裴爽 王鹏
中车唐山机车车辆有限公司，河北 唐山 064000
摘要：本文介绍了无接触网供电城轨车辆车门系统控制技术，通过对车辆车门控制系统的功能进行分析，为后续100%低地板C型车车门系统设计提供依据。
关键词：无接触网；车门；设计
1 概述
无接触网供电城轨车辆车型为100%低地板C型车，4辆编组，2M2T配置，编组方式：-Mc+T1*T2+Mc-，全列共10套车门，采用全列车门统一编号形式。客室侧门为电控电动双扇塞拉门，车门驱动系统通过门控器控制，控制依据来自门区域的信号（如限位开关、位置传感器等）以及来自车辆端的控制信号（使能信号、零速信号、开关门信号等）执行。门控器与TCMS之间采用支持TRDP协议的以太网通信，通过以太网，门控器实时上传车门状态及故障诊断数据。
车门控制设置按钮包括：左门使能按钮、右门使能按钮、开左门按钮、开右门按钮、关门按钮，以实现开关门的控制。
.png)
图1 无接触网供电城轨车辆车门布置图
2 车门控制方式
无接触网供电城轨车辆全列车门的开、关满足人工驾驶模式，只能在激活端的司机室发出控制指令，手动控制激活门侧选择开关，使相应的门动作，车门在零速及使能情况下响应列车控制命令。每套车门都包含一个硬线回路，其中包括锁到位开关、关到位开关、紧急解锁开关，只有当车门关闭并锁到位且未操作紧急解锁，硬线回路导通，或者操作车门隔离锁，硬线回路通，如果门已关闭回路未闭合，列车不允许启动。
3 车门控制功能设计
车门控制功能主要包括集控开关门功能、乘客开门功能、紧急解锁功能、障碍物探测功能、车门隔离功能等。
3.1 集控开关门功能
车门未被操作隔离装置、未被操作紧急解锁装置，门使能信号及零速信号均为高电平时，操作开门按钮，该脉冲信号至少持续300毫秒，被门控器接收，在延时0~3S时间后门开始动作，车门开启，车门状态指示灯闪烁，车门打开到位后车门状态指示灯常亮。
操作关门按钮，该脉冲信号至少持续300毫秒，被门控器接收，在延时0~3S时间后门开始动作，车门状态指示灯闪烁，蜂鸣器鸣响，门全关好后车门状态指示灯灭，蜂鸣器停止鸣响。两侧车门同时接收关门信号，打开的车门接收该信号后执行关门动作，关闭侧车门保持关闭状态。
如果在关门过程中关门信号被激活，同时开门信号被激活，门仍然会关闭到关门终点位置；如果在关门过程中关门信号无效，同时开门信号和“门使能”信号激活，门将执行开门动作。
3.2 乘客开门功能
若车门未被操作隔离装置、未被操作紧急解锁装置，门使能信号及零速信号均为高电平时，且通过司机台本地允许按钮输出允许乘客自助信号，车门乘客自助按钮绿色灯常亮，当车门在关闭状态且乘客按下自助按钮时，车门打开，乘客即可通过本地开门按钮实现自助开门。
3.3 紧急解锁功能
为了能在紧急情况下手动开门，每套门都配有一个内部紧急装置，另外每辆车上的靠近司机室的两套门各配有一个外紧急解锁装置。紧急情况下，操作紧急解锁装置后，可解除车门的锁闭状态，相应门控制器将该信号发送至列车控制单元。HMI上显示相应的门紧急解锁信息并有声响提示功能。PIS系统将摄像头对准该紧急解锁车门，以便于司机观察车内情况。操作紧急解锁后，车门状态指示灯亮。若列车处于零速状态，乘客可以手动打开车门，在列车处于非零速时操作紧急解锁装置，车门无法打开。当紧急解锁复位后，车门自动关闭。
3.4 障碍物探测功能
门在关闭过程中，如果遇到障碍物，则会施加最大的关门力，持续0.5秒后，车门重新打开200mm（宽度可调），延时一段时间（初设1S，可在0~10S之间调整）后再重新关门，而其它已关车门不需重开。如果车门处的障碍物被解除，车门自然关闭并锁闭。如果在三次反复障碍物仍然存在，它将保持打开的状态直至故障解除。
关闭过程中，可通过下列方式探测到障碍物：
（1）电机电流监控
电机电流在关闭过程中储存并在每一次关闭过程中自动调整。如果实际数值超过了电机电流的标称值，障碍物探测激活。最大电流值并非恒定，而是取决于车门位置以及先前关闭过程的电流消耗。
（2）位移/时间监控
门控器通过门位置传感器（霍尔效应）的磁脉冲将车门动作分为很多小段。如果关闭过程中的车门未能在规定时间内通过规定的距离，障碍物探测启动。
车门达到关闭位置后，电机电流和位移/时间监控将被自动断开，不再工作。
3.5 车门隔离功能
所有车门右侧门扇中部设有机械隔离开关，当某车门出现故障时操作隔离装置，将触动隔离开关，使门从服务状态切除并被机械锁定。此时门的隔离开关向门控器发出信号并关闭门所有运动功能，门隔离指示灯亮。在HMI上显示相应门被隔离信息。故障门被隔离后，不影响列车对其他车门的控制，也不影响硬线回路功能。
3.6 告警指示功能
在每个车门上方的LCD动态地图显示器上集成了车门状态指示灯及车门隔离指示灯，门控器通过硬线将信号传输至动态地图显示器上；门控器处设置蜂鸣器。当门处于不同的状态时，通过各指示灯和蜂鸣器进行告警指示。
.png)
4 结语
本文主要介绍了无接触网供电城轨车辆车门系统控制技术，主要描述了车门的控制方式及控制功能。随着轨道交通行业的发展，对车门系统的控制将会提出更高的要求，车门控制及功能必将朝着更加标准化、智能化的方向发展。
参考文献：
[1]杨立冬.浅谈城市轨道交通车辆车门控制原理[J].数码世界,2020,(6):287.
[2]周园园.城市轨道交通车辆车门控制系统概述[J].科技展望,2014,(22).
[3]董琳，杨健.地铁车辆车门系统的控制[J].企业文化,2013,(12).
作者简介：
第一作者：裴爽（1988年09月25日），女，汉族，河北唐山，大学本科，工程师，研发设计
第二作者：王鹏（1987年12月22日），男，汉族，河北唐山，大学本科，工程师，研发设计