地铁列车客室门控制技术研究

　　
　　客室门系统控制方式的合理性直接关系到地铁列车运营的准时性、安全性。结合实际地铁项目的执行情况对车门控制技术进行研究和总结。
　　
　　关键词：客室门；控制；安全
　　 　　
　　摘要
　　关键词
　　1概述
　　2客室门系统功能简介
　　3门控系统
　　3.1门控系统构成
　　3.2门控系统功能
　　4客室门系统自动控制技术
　　5结论
　　参考文献
　　
　　1概述
　　
　　客室门系统是地铁列车的重要组成部分，是乘客上、下车的唯一通道。客室门的控制技术的合理与否直接决定这些意外情况发生的概率及处理的时效性，进而就是影响地铁列车能否按时出站、乘客的安全等。
　　
　　2客室门系统功能简介
　　
　　地铁车辆客室门系统主要功能有：
　　
　　集中开、关门功能
　　
　　单门故障切除/锁闭功能
　　
　　列车/车门监控旁路功能
　　
　　车门故障显示、存储和诊断功能
　　
　　紧急解锁功能
　　
　　障碍物检测防夹功能
　　
　　单门再关门控制功能
　　
　　故障关门功能。
　　
　　3门控系统
　　
　　3.1门控系统构成
　　
　　门控系统主要由电子门控器和列车门控电路两大部分构成。
　　
　　3.1.1电子门控器（EDCU）。电子门控器（EDCU）是客室门电气控制系统的核心部件。每个电子门控器均具有硬线I/O接口，与列车门控电路连接，接收来自列车的控制指令，如开、关门指令，零速，门使能等。门控器根据EDCU上的4位数字量输入信号进行编址，通过CAN/RS485总线和MVB总线，主门控器MDCU将所有门的信息传到MVB通讯网络与TCMS系统进行信息交换，从门控器ED-CU将实时发送本车门的状态信息，如“门开启”、“门关闭”“门隔离”、“门防夹”等工作指令。同时上传车门的故障和诊断信息至TCMS系统。
　　
　　3.1.2列车门控电路。列车门控电路由设置在车辆上的按钮开关、继电器、断路器、线路组成，将列车司机的操作指令传递到电子门控器，从而实现对客室门的操作。如图1所示。
　　
　　3.2门控系统功能
　　
　　3.2.1零速保护功能。EDCU上有一个零速信号的硬线接口，车辆门控电路将列车的零速信号传输给EDCU,只有当EDCU接收到的零速信号为高电平，即零速有效时，才会允许进行开门动作，如果零速无效，则马上执行关门动作，以保证车辆只有在静止时才能开门，保障乘客的安全。
　　
　　3.2.2开门功能。开门控制有网络开门和硬线开门两种方式。网络开门是TCMS系统接收到来自司机的开门操作后，通过MVB网络将开门指令传输给MEDCU,MEDCU将开门指令传输到每一个门控器；硬线开门是列车门控电路将司机的开门指令，通过列车线传输到每一个门控器。用户可以自由定义哪种方式优先。
　　
　　3.2.3关门功能。关门控制也有网络关门和硬线关门两种方式，网络关门是TCMS系统接收到来自司机的关门操作后，通过MVB网络将关门指令传输给MEDCU,MEDCU将关门指令传输到每一个门控器；硬线关门是列车门控电路将司机的关门指令，通过列车线传输到每一个门控器。可以由用户自由定义哪种方式优先。
　　
　　3.2.4紧急解锁功能。车门可根据需要设置内、外紧急解锁装置，在紧急状态下能从客室内或客室外将车门打开。操作紧急装置将使客室门的锁闭装置解锁，并使锁闭装置处的限位开关动作。操作紧急解锁装置后，装置将被定位在操作状态，通过手动施加外力可以把车门打开。
　　 　　
　　3.2.5关门障碍检测功能。关门障碍检测功能由以下系统进行监测：a.电机电流自学习：每次关门过程中电机正常关门电流曲线被存储，将门的运动均分成若干段，根据前3次的电机电流测量值，计算出每一段电机电流的平均值，在平均值的基础上增加一定偏移量，作为次区间的电机电流的限幅值。b.路程/时间监测：通过门位置传感器的检测，将门的运动分成距离段，如果在给定的时间内门未通过这些距离段，障碍检测被激活。c.电流/时间监测：通过电机电流自学习算法，将门的运动均分成若干段，如果在给定的时间内电机的电流值一直超过电机电流自学习得出的电流的限幅值，障碍检测被激活。
　　
　　3.2.6门隔离功能。当某套门出现故障，无法正常服务，而列车还需要继续运营时，可以通过操作该门的隔离开关进行隔离操作。被隔离的门将退出服务，不再与其它门一样接收列车门控电路的指令进行开关等动作，而是一直保持关闭，直至复位门隔离开关。
　　
　　3.2.7安全互锁回路。每套门设置了关闭行程开关和锁闭行程开关，列车门控电路将每套门的关闭行程开关和锁闭行程开关分别串联起来，构成门关好回路和门锁好回路，可将这两个回路状态作为车辆牵引允许的条件之一，即如果门未关好或未锁好，不允许车辆施加牵引，以保障乘客安全。
　　
　　4客室门系统自动控制技术
　　
　　车辆信号系统能自动发出开关门指令，而不需要司机在车辆到站之后进行开关门操作，为门系统自动控制技术，也即ATDO.AT-DO分为两种：一种为既可以自动开门，也可以自动关门；一种为只可以自动开门，不能自动关门。通过设置转换开关实现两种方式的切换。
　　
　　5结论
　　
　　在列车运营过程中，每一站都需进行开关客室门的操作，频率非常高。列车门控电路设置的合理与否，以及门控系统中元器件的故障率高低，直接决定门系统的故障率的高低，进而直接影响列车运营的效率、乘客的安全。所以门控系统的重要性是不言而喻的，在地铁列车的设计过程中，需要特别加以注意。
　　
　　参考文献
　　
　　[1]BS EN14752-2005铁路应用-车门系统。