论文部分内容阅读
[摘 要]本文主要针对城市轨道交通的车辆车门控制展开分析,思考了城市轨道交通车辆车门控制的基本的原理和具体的要求,进而思考了今后如何更好的使用这种技术。
[关键词]城市轨道交通,车辆车门,控制
中图分类号:U270.386 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)33-0204-01
前言
目前,城市轨道交通车辆车门控制的效果还是比较好的,我们进一步分析了城市轨道交通车辆车门控制的要求和具体的原理,就是为了今后能够更好的控制车门。
1、城轨车辆在国内的应用
1.1地铁
当前,我国正进入城市轨道交通建设的大好时期,2013第五届北京国际城市轨道交通建设运营及装备展览会上发布消息,目前,中国内地已有北京、上海、天津、重庆等16个城市累计开通64条城市轨道交通运营线路,总运营里程达到1980km,运营车站1291座。据统计,2012年,有30个城市在建设轨道交通线路,已批准建设规划的城市35个,规划里程近6000km,投资规模有望达到13000亿元左右。这意味着中国城市轨道领域的相关装备企业步入发展的黄金时期。
目前大部分城市新建或已建项目大多采用地铁车辆,该类型车辆各项相关技术已经相对成熟,应用比较稳定,且载客量大。
1.2低地板轻轨车
低地板轻轨车是现代城市交通的新型交通装备,所谓低地板是指车辆地板面距轨道面低于40cm。低地板车辆按照低地板面积占客室面积的百分比分为部分低地板、70%低地板和100%低地板,其中技术难度最大的就是100%低地板轻轨车。早在2003年唐车公司已为长春轻轨成功研发国内首创的70%轻轨车,该车运营至今状况良好,实践证明该车绿色、环保、安全、可靠。在此基础上,公司继续自主开发研制了100%低地板轻轨车,该车采用轻量化铝合金车体,车辆最高运行时速为70km/h,噪音低于普通汽车和公交车。
1.3空轨
空中轨道列车属于城市快捷公交,是介于常规公交和轨交之间的一种中运能客运方式,其工作原理与地铁、轻轨相似,但在设计理念上与地铁相反,地铁是大部分在地下运行,而空轨列车则由钢铁和水泥柱支撑的轨道吊在半空中行驶,该车采用悬挂式动力转向架和车厢。空轨线路运营主要由轨道建设、运行车辆、动力装置及控制中心四部分组成。
2、车门控制方案的比较
由于零速信号和使能信号用于保障客室车门安全且正确动作,因此无论信号系统还是车门供应商均要求提供可靠的硬线输入信号,车门诊断系统则可以对唯一的信号来源提供正确、快速地记录和反馈。网络控制功能仍然在一定程度上依赖于硬线控制的基础。苏州2号线的网络控制功能体现的尤为明显,网络控制输入信号的源头均直接取自对应的列车线,有效减少了网络控制系统的逻辑判断;上海13号线的网络控制功能则比较灵活,网络控制系统综合判断了驾驶模式、门模式开关、硬线/网络切换开关的状态等条件,自动筛选输入、输出信号的来源,控制客室车门系统的开关。之所以不同项目会产生这样的设计差异,主要是综合考量了不同项目所使用的网络控制系统的特点、应用业绩以及每条线路的实际运营需求等综合因素。
在调试过程中可以发现硬线电路的故障可以在较短的时间内定位、排查、修复,相比之下,硬线电路的可靠性、可维护性较高。而网络控制系统由于其同时对多个子系统进行控制和管理,因此在单个系统出现故障的时候,可能会产生对其他系统的意外干扰。另外网络信号的传输需要一定的周期,且受到外部设备或者其他因素的影响,因此传输的信号可能产生不被期望的延时或者跳变,影响了系统的正常功能。因这些故障的偶发性或瞬时性,很难用简单、快速、有效的手段进行检测,有时甚至需要借助专业的诊断软件或者精密的仪器进行实时捕捉,具有一定的局限性,从而在一定程度上降低了网络控制的可靠性和可维护性。目前轨道交通信号系统呈现出多样性,不同的客室车门控制策略和端口输入、输出的特性需求,对客室车门的网络控制提出了更高的要求,较为复杂的逻辑判断和系统本身的适应程度,都有可能增加网络故障的概率。正因为如此,涉及客室车门控制的零速、使能信号必须通过列车线提供给门控器。当前客室车门的门控器输入端口均增加了二极管,能够有效防止因门控器内部故障导致的列车线意外得电的情况。
综上所述推荐的客室车门的控制方案为硬线优先,网络备份。
3、车门安全回路
在列车系统中包含有车门关闭安全回路系统,只有确保所有的车门全部关闭锁闭到位后,车辆才允许启动。除了串联车门关闭,车门锁闭和车门非紧急状态3个限位开关,s3A内藏门在车门控制单元内部还增加了一个安全继电器,其一组常开触点控制电机开门方向电路,另一组常闭触点串在列车安全回路。只有当该安全继电器激活的时候,才能激活开门的电机电路,车门才可以向开门方向动作。为了保证安全、可靠,安全继电器需要软,硬件使能共同动作才能激活,其中硬件使能由相应的列车线控制,司机通过司机室的开门按钮,激活相应列车控制线,而软件使能则由车门控制单元自行判断,当车门无故障,无紧急解锁,处于关闭锁闭状态且判断列车处于静止下,才能触发软件使能。通过软、硬件的共同作用,確保车门只有在安全的情况才可以被打开,防止人为或设备故障而导致危险发生。
每节车同一侧所有车门的锁闭行程开关的常开触点是串联在一起的,当车门完全关闭后,门锁闭行程开关的常开触点闭合,形成每节车的关门安全连锁回路,一列车的关门安全连锁回路形成环路;整列车的所有车门关好后,司机室内左右两侧的“关门”指示灯亮,列车才能启动。由于车门的状态关系到乘客及运营安全,列车的所有车门正确锁闭才能保证列车正常运行,只要列车上有一个车门没有正确锁闭,列车将无法正常起动;而在运行过程中,如果有乘客拉下车门紧急解锁手柄,车门的安全回路则会断开、无法形成环路,将触发紧急制动直至列车停车。
当单个车门出现故障(开门、关门或其他异常情况)时,为了保证列车的正常运行,使用专用的钥匙对该车门进行切除(即将该车门的控制从整条回路里单独隔离称为车门切除)。切除车门后,安全回路将不再检测该车门的安全状态,开关门指令也无法控制该车门。
障碍物探测功能的启动根据车门的传动方式而定,气动门是以关门过程中的产生的阻力值通过压力传感器测定后实现的,当阻力值超过压力传感器设定额定压力值,则启动障碍物探测功能;电动门则是以关门过程中电机产生的电流值实现的,当电流值超过设定额定值,则启动障碍物探测功能。
如果关门过程中门页碰到障碍物,设定的上限关门力最多可持续0.5s,车门将随之自动重新打开至距离障碍物30CM的位置,然后重新关闭或保持这个位置进行一段时间的调节后再重新关闭;如果障碍物一直存在两门叶之间,经过三次开关探测后,车门将处于完全打开状态。障碍物探测的车门开关次数及障碍物的大小可以通过EDCU(电子门控单元)来设定。
4、结束语
综上所述,在城市轨道交通车辆车门控制的过程中,必须要采用更好的技术原理,才能够把握好技术的先进性,对于城市轨道交通车辆车门控制的原理,本文进行了总结,可供今后参考。
参考文献
[1]彭有根.广州地铁二号线车辆车门系统及其控制原理[J].电力机车与城轨车辆,2017,8:47-49.
[2]原宇博,李兆新.广州地铁增购车客室车门电路的改进[J].铁道机车车辆工人,2017,1.
[3]朱士友,胡文伟.广州地铁车辆车门结构、控制原理[J].铁道车辆,2017,12:60-62.
[关键词]城市轨道交通,车辆车门,控制
中图分类号:U270.386 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)33-0204-01
前言
目前,城市轨道交通车辆车门控制的效果还是比较好的,我们进一步分析了城市轨道交通车辆车门控制的要求和具体的原理,就是为了今后能够更好的控制车门。
1、城轨车辆在国内的应用
1.1地铁
当前,我国正进入城市轨道交通建设的大好时期,2013第五届北京国际城市轨道交通建设运营及装备展览会上发布消息,目前,中国内地已有北京、上海、天津、重庆等16个城市累计开通64条城市轨道交通运营线路,总运营里程达到1980km,运营车站1291座。据统计,2012年,有30个城市在建设轨道交通线路,已批准建设规划的城市35个,规划里程近6000km,投资规模有望达到13000亿元左右。这意味着中国城市轨道领域的相关装备企业步入发展的黄金时期。
目前大部分城市新建或已建项目大多采用地铁车辆,该类型车辆各项相关技术已经相对成熟,应用比较稳定,且载客量大。
1.2低地板轻轨车
低地板轻轨车是现代城市交通的新型交通装备,所谓低地板是指车辆地板面距轨道面低于40cm。低地板车辆按照低地板面积占客室面积的百分比分为部分低地板、70%低地板和100%低地板,其中技术难度最大的就是100%低地板轻轨车。早在2003年唐车公司已为长春轻轨成功研发国内首创的70%轻轨车,该车运营至今状况良好,实践证明该车绿色、环保、安全、可靠。在此基础上,公司继续自主开发研制了100%低地板轻轨车,该车采用轻量化铝合金车体,车辆最高运行时速为70km/h,噪音低于普通汽车和公交车。
1.3空轨
空中轨道列车属于城市快捷公交,是介于常规公交和轨交之间的一种中运能客运方式,其工作原理与地铁、轻轨相似,但在设计理念上与地铁相反,地铁是大部分在地下运行,而空轨列车则由钢铁和水泥柱支撑的轨道吊在半空中行驶,该车采用悬挂式动力转向架和车厢。空轨线路运营主要由轨道建设、运行车辆、动力装置及控制中心四部分组成。
2、车门控制方案的比较
由于零速信号和使能信号用于保障客室车门安全且正确动作,因此无论信号系统还是车门供应商均要求提供可靠的硬线输入信号,车门诊断系统则可以对唯一的信号来源提供正确、快速地记录和反馈。网络控制功能仍然在一定程度上依赖于硬线控制的基础。苏州2号线的网络控制功能体现的尤为明显,网络控制输入信号的源头均直接取自对应的列车线,有效减少了网络控制系统的逻辑判断;上海13号线的网络控制功能则比较灵活,网络控制系统综合判断了驾驶模式、门模式开关、硬线/网络切换开关的状态等条件,自动筛选输入、输出信号的来源,控制客室车门系统的开关。之所以不同项目会产生这样的设计差异,主要是综合考量了不同项目所使用的网络控制系统的特点、应用业绩以及每条线路的实际运营需求等综合因素。
在调试过程中可以发现硬线电路的故障可以在较短的时间内定位、排查、修复,相比之下,硬线电路的可靠性、可维护性较高。而网络控制系统由于其同时对多个子系统进行控制和管理,因此在单个系统出现故障的时候,可能会产生对其他系统的意外干扰。另外网络信号的传输需要一定的周期,且受到外部设备或者其他因素的影响,因此传输的信号可能产生不被期望的延时或者跳变,影响了系统的正常功能。因这些故障的偶发性或瞬时性,很难用简单、快速、有效的手段进行检测,有时甚至需要借助专业的诊断软件或者精密的仪器进行实时捕捉,具有一定的局限性,从而在一定程度上降低了网络控制的可靠性和可维护性。目前轨道交通信号系统呈现出多样性,不同的客室车门控制策略和端口输入、输出的特性需求,对客室车门的网络控制提出了更高的要求,较为复杂的逻辑判断和系统本身的适应程度,都有可能增加网络故障的概率。正因为如此,涉及客室车门控制的零速、使能信号必须通过列车线提供给门控器。当前客室车门的门控器输入端口均增加了二极管,能够有效防止因门控器内部故障导致的列车线意外得电的情况。
综上所述推荐的客室车门的控制方案为硬线优先,网络备份。
3、车门安全回路
在列车系统中包含有车门关闭安全回路系统,只有确保所有的车门全部关闭锁闭到位后,车辆才允许启动。除了串联车门关闭,车门锁闭和车门非紧急状态3个限位开关,s3A内藏门在车门控制单元内部还增加了一个安全继电器,其一组常开触点控制电机开门方向电路,另一组常闭触点串在列车安全回路。只有当该安全继电器激活的时候,才能激活开门的电机电路,车门才可以向开门方向动作。为了保证安全、可靠,安全继电器需要软,硬件使能共同动作才能激活,其中硬件使能由相应的列车线控制,司机通过司机室的开门按钮,激活相应列车控制线,而软件使能则由车门控制单元自行判断,当车门无故障,无紧急解锁,处于关闭锁闭状态且判断列车处于静止下,才能触发软件使能。通过软、硬件的共同作用,確保车门只有在安全的情况才可以被打开,防止人为或设备故障而导致危险发生。
每节车同一侧所有车门的锁闭行程开关的常开触点是串联在一起的,当车门完全关闭后,门锁闭行程开关的常开触点闭合,形成每节车的关门安全连锁回路,一列车的关门安全连锁回路形成环路;整列车的所有车门关好后,司机室内左右两侧的“关门”指示灯亮,列车才能启动。由于车门的状态关系到乘客及运营安全,列车的所有车门正确锁闭才能保证列车正常运行,只要列车上有一个车门没有正确锁闭,列车将无法正常起动;而在运行过程中,如果有乘客拉下车门紧急解锁手柄,车门的安全回路则会断开、无法形成环路,将触发紧急制动直至列车停车。
当单个车门出现故障(开门、关门或其他异常情况)时,为了保证列车的正常运行,使用专用的钥匙对该车门进行切除(即将该车门的控制从整条回路里单独隔离称为车门切除)。切除车门后,安全回路将不再检测该车门的安全状态,开关门指令也无法控制该车门。
障碍物探测功能的启动根据车门的传动方式而定,气动门是以关门过程中的产生的阻力值通过压力传感器测定后实现的,当阻力值超过压力传感器设定额定压力值,则启动障碍物探测功能;电动门则是以关门过程中电机产生的电流值实现的,当电流值超过设定额定值,则启动障碍物探测功能。
如果关门过程中门页碰到障碍物,设定的上限关门力最多可持续0.5s,车门将随之自动重新打开至距离障碍物30CM的位置,然后重新关闭或保持这个位置进行一段时间的调节后再重新关闭;如果障碍物一直存在两门叶之间,经过三次开关探测后,车门将处于完全打开状态。障碍物探测的车门开关次数及障碍物的大小可以通过EDCU(电子门控单元)来设定。
4、结束语
综上所述,在城市轨道交通车辆车门控制的过程中,必须要采用更好的技术原理,才能够把握好技术的先进性,对于城市轨道交通车辆车门控制的原理,本文进行了总结,可供今后参考。
参考文献
[1]彭有根.广州地铁二号线车辆车门系统及其控制原理[J].电力机车与城轨车辆,2017,8:47-49.
[2]原宇博,李兆新.广州地铁增购车客室车门电路的改进[J].铁道机车车辆工人,2017,1.
[3]朱士友,胡文伟.广州地铁车辆车门结构、控制原理[J].铁道车辆,2017,12:60-62.