南京市地铁运营有限责任公司 江苏南京 210000
摘要：由于地铁站台屏蔽门和列车车体之间的间隙客观存在，乘客登车过程中停留在该间隙中的情况时有发生，这给地铁安全运营带来了潜在的隐患。本文介绍了安全探测系统的的组成、功能、原理及技术要求。安全探测系统对于乘客的人身安全具有重要的保护作用，有助于城市轨道交通运营管理水平的提升。
关键词：城市轨道交通; 屏蔽门; 安全探测系统
1 城市轨道交通屏蔽门限界分析
根据国家标准GB10000—1988《中国成年人人体尺寸》，成年人人体厚度最大处一般为160mm。即:当关闭后的屏蔽门与列车之间的距离大于160mm时，有将成年人夹在屏蔽门与列车之间的可能;对于未成年人，该临界尺寸还会更小。
2 安全探测系统
针对屏蔽门与列车门之间的间隙，除了在物理空间上采用机械安全装置的处理方法外，还有一种非接触式屏蔽门安全探测系统。该系统采用光束探测装置，对乘客进入该间隙有较强的预防、检测功能。
2．1系统组成
每侧安全探测系统，由探测控制主机、光源发射器、光束接收器、声光显示装置和电源系统等5部分组成。
(1)控制主机:在站台端头设置控制主机，可提供探测信号联锁输出、联锁的旁路、触发启动延时停止、探测信息存储和故障报警等功能。
(2)光源发射器:根据安全探测系统划分的防护分区，布设在屏蔽门(安全门)与轨道站台边缘之间，用于发射探测光源。
(3)光束接收器:与光源发射器成对安装，用于接收探测光源。
(4)声光显示装置:提供声光显示/报警功能，信息应至少包括光束探测信息(若有多个防区，应显示所有防区的信息)、系统故障报警、旁路报警等。
(5)电源系统:为安全探测系统供电，应接入屏蔽门(安全门)系统的供电回路中。
2．2系统功能
(1)障碍物探测功能:当有障碍物遮挡任意1束探测光线时，光束接收器因不能接收到发射光而输出报警信号。
(2)安全防护功能:应能接入屏蔽门(安全门)系统的安全回路，安全探测系统报警时，自动切断安全回路，使司机无法发车。
(3)旁路功能:当安全探测系统故障时，应能从安全回路中旁路。当划分有多个防护分区时，应能控制单个或多个发生故障的防区旁路，其他分区仍与安全回路相连。
(4)声光报警提示功能:显示安全探测系统的工作状态及报警信息。
(5)自动/手动模式切换功能:在自动模式下，屏蔽门(安全门)关闭，探测系统开始工作;在手动模式下，无论屏蔽门(安全门)是否关闭，探测系统均处于工作模式，方便系统测试。
(6)探测延时调节功能:能通过参数设定探测延时时间。
(7)单侧设多套探测器时，应集成在一个控制主机，显示在一个终端上。
(8)开机自检测功能。
(9)报警及故障信息自动记录存储和查询功能:每侧安全探测系统的存储时间不小于1个月。
(10)防震功能:在列车进站速度≤60km/h的条件下，光束发射器和接收器不发生水平及垂直方向的偏移。
图1 光束发散角对探测精度的影响示意图
2．3系统技术要求
(1)实际监测物体应为可识别车门与屏蔽门间隙中的不透明物体，完全识别的物体几何尺寸为高度大于100mm，厚度大于30mm。
(2)探测光束应不少于3束，安装位置不能侵入站台限界。直线地段安装安全探测装置的外侧至线路中心线的距离不得小于1600mm(A型车)或1400mm(小型车)，曲线地段按站台横向加宽值进行加宽。
(3)光束发散角的大小对探测精度起着至关重要的作用(见图1)。若光束发散角角度过大，在检测距离范围内光束照射到屏蔽门门体或列车车体上，就会形成漫反射，使接收器误将漫反射光源判断为安全探测光源，不进行报警，带来安全隐患。根据需要，探测光束可选择红外光或激光，二者的主要区别在于不同大小的光束发散角导致探测距离存在差异。激光的发散角不大于3'，最大探测距离为200m;红外的发散角不大于2°，最大探测距离为40m。
(4)应满足轨道交通机电设备电磁兼容性标准的要求。
(5)探测控制主机防护等级大于IP55，光束发射器/接收器防护等级大于IP65。
(6)支架与站台绝缘大于或等于0．5MΩ。
(7)整体使用寿命不小于20年。
2．4工作原理
安全探测系统的工作原理是:对城市轨道交通列车与屏蔽门(安全门)之间的间隙进行实时监视，发现间隙内有人体或物品等障碍物滞留时，自动切断屏蔽门安全回路，禁止列车起动;同时，向列车司机发出声光报警，提醒司机不应起动列车;障碍物清除后可停止报警，允许列车起动。安全探测系统的具体工作流程如下:
(1)站内无车时，屏蔽门闭合，探测系统处于待机工作状态。
(2)列车进站停靠后，屏蔽门开启至乘客上下完毕，屏蔽门闭合后，探测控制主机读取屏蔽门的关闭并锁紧信号，即时控制直流电源向探测器供电，探测器立即进入工作状态。
(3)若有障碍物阻断任何一束光束，自动切断屏蔽门安全回路，同时，声光报警器发出声光报警直至障碍物被清除。障碍物清除后自动向列车控制系统发出安全信号。以最后一次报警为基准，延时数秒(参数可调)后直流电源自动停止供电，系统进入待机状态。
(4)若无障碍物阻断光束，自动向列车控制系统发出安全信号，数秒(参数可调)后系统自动停止供电，系统进入待机状态。
(5)在探测报警系统的工作期间，运营人员应对探测报警系统的工作状态及输出信号进行判断，并瞭望列车与屏蔽门/安全门之间间隙是否滞留乘客。
(6)恢复初始待机状态。
安全探测系统的工作流程如图2所示。
图2 安全探测系统工作流程图
2．5安装位置
(1)发射器和接收器通过支架安装在固定门之间、玻璃墙外侧中央的站台板上。
(2)控制箱与报警装置宜安装在站台前部司机活动平台侧面的墙上，方便司机观察，并将司机进出车门行为纳入监控范围。
(3)最底部光束发射器/接收器安装高度宜为100mm，中部光束发射器/接收器安装高度宜为450mm，最顶部发射器/接收器安装高度宜为900mm，三组发射器/接收器的水平位置与高度应可调。
3 结语
城市轨道交通运营管理工作最重要的目标是保障乘客的人身安全。安全探测系统能在列车发车前对屏蔽门与列车之间的间隙进行探测，能够协助司机判断该间隙中是否有乘客滞留，对于乘客的人身安全具有重要的保护作用，而且还有助于城市轨道交通运营管理水平的提升。
参考文献：
[1]陈新艳．屏蔽门系统与土建接口的若干问题[J]．铁道工程学报，2010(2):77.
论文作者:周锐
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/15
标签：光束论文; 系统论文; 屏蔽门论文; 列车论文; 接收器论文; 发射器论文; 间隙论文; 《基层建设》2016年4期论文;