南宁轨道交通集团有限责任公司运营分公司 广西壮族自治区 530001
摘要:随着我国基础设施建设的不断发展,城市地面交通已无法负荷当下城市建设的出行压力,而城市地下交通网的建立,大大的缓解了城市交通压力,因此其在我国大型城市中得到了较好的发展。在地铁网络中地铁屏蔽门的控制系统供电方式一般为使用电源门机驱动装置对其进行直流或交流供电,而电源的控制主体为可编程控制器或工业控制计算机。本文对地铁屏蔽门控制系统的构成和作用进行详细分析,结合地铁供电模式的不同,分析供电方式的优劣,希望对我国地下交通的发展提供一定的帮助。
关键词:地铁屏蔽门;控制系统;供电模块;自主均流
引言
城市地下交通轨道站台的屏蔽门大多安装在地铁和轻轨的交通站台边缘,其作用是将站台的乘客候车区和轨道隔离,并和列车门相对应,地铁的屏蔽门系统作为车站必备的设备系统之一,其可以有效的对站台和轨道进行分隔,帮助环控系统进行简化工作,降低站内空调系统的耗能以及减少列车进站时对等待乘客产生的影响,提升乘客的候车体验和安全系数,同时还为未来城市地下交通的无人驾驶技术的应用提供良好的条件。
一、地铁屏蔽门控制系统的构成和供电方式
(一)地铁屏蔽门控制系统的构成
当下城市地下交通使用的系统构成通常为门控系统和控制系统设备。门控系统种大多使用滑动门的形式,其主要分为滑动门以及门控制器两部门,门控制器主要是对门开关状态的检测,以便更好的控制地铁屏蔽门状态,同时其还对屏蔽门的状态信息进行储存记录,将其上传在网络中,方便工作人员对屏蔽门进行一定的手动控制,预防安全事故的发生。屏蔽门的内侧还安装感应系统,在屏蔽门关闭过程中,若感应器感应到有乘客或者物品停留在屏蔽门区域,会自动延长屏蔽门的开启时间,更好的对乘客上车或下车进行服务,同时若屏蔽门感应器感应到区域内长时间有物品停留,系统会将此情况上传终端,由站内工作人员去检查实际情况,并关闭屏蔽门,以此保证屏蔽门的正常工作运行和站内乘客的安全[1]。
通常情况下,地铁屏蔽门的控制系统处于自动状态,系统的处理器会根据地铁运行情况对屏蔽门状态进行自动的调控,即接收地铁行进信号关闭屏蔽门,在地铁抵达站内停稳后,开启屏蔽门,系统会自动根据接收到的信息对屏蔽门状态进行变换。当单个屏蔽自身故障或其它特殊情况未能及时开启或关闭时,控制系统会第一时间将故障点信息上传给服务终端,以便让站内工作人员对故障点附近乘客进行引导,同时通知站内维修人员对故障点进行维修作业。在特殊情况下,控制系统会将屏蔽门的控制权移交给辅助终端,由终端工作人员人工进行屏蔽门的状态变更,这种情况多为屏蔽门无法按照系统发出的开关指令进行相应的工作,终端工作人员会根据实际情况手动开启或关闭屏蔽门的应急门,以便保障地铁交通的正常运行工作。若系统在运行过程中由于突发事件造成停电的情况,地铁的屏蔽门系统会在停电时进入手动触发模式,即站内的工作人员可以通过每个门上的解锁装置对屏蔽门进行解锁操作,降低车内乘客恐慌情绪造成的不良影响,提高城市地下交通的安全性[2]。
(二)地铁屏蔽门控制系统的供电方式
现阶段国内城市地铁屏蔽门控制系统的供电方式为交流电供电以及直流电供电两种。在交流电供电方式中,其使用的隔离变压器工作频率较低,因此造成变压器的体积较大,重量较大,后期使用过程中的维护成本较高,同时交流变压器使用的输入输出工频隔离变压器会导致周围环境温度升高,对电池板栅的腐蚀性较大,极大程度的影响了电源电池的使用寿命。而直流电供电方式中,其使用的隔离变压器工作频率高于交流电使用的隔离变压器,故其变压器的体积重量都远小于交流电的变压器,且其使用的元器件数量少于交流电一级变换环节使用的元器件,降低了系统工作故障的频率[3]。
由上述分析可知,在地铁屏蔽门电源的选择上使用直流电机供电的方式明显优于使用交流电机的供电方式,对于地铁屏蔽门供电方式的选择中,选择直流电机的数量不断增加,采用直流电机供电已经成为其发展的主要趋势,同时使用直流电机可以有效的减少电源备品备件的数量,降低站内维护人员的工作量,提高地铁工作的服务质量。
二、地铁屏蔽门控制系统应用自主均流供电的优势
(一)自主均流供电原理概述
随着国内信息技术的不断发展,大量的电子设备以及计算机系统在我国各行各业的推广应用,信息化的发展已经成为当下时代发展的趋势。而大量电子设备和计算机系统在使用阶段要求其供电电源系统应保证设备的功率大小、功率密度以及设备的安全使用。而传统的单台电源供电模式无法胜任此类供电方式,如果电源出现故障,则会导致整个系统的崩溃,因此如何使用多个电源模块并联进行电源输出工作,成为电源未来发展的重要方向,自主均流供电方式也应运而生。
通常而言电源的输出端是不能直接进行并联操作的,需要使用均流技术才能保证每个并联模块可以负载相同的电流量,否则会造成部分电源超出核载量,部分电源空载的情况,降低系统在使用时的性能。当下均流技术的方式较多,常用的均流方式为自主均流,即将参考电压信号和电源各个模块中的均流误差信号输入电压误差比较器,由此通过设备控制实现输出电压的均流[4]。
(二)自主均流应用在地铁屏蔽门供电的方式
城市地下交通的发展速度较快,因此在使用传统供电方式时可能会造成电源端负载过大,而产生一定的安全隐患,因此在地铁屏蔽门的供电中应用自主均流的方式是提高城市地下交通安全性的理想方式。
在地铁屏蔽门供电中使用自主均流供电法,应采取一定的改动,即在电压环的内侧增加一个带宽较宽的电流环,以此改善整个供电系统的动态性能,这是利用电流内环动态响应更快的原理;同时应将均流调节器中的输出的均流误差信号直接输入进电流调节器的正相输入端,使电流可以同时被均流误差信号和电压误差信号一起进行调节,且此时均流环和电压环处于平行阶段,均流环的频带宽度便不会在受到电压环的限制,将均流供电系统的动态效果进行进一步的优化;最后是由于系统收集到的电流信号为电感电流,此电流属于平均电流控制模式中的一种,其具有较大程度的抗噪声能力,提高系统在地铁屏蔽门供电使用阶段的服务质量[5]。
三、结语
综上所述,在我国城市地下交通发展过程中,地铁屏蔽门的控制系统供电模块已经得到了良好的发展,同时确定了未来发展的方向,对其的优化可以有效的提高地铁运营阶段的服务质量,提高乘客在站内的安全性,同时还有效的保障了地铁运行时乘客的人身安全,也为未来地铁无人驾驶技术奠定了良好的基础。
参考文献:
[1]刘宿城,狄啟飞,刘文杰,等.地铁屏蔽门控制系统供电模块及自主均流[J].电子科技大学学报,2019(4).
[2]高瑞.论地铁屏蔽门控制UPS系统的优化[J].城市建设理论研究(电子版),2014,000(032):2159-2159.
[3]袁权.论地铁屏蔽门控制UPS系统的优化[J].城市建设理论研究:电子版,2012,000(032):1-4.
[4]劳运敬.地铁屏蔽门控制系统的研究[D].华南理工大学,2012.
[5]刘光平.基于CAN总线的地铁屏蔽门控制系统研究[J].重庆工商大学学报:自然科学版,2012(12):69-74.