天津地铁2号线信号门控系统浅析
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摘要：信号系统地铁运营中的重要系统之一，而屏蔽门控制系统是信号系统中重要的一环，也是影响行车安全和服务质量的重要因素。本文从天津地铁二号线信号系统入手，介绍了门控系统的工作原理以及常见故障的处理流程，并通过故障处理经验和门控系统特性，制定了相应了养护维修方案，保证门控系统的可靠运行。
关键词：地铁信号；门控系统；故障处理；养护维修
中图分类号：F530文献标识码： A
1.引言
随着国内各大城市的城市轨道交通投入运营，城市轨道交通的舒适性和安全性成为了人们最关心的问题[1]。而车站屏蔽门系统作为保护旅客安全，保证行车效率中重要的一环，也就成为了城轨交通中重要的系统之一。屏蔽门与车门是否能正常、迅速的联动，不能正常联动时是否有好的应急措施，也就成为了城轨信号系统的关键环节[2]。
2.信号与屏蔽门联动功能的实现
天津地铁二号线实现了有人监督的列车自动驾驶功能（ATO模式），在列车以ATO模式和ATP模式运行到站时，车站屏蔽门与车门根据开门允许和开门信号自动联动。天津地铁二号线信号系统采用庞巴迪CITYFLO650系统，轨旁设置RATP，RATO以及门控机柜，车载设置VATC机柜，车载与地面的通信采用漏缆进行传输。RATP主要控制列车的移动授权，行车许可等安全指标，行使安全子系统功能；RATO主要负责列车速度，定位，屏蔽门开关等非安全指标，行使非安全子系统功能。轨旁和车载系统的信息传输如图1所示。
图1 天津地铁2号线轨旁和车载系统的信息传输
为了保证乘客的安全，在大部分的时间里，屏蔽门是处于关闭状态的，信号系统门控柜中由PLC控制关门继电器常吸。当列车进入站台挺稳后，车载信号系统VATC开始检验车门的开门允许。当列车满足对标停车，列车零速，牵引切除和制动施加四个条件时，VATC给出开门允许。当开门信号发出的同时，VATC通过车顶的漏缆向轨旁信号系统发送屏蔽门联动信号，联动信号通过RATO传送至门控柜中的PLC，由PLC控制开门继电器吸起，接通开门电路，从而打开屏蔽门，完成车门与屏蔽门的联动过程。旅客乘降结束后，VATC接到关门信号时通过漏缆向轨旁发送关门联动信号，控制开门继电器落下，当屏蔽门关门且锁闭后，轨旁给出列车发车指令，司机可以按照指示发车。若屏蔽门在非正常状态下打开，根据故障-安全原则，列车必须进行紧急制动或停在站外，保证行车安全。门控柜内电路示意图如下所示。
图2门控柜电路示意图
3.常见故障处理流程
在日常的运营之中，偶尔会出现屏蔽门和车门无法联动的情况，这时就需要车站值班员手动进行屏蔽门的开关作业或者将屏蔽门旁路，保证地铁的顺利运营，而后等待人员的处理。一般来说，信号人员在达到现场后对故障的常规处理流程为：
（1）检查从屏蔽门专业送往信号专业的电压及门控柜返送到屏蔽门专业的电压是否正常，从而快速锁定故障点。测量相应的防浪涌端子排有无屏蔽门发送给信号的DC24V左右的电压，若有电压，则证明屏蔽门专业已经将直流24V电送出，若无电压，则证明屏蔽门专业并未将开门电压送入信号专业，故障点在屏蔽门专业；若有发送的DC24V电，测量有无信号返还屏蔽门的电压，若无返还电压则证明信号专业并未勾通回路，故将故障点锁定到信号专业，需要做进一步排查。
（2）观察屏蔽门处于关闭状态时信号PLC模块指示灯的状态及保险指示灯的状态。判断PLC模块的显示状态：CPU状态指示灯点亮稳定绿灯，表示PLC工作工作状态正常；通信指示灯绿灯闪烁，表示PLC通信状态正常；屏蔽门处于关闭状态时,PLC接线端子的2通道输出和15通道输入指示灯点亮，表示外部信号输入正常；当其中的指示灯显示于上述不符时，则需要在相应的DTS终端上Ping此PLC的IP地址，确认是否为网络丢包；Ping地址后，若存在丢包情况，重新插拔PLC端网线和DTS交换机网线，使插接牢固。插接完成后，重新Ping地址，若仍然存在丢包现象，则需要重启PLC模块进行恢复；当判断PLC模块指示灯显示正常，需要查看保险的指示灯状态，当相应的保险指示灯亮红灯，表示保险出现故障，需要更换保险。
（3）等待列车到站，检查相应的继电器及PLC指示灯的显示及相关的保险指示是否正常。确定在站台列车停稳并发出开门命令时门使能继电器吸起，相应PLC的16通道IN指示灯点亮，同时开门命令继电器吸起，相对应PLC的1通道OUT指示灯点亮；如门使能继电器吸起但相应的PLC的16通道IN指示灯未点亮，则使用万用表测量向PLC的16通道送电是否为直流24V电压，若测量有电压则为PLC的TB端子板存在问题。如上述端子之间测量无电压，则应检查电源供电情况；如果门使能继电器在列车站台停稳时未吸起，应测量继电器的励磁电压是否为直流24V，如有电压，则为继电器故障，更换继电器，若无电压，检查至OBC机柜对应端子是否有相应的交流5V电压，如无电压则应为OBC机柜内部配线或OBC板卡问题，进行更换板卡或内部配线处理，如有电压则应为OBC门使能部分与门控柜之间线缆问题，对此线缆进行导通测试，从而处理故障。
4.养护维修经验
根据常见故障的故障点，在日常的养护维修中，我们就需要从这些故障点入手，着重对易发生故障的点进行重点维护，以减少故障的发生次数，甚至杜绝故障的发生。主要要做到以下几点：
（1）每日都要对门控系统进行巡视作业，发现不正常的现象要及时申请处理，排除安全隐患。
（2）定期对电源进行测试，测量门控配电盘电压以及电源模块的输出电压是否正常，若发现不正常应及时检查接线或更换部件。
（3）定期对门控柜内的配线进行检查，保证配线无变色、龟裂、磨损情况，绝缘无破损，连接无松动，所有插接头、接线端子和接线盘无腐蚀和松动情况，导线、光纤和电缆束走线绑扎固定良好，线束无拉紧绷劲情况。
（4）定期对门控柜中的继电器进行检查，保证继电器动作顺畅无卡阻，各继电器外观完好、接点接触良好，无点蚀烧灼痕迹，继电器安装牢固。
5.结语
门控是地铁信号系统中的一项关乎安全和服务的重要系统，维护门控系统的正常运行能够有效保障行车安全和提高服务质量。只有吃透设备运行原理，看透设备运行电路，积累故障处理经验，提高养护维修质量，才能更好的保证门控系统的正常运行。
参考文献
[1] 郭朝荣. 深圳地铁信号与屏蔽门控制接口浅析[J]. 都市快轨交通. 2005,18(4):106-108.
[2] 潘桂芳. 地铁信号与屏蔽门联动控制系统分析[J]. 铁道通信信号. 2006,42(1):24-26.