黄喜军
广州地铁集团有限公司 广东广州
摘要：安全回路作为站台门系统中重要的一环，其运行的稳定性直接关系到地铁的日常运营和行车安全。但在实际运营过程中，站台门安全回路会因受到运行环境影响出现闪断进而导致列车紧致或车等，影响了地铁日常运营和行车安全。本文主要以广州地铁二十一号线站台门为例，研讨在站台门安全回路上增加延时继电器以提升站台门安全回路运行质量的可行性。
关键词：站台门、安全回路、延时继电器
相关文献：
1.城市轨道交通站台门安全系统中的安全保护措施 【J】黄中全
2．城市轨道交通站台门安全回路的可靠性研究 【J】朱江
3.城市轨道交通站台屏蔽门系统安全控制设计与验证研究【J】贾春
一、二十一号线站台门安全回路现状分析
二十一号线站台门采用新科佳都门系统，安全回路示意图如下图1。
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图1：站台门安全回路示意图
信号系统提供安全回路电压，站台门设置无源干接点，若现场所有滑动门、应急门关闭后会持续提供闭合干接点给信号系统，形成安全回路导通。
从上图1可知，站台门安全回路涉及站台门设备房内PSC、站台门设备房至站台的传输、站台滑动门及应急门接入单元、站台门设备房至信号设备房的传输、信号系统内部相关控制以及信号系统与列车相关信号传输等。站台门安全回路链路较长，此链路上设备、节点较多，如果此回路上任一点出现问题或受到外部干扰等，都可能引发安全回路闪断情况的发生。此外由于信号系统的采集时间为200ms，站台门系统采集的时间为350ms，存在站台门采集时间大于信号采集时间的缺陷。后续发生故障时，存在问题归属不清晰的问题。
基于二十一号线站台门设备以上现状，提出从在站台门控制室PSC柜内增加延时继电器进行滤波优化的可行性分析，以降低安全回路闪断问题。
二、增加延时继电器原理分析
原有安全回路对接信号示意图如下图2所示，正常情况下，当整侧站台滑动门、应急门关闭且锁紧，继电器KM1闭合。继电器KM1的常开触点闭合，信号系统接收到该侧关闭且锁紧安全回路信号，告知列车正常进出站。
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图2：原有安全回路对接信号示意图
在安全回路输出端加入断电延时继电器，则可以有效解决安全回路瞬间断开的现象。增加断电延时继电器原理图如下图3所示。
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图3：修改后的安全回路信号原理图
信号分析如下：
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图4：安全回来时序分析图
上图时序图中，开始状态处于安全回路导通，在T1、T2（小于400ms）时间内，安全回路瞬间断开。可将断电延时继电器延时时间设置为400ms（目前信号系统的采集时间为200ms，站台门系统采集的时间为350ms），大于T1、T2，则可以将T1、T2段的闪断信号滤掉，给信号系统一个保持的信号系统，使列车正常进出站。
三、增加延时继电器影响分析
增加延时继电器后，考虑站台门各种极端状况的极端重合。安全回路闪断瞬间，站台门故障DCU驱动提锁并驱动电机打开滑动门，DCU驱动电磁锁提锁至电机能够打开滑动门约200ms，电机驱动滑动门产生位移时间约为200ms。
对比最大理想开门曲线以及实际开门曲线，如下图5、6，实际开门曲线在200ms时，滑动门速度尚未达到0.1m/s。
按照极端理想开关门曲线，200ms时，滑动门速度约0.25m/s。按照200ms时达到0.25m/s的理想速度。进行线性简单计算，0.25/2*0.2=0.025m=25mm。考虑左右滑动门的一致性，则产生25mm*2=50mm=5cm的位移。
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图5：站台门理想开门曲线
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图6：站台门实际开门曲线
乘客的反应时间一般为0.15-0.4s即150ms-400ms，此处取150ms。则从看到滑动门开至行动仅剩余50ms时间。乘客的加速度一般为4m/s2,50ms产生的位移为4/2*0.05*0.05=0.0025m=2.5mm。 乘客产生2.5mm的位移，对于乘车及站台门滑动门胶条的防护，可以忽略不计或不能够对乘客造成伤害。
四、结论
综合以上分析，站台门增加延时继电器，将小于400ms的闪断过滤时，产生各种极端情况的重合情况下，站台门也能保证乘客安全。