查刚
合肥市轨道交通集团有限公司运营分公司 安徽省合肥市 230000
摘要：随着城镇化进程的加快，我国重要基础设施建设取得了显著的成效。现如今，地铁已经成为人们出行的重要交通工具之一，其方便、快捷的优势，为人们日常生活和工作提供了十分优渥的条件。地铁站屏蔽门的应用及其设计，主要为了保障地铁列车、乘客以及站内工作人员的安全，科学的屏蔽门机械及其自动化设计也能够为国家地铁事业的持续发展提供推动力。本文就地铁站屏蔽门的自动化设计展开探讨。
关键字：地铁屏蔽门；自动化；城市发展
引言
随着城市轨道交通事业的发展，地铁已是人们日常生活中出行的重要交通工具之一，但伴随而来的安全事故，集中在站台与轨道之间，同时为了达到车站内空调系统的节能降耗，减少列车运行噪声和活塞风对站台的影响，地铁屏蔽门应运而生，在地铁列车进站和出站期间，屏蔽门为乘客提供了安全舒适的乘车环境。
1屏蔽门的设计与功能
屏蔽门系统安装在地铁站台的边沿，上部与站台顶梁连接，下部与站台板连接，两端与站台边墙连接，将站台与轨行区完全隔离，形成具有密封性的连续屏障。屏蔽门系统主要由机械、电气和绝缘三部分构成。站台门的布置以有效站台中心线为基准，沿站台边缘向两端对称布置，位于列车在车站的正常停车范围内。门体分为滑动门、固定门、应急门、端门4种。正常运行时，当列车到达站台停车后，控制系统控制滑动门与列车车门正好对齐同时开启，待乘客上下车厢后，滑动门与列车车厢又同时关闭，列车方启动离开站台。通常屏蔽门系统的运行强度应按每天运行20h、每90S开关一次进行设计，应能常年连续运行。门体结构设计寿命不应小于30年。屏蔽门功能作用如下。（1）节能环保：地铁列车高速穿行在两个站点之间的隧道并频繁进出站，屏蔽门能避免列车进出站形成的活塞风对站台空气造成强烈扰动，阻隔站台区空调风与区间空气热交换，减小运营环控系统能耗。（2）安全舒适：屏蔽门系统可避免列车营运高峰期因乘客拥挤掉落轨行区造成的人身伤亡及列车噪音、轨行区粉尘对乘客的影响，营造安全舒适环境。
2屏蔽门的使用分类
目前我国城市轨道交通屏蔽门控制系统在应用过程中，所采用的地铁屏蔽门可以分为以下两种类型，第一种类型为封闭式类型，第二种类型为半封闭式。在进行地铁安全措施安装过程当中，封闭式隔离门实际上就是全封闭式的钢化玻璃隔离墙，有的地铁站在进行设计过程中，也会将其应用到活动门上，无论是玻璃钢化隔离墙还是活动门，在进行安装过程中，都是沿着车站站台的边缘位置进行安装与设置，能够有效隔离站台候车区域，也能有效隔离停靠区。封闭式屏蔽门系统在应用过程中，主要作用就是增加整个地铁站的安全性，同样，封闭式屏蔽门系统具有以下优点：第一能够有效降低能源的损耗，第二能够有效降低噪音，第三具有广泛普遍应用性，是我国当前地铁站在屏蔽门应用过程中最长应用的屏蔽门类型。半封闭式屏蔽门和封闭式屏蔽门最大的区别是首先，上不封顶，其次，不锈钢类型的篱笆门。无论是从材料还是从整体使用性能都存在一定的差距，但是半封闭式屏蔽门的安装位置和全封闭类型的屏蔽门具有相同安装位置，但相对于全封闭式屏蔽门来说，半封闭式屏蔽门的结构以及高度都与封闭式屏蔽门有很大的差异。
3地铁站屏蔽门的自动化设计??
3.1地铁屏蔽门自动化控制设计
地铁屏蔽门所指的就是地铁站站台边的防护性玻璃门，从一定程度上能够提升站台的整体安全性，阻挡地铁在进入车站之后产生的活塞风，同时能够将站台与隧道进行阻隔，也能够保障车站的空调温度不会外散，能够提升地铁站台的整体功能性。
一套完整的地铁屏蔽门自动化控制设计，包括底部绝缘、固定件、预埋件、顶部绝缘、活动门以及梁柱等)；门机控制单元和驱动装置、EMCS(模拟机电设备监控系统)、PSL(站台端头控制盒)、PSA以及PSC(中央控制盘)等。地铁屏蔽门的自动化控制能够实现对地铁屏蔽门不同情况下的调整，自动化控制系统分为几个方面，分别是地级控制、站台级控制、列车信号系统控制以及活在模式控制。地级控制针对的是全体的活动门模块，保障活动门模块能够实现电气操作。站台级控制、列车信号系统控制以及火灾模式控制都是利用PSC内部的继电器控制屏蔽门进行的，其中站台级控制是优先级，火灾模式控制其次，列车信号控制第三。
3.2微控制器和电机的选型
微控制器的选型，是从屏蔽门自动化控制系统的功能角度分析，对微控制器的要求是运行速度快、运行精度高，而且在通信方面具有良好的功能，这也是屏蔽门实现智能化控制的关键。建议采用LPC2129微控制器，这种控制器由Philips公司提供，具有实时仿真支持功能，以及嵌入了高速的Flash存储器，确保存储器的接口和加速结构都能够在最大始终速率的状态下运行。LPC2129微控制器功耗低，包括2个32位定时器、4路10位ADC、2路CAN、9个外部中断器，适用于屏蔽门自动化控制系统的通信网管、协议转换器、嵌入式软件路由器等。除此之外，LPC2129微控制器的芯片还连接了对外通信接口，确保屏蔽门数字化控制系统的正常运行。电机的选型基本要求是在宽调速范围内，在启动、制动、调速等方面具有优异的动态性能，而且具有较高的可靠性和效率，在屏蔽门的驱动装置伺服系统当中，直流电机逐渐融入了电子技术、功率半导体技术、高性能磁体材料等，尽管在成本方面有所增加，但在一定程度上提高屏蔽门自动化控制的使用寿命和效率性能，非常适合地铁屏蔽门自动化控制系统的智能化要求。
3.3监控系统设计
在进行监控系统设计过程中，通过监控硬件和软件实现监控，地铁所设计的监视系统，根本作用不仅可以监控地铁站内的乘客上下车，更为重要的是通过监控系统对继电器的状态进行实时监控。对单元控制器的状态以及滑动门，应急门，端门的使用状态进行详细的监控，当屏蔽门控制系统内部的监视系统出现问题，就会将信号传递到主控制室的控制系统中，并且会做出一定的报警动作。通过屏蔽门系统内部的监视系统的应用，能够保证屏蔽门在正常使用过程当中，一旦存在问题，工作人员能够及时的进行处理，减小屏蔽门的危害性，提高屏蔽门的使用安全性。
3.4CAN总线技术
CAN（ControlAreaNetwork,控制器局域网）是德国Bosch公司于20世纪80年代提出的高速串行数据通讯网络，与其它现场总线比较而言，CAN总线具有通讯速率高、可靠性好、扰干扰能力强、性价比较高等优点，近年被广泛应用在屏蔽门系统中，屏蔽门属于分布参数控制系统，在DCU与DCU、DCU与PSC之间采用CAN硬线连接，CAN总线的通信流程大致可分为以下几个过程：发送请求、总线仲裁、报文发送、错误检测、接收应答，DCU通过CAN联网，传输速率为100kBit/s，CAN总在本级站点还需完成与上级监控之间动作指令接收，完成情况反馈及门状态信息上传等现场总通讯任务。
结语
在地铁屏蔽门自动控制系统设计中涉及到机械、电子、软件、玻璃等很多的行业，是一个极其复杂的过程。在设计的过程中，要不断的采用新技术保证地铁运行的安全。
参考文献
[1]李德生.地铁屏蔽门系统设计分析[J].城市轨道交通研究,2019(11):149-153.
[2]孙增田.地铁屏蔽门系统的设计及选用[J].中国电梯,2018(7):10-12.
[3]徐峰.浅谈地铁屏蔽门的机械设计[J].技术与市场,2018(6):236-236.
[4]田霞.地铁站台智能化屏蔽门控制系统的PTE设计[J].软件导刊,2018(4):107-109.