè)定的電流閾值,發(fā)出障礙物指令控制電機停機或反轉(zhuǎn)。DCU有兩個CAN總線接口,一方面可以直接與DCU和PEDC形成控制總線環(huán)路網(wǎng)絡(luò),另一方面可以與相鄰的pedc和DCU通信以進行數(shù)據(jù)上傳與下載。外殼DCU采用不銹鋼,專用線路位置密封,電氣連接器位于DCU外殼內(nèi)。此類外殼和布線可有效保護DCU板和連接器,并降低水和氣體氧化的風(fēng)險。
4.手動解鎖。左右門裝有手動解鎖機制,只有一個單門解鎖方案應(yīng)得到業(yè)界認(rèn)可和銷售。手動解鎖開關(guān)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,但用于開關(guān)的線束會被移動?;瑒娱T在運動時容易損壞。如果損壞,安全回路會中斷并影響行車,我們建議取消這項功能。
站臺門是機電設(shè)備中網(wǎng)絡(luò)、機械和自動化技術(shù)的集合。站臺門模型在行業(yè)中功能基本是相同的,但細(xì)節(jié)不同。站臺門系統(tǒng)與運營及現(xiàn)場安裝相結(jié)合,為站臺門基礎(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化提供了一系列思路和幫助。
參考文獻:
[1]闞富奇.城市軌道交通站臺安全門系統(tǒng)門控制單元設(shè)計[J].制造業(yè)自動化,2019,34(23):136-138.
[2]黃娜.軌道交通站臺安全門系統(tǒng)中的安全保護措施[J].城市軌道交通研究,2019,13(03):72-74.
[3]鄭杰兵.軌道交通站臺安全門系統(tǒng)架構(gòu)及安全保護措施[J].大科技,2019(02):314-315.
[4]李超欣.軌道交通站臺安全防護控制系統(tǒng)風(fēng)險及危害分析[C].第十四屆中國智能交通年會論文集(2).2019.
[5]蘇玉.站臺安全門系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通,2019.
[6]甘其.關(guān)于軌道交通站臺門安全回路設(shè)計的分析和優(yōu)化[J].自動化應(yīng)用,2019.
[7]胡雪.軌道交通站臺安全門系統(tǒng)控制策略研究[J].計算機仿真,2019.