1、 地铁屏蔽门系统地铁屏蔽门系统西南交通大学峨眉校区电气工程系西南交通大学峨眉校区电气工程系2010 xxxx文文xx 2013 05 12 2013 05 12第1页，共80页。2目 录第一部分屏蔽门概述第二部分屏蔽门车站布局第三部分屏蔽门机械结构第四部分屏蔽门安全控制第五部分屏蔽门电气结构第2页，共80页。3 一、屏蔽门概述 地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、材料、电子和信息等学科于一体的高科技产品，使用于地铁站台。屏蔽门将站台和列车运行区域隔开，通过控制系统控制其自动开启。屏蔽门能有效地减少空气对流造成的站台冷热气的流失，保障列车、乘客进出站时的安全，降低了列车运行所产生的噪音对车站的影响，地
2、铁屏蔽门能为乘客营造一个安全、舒适的候车环境，具有节能、安全、环保、美观等功能。第3页，共80页。4屏蔽门的发展 目前,国际上只有英国西屋公司、法国法维兰公司、日本NABCO公司、瑞士KABA公司等几家公司能生产地铁屏蔽门产品。地铁屏蔽门系统产品经过在国外十几年的应用,以它较高的可靠性,在世界上越来越多的国家和地区得到应用。国内第一条安装地铁屏蔽门的是广州地铁二号线，随后上海、深圳、天津、北京等城市的地铁也安装了地铁屏蔽门。随着地铁屏蔽门的普及，国内多家屏蔽门生产企业也逐渐打破了其核心技术被国外几家企业垄断的局面，深圳方大集团于2006年4月率先研发出了具有自主知识产权的国产化屏蔽门系统，通过
3、了国家评审，并且于2007年3月与深圳地铁签订了一号线续建工程地铁屏蔽门系统的总承包合同，标志着我国的地铁屏蔽门产业已经进入世界先进行列！第4页，共80页。5 屏蔽门的分类 屏蔽门从封闭形式上可分为半高敞开式安全门和全高封闭式屏蔽门。前者通常被叫作“安全门”，只起到安全和美观的作用，适合没有安装空调系统的站台，一般为地面站台或高架站台。后者通常才被人们叫作“屏蔽门”，适合安装空调系统的站台，一般为地下站台，是最常用的一种。按屏蔽门的结构分类：1、上部悬吊式和下部支撑型 香港机场线采用的是上部悬吊式,电动控制方式。2、控制方式有气动控制和电动控制。新加坡地铁屏蔽门系统采用的是下部支撑型,气动控制
4、方式第5页，共80页。6全高屏蔽门 一般用于地下站台，除具有保证乘客安全的作用外，还具有隔断区间隧道内气流与车站内空调环境之间的冷热气流交换的功能，所以要求屏蔽门的气密性良好，这样才能使车站与区间的热交换减小到最低程度，达到节能的目的。门体高度一般为28003200mm，这种结构多用于设有空调系统的站台。宁波轨道交通1号线一期屏蔽门工程总共有15个地下站安装全高屏蔽门。第6页，共80页。7Page 7半高安全门 半高安全门主要的作用是保证乘客的安全，高度一般为12001500mm，由于它不能完全隔绝风和噪声对乘客的影响，因此，这种结构多用在地面站台或高架站台。宁波轨道交通1号线一期屏蔽门工程总
5、共有5个高架站安装半高安全门。第7页，共80页。8杭州地铁1号线屏蔽门巴黎地铁屏蔽门广州地铁1号线屏蔽门第8页，共80页。9 相关术语及省略语序号序号术语术语描述描述1 1ASD（Automatic Sliding Door）滑动门滑动门2 2EED（Emergency Escape Door）应急门应急门3 3FIX（Fixed Panel）固定门固定门4 4MSD（Manual Secondary Door）端门端门5 5PSL（PSD Local Control Panel/PSD）就地控制盘就地控制盘6 6PSC（Platform Station Controller）中央接口盘中央接
6、口盘7 7DCU（Door Control Unit）门控单元门控单元8 8DOI（Door Open Indicator(light alarm)）门状态指示灯门状态指示灯9 9EOI（Emergency escape door Open Indicator(light alarm)）应急门状态指示灯应急门状态指示灯1010FDP（Fixed Drive Panel）固定侧盒固定侧盒1111LCB（Local Control Box）就地控制盒就地控制盒1212PEDC（Platform End Door Controller）逻辑控制单元逻辑控制单元1313PSD（Platform Scr
7、een Door）站台屏蔽门站台屏蔽门1414PLC（Programmable Logic Control）可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器1515SIG（Signal System）信号系统信号系统1616PTE（Portable Test Equipment）便携式测试装置便携式测试装置1717UPS（Uninterrupted Power Supply）不间断电源不间断电源1818IBPIBP（Integration Backup PanelIntegration Backup Panel）综合后备盘综合后备盘第9页，共80页。10 二、屏蔽门车站布局1、岛式 共布置两侧屏蔽门系统，包括
8、与列车门对应的活动门及固定门、应急门、端头门，还有一个屏蔽门设备室和两个PSL控制盘。第10页，共80页。11岛式屏蔽门第11页，共80页。12屏蔽门车站布局2、侧式 共布置两侧屏蔽门系统，包括与列车门对应的活动门及固定门、应急门、端头门，还有一个屏蔽门设备室和两个就地控制盘(PSL)。第12页，共80页。13侧式站台屏蔽门第13页，共80页。14屏蔽门车站布局3、两岛式 共布置四侧屏蔽门系统，包括与列车门对应的活动门及固定门、应急门、端头门，还有一个屏蔽门设备室（当有不同系统并行时需两个屏蔽门设备室）和四个就地控制盘（PSL）。第14页，共80页。15两岛式站台屏蔽门第15页，共80页。16
9、屏蔽门车站布局4、一岛两侧式 共布置四侧屏蔽门系统，包括与列车门对应的活动门及固定门、应急门、端头门，还有一个屏蔽门设备室（当有不同系统并行时需两个屏蔽门设备室）和四个PSL控制盘。第16页，共80页。17三、屏蔽门机械结构 屏蔽门的机械结构包括：门体结构和门机系统。门体结构：地下车站屏蔽门包括滑动门、固定门、应急门、端门、顶箱及承重结构等，地上车站安全门包括滑动门、固定门、应急门、端门、固定侧盒和底部支撑结构等。门机系统：是屏蔽门系统滑动门的操作机构，主要由电机、传动装置、导轨与滑块总成、锁紧及解锁装置、行程开关和位置检测装置等组成。第17页，共80页。18第18页，共80页。19门体结构下
10、图所示，为一个典型屏蔽门机械门体的组合。对于屏蔽门，每侧站台包含24道ASD、2道EED（每道2扇）和2道MSD（每道1扇）。第19页，共80页。20门体结构屏蔽门典型单元：第20页，共80页。21门体结构下图所示，为一个典型安全门机械门体的组合，对于安全门，每侧站台包含24道ASD、2道EED（每道1扇）和2道MSD（每道1扇）：第21页，共80页。22门体结构 安全门典型单元：第22页，共80页。23门体结构1、屏蔽门滑动门(ASD)滑动门为正常运营时乘客上下车的通道，与列车车门一一对应，其开门方式采用中分双开方式。滑动门的人机操作界面主要包含手动解锁装置和门状态指示灯（DOI）。滑动门有
11、锁紧装置，门关闭后可防止外力作用将门打开。滑动门设有解锁机构，当滑动门由于电源供应或控制系统故障不能打开时，在站台侧可用专用钥匙开门，在轨道侧乘客可拉动开门把手开门。开门把手嵌入在滑动门的竖框内，把手上设有简单醒目的操作标识。紧急情况下站台侧站务员可用专门锁匙手动解锁，也可由车上的乘客利用门把手开门逃生。屏蔽门滑动门及门解锁机构如下图所示。第23页，共80页。24门体结构第24页，共80页。25门体结构2、屏蔽门固定门(FIX)固定门为不可开启的门体，位于滑动门与应急门之间，是站台与区间隧道隔离和密封的屏障。固定门不存在作为运营操作的人机界面。第25页，共80页。26门体结构3、屏蔽门应急门(
12、EED)应急门一般当作固定门使用，在列车进站无法停靠在允许的误差范围位置时，必有一道列车门对准应急门，若需要由应急门紧急疏散时，可由乘客在轨道侧列车上打开相对应的列车门后推动应急门的解锁装置，或由站台侧站台工作人员用专用钥匙打开应急门进行紧急疏散。应急门的人机操作界面主要包含手动解锁装置和门状态指示灯（EOI）。对于屏蔽门，每扇EED在轨道侧应急门中部装有逃生装置推杆锁，在站台侧安装锁芯；在轨道侧推压推杆可将门打开，在站台侧站台工作人员用钥匙可将门打开。第26页，共80页。27门体结构每扇EED都配有EOI用于指示该扇门的状态，EOI安装在EED门道的中间，活动盖板上第27页，共80页。28P
13、age 28门体结构3.1.4 屏蔽门端门（MSD)端门是列车在区间隧道火灾或故障时的乘客疏散通道以及工作人员进出站台公共区的通道。正常运营状态，端门保证关闭并锁紧，不会由于风压而导致端门解锁打开。工作人员可从轨道侧推压门锁推杆或从站台侧用专用钥匙打开端门。端门在机械结构和人机界面功能上都与应急门相同。第28页，共80页。29门体结构5、屏蔽门顶箱 顶箱内设置有门单元的门机梁（含导轨）、驱动机构、传动机构、门锁装置、门控单元、配电端子、就地控制盒、门状态指示灯等部件。顶箱对上述部件起密封保护作用。顶箱内部结构轴测图如下：第29页，共80页。30门体结构顶箱及前盖板：顶箱及前盖板：第30页，共8
14、0页。31门体结构6、屏蔽门承重结构底座、门槛和立柱、顶部自动伸缩装置等构成屏蔽门系统的主要承重结构。第31页，共80页。32 门体结构7、安全门滑动门(ASD)滑动门为正常运营时乘客上下车的通道，与列车车门一一对应，其开门方式采用中分双开方式。滑动门的人机操作界面主要包含手动解锁装置和门状态指示灯（DOI）。滑动门有锁紧装置，门关闭后可防止外力作用将门打开。对于安全门，每扇滑动门都设计有门解锁机构，当滑动门由于电源供应或控制系统故障不能打开时，在站台侧可用专用钥匙开门，在轨道侧乘客可用门把手开门。门把手隐藏在滑动门竖框内，并在旁边设有简单醒目的操作标识。紧急情况下站务员用专门锁匙手动解锁，也
15、可由车上的乘客利用门把手开门逃生。第32页，共80页。33门体结构安全门滑动门及手动解锁机构：第33页，共80页。34门体结构对于安全门系统，每道ASD配有两个DOI，分别置于ASD左、右两侧的固定侧盒(FDP)上，两个DOI功能一致，同步动作。第34页，共80页。35门体结构8、安全门固定门 安全门固定门为不可开启的门体，位于滑动门与应急门之间，是站台与区间隧道隔离的屏障。固定门不存在作为运营操作的人机界面。第35页，共80页。36门体结构9、安全门应急门(EED)应急门一般当作固定门使用，在列车进站无法停靠在允许的误差范围位置时，必有一道列车门对准应急门，若需要由应急门紧急疏散时，可由乘客
16、在轨道侧列车上打开相对应的列车门后推动应急门的解锁装置，或由站台侧站台工作人员用专用钥匙打开应急门进行紧急疏散。应急门的人机操作界面主要包含手动解锁装置和门状态指示灯（EOI）。对于安全门，每扇EED在轨道侧应急门中部装有逃生装置推杆锁，在站台侧安装锁芯；在轨道侧推压推杆可将门打开，在站台侧站台工作人员用钥匙可将门打开。第36页，共80页。37门体结构EED正面EED背面第37页，共80页。38门体结构对于安全门系统，每扇EED配有一个EOI，置于一侧的固定侧盒上：第38页，共80页。39门体结构10、安全门端门(MSD)端门是列车在区间隧道火灾或故障时的乘客疏散通道以及工作人员进出站台公共区
17、的通道。正常运营状态，端门保证关闭并锁紧，不会由于风压而导致端门解锁打开。工作人员可从轨道侧推压门锁推杆或从站台侧用专用钥匙打开端门。端门在机械结构和人机界面功能上都与应急门相同。第39页，共80页。40门体结构11、固定侧盒(FDP)滑动门两侧设固定侧盒，其内设置安全门单元的驱动机构、门锁装置、门控单元（DCU），配电端子箱、门状态指示灯等部件。固定侧盒对以上部件起密封保护作用。固定侧盒可用专用钥匙在站台侧打开，方便对侧盒内设备进行维护。第40页，共80页。41门体结构12、底部支撑结构 底部支撑结构包括门槛和底座两部分，门槛包括固定门门槛、应急门门槛、端门和滑动门门槛。门槛上面设有盖板。盖
18、板表面有防滑花纹，具有足够的耐磨性能和防滑性。第41页，共80页。42门机系统1、驱动装置驱动装置即电机分为交流电机、直流电机两类；直流电机又分为直流有刷电机及直流无刷电机，宁波一号线采用直流无刷电机。直流无刷电机具有低转速、无噪声、免维护保养、寿命长、体积小、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好等特点。安全门驱动装置与屏蔽门驱动装置相同。门机系统主要包括驱动装置、传动装置和锁紧装置等。第42页，共80页。43门机系统项目单位内容电机型号 BG6550 （德国）额定功率W96.7额定输入功率W140额定电压V40最小电压V34最大电压V55电机额定电流A3.5最大启动电流A113A 10%
19、额定转速r.p.m3300 r.p.m10%电机额定扭矩Ncm28电机转动惯量（GD2）N/m212810-7电机绕线电阻0.35410%功率因数（cos）不适用额定转差率（%）不适用电压常数(Ke)V/1000min-1转距常数(Kt)Ncm/A绝缘等级 F级电机外壳保护等级 IP65电机、减速器表面温度-25+70第43页，共80页。44门机系统2、传动装置屏蔽门门机系统采用齿型同步带传动方式，由单个直流电机减速器组合驱动，整个传动装置安装在顶箱内，由以下部分组成：配有驱动轮的齿型同步带、用于调节皮带松紧度的反向滑轮、用于拖动滑动门扇的滑轮挂件组、皮带锁扣、为滑轮导向的导轨和闭锁单元。屏蔽
20、门传动装置示意图如下：第44页，共80页。45门机系统反向滑轮反向滑轮齿型带齿型带皮带松紧度调皮带松紧度调节螺栓节螺栓滑轮固定螺栓滑轮固定螺栓滑轮固定螺栓滑轮固定螺栓反向滑轮装置示意图装置反向滑轮装置示意图装置第45页，共80页。46门机系统滑轮挂件结构示意图滑轮挂件结构示意图第46页，共80页。47门机系统安全门(单个门扇)门传动装置的原理：门传动装置：电机通过齿轮皮带与滑动门的门扇连接。第47页，共80页。48门机系统3、锁紧装置屏蔽门滑动门闭锁单元由锁块、位于滑轮挂件上的双头柱形锁销、行程开关、解锁电磁铁、闭锁辅助弹片等组成紧装置。行程开关的常闭触点将滑动门的锁闭状态反馈给门控单元DCU
21、（双行程开关构成双切回路），解锁电磁铁由门控单元DCU控制。第48页，共80页。49门机系统屏蔽门滑动门还配有手动机械解锁装置。当在轨道侧操作手动解锁装置或在站台侧用钥匙解锁时，解锁装置内的解锁推杆将锁块推起，此时行程开关触点断开，DCU探测到此状态后会自动驱动电机，将门扇自动开启到一定开度。待一段延迟时间过后，DCU驱动电机使门扇自动关闭。第49页，共80页。50门机系统安全门滑动门的位置和状态通过两个独立的安全开关监控。在滑动门开门前，锁单元通过由门控单元DCU控制的电磁锁紧锁。第50页，共80页。51四、屏蔽门的电气结构屏蔽门的电气结构包括：电源系统和控制系统1、电源系统 屏蔽门系统的供
22、电电源为一类负荷，输入电源应为两路独立的三相 AC380V，50Hz。为屏蔽门系统供电的电源自动切换箱应设置在屏蔽门设备室内。屏蔽门系统电源包括门机驱动电源和控制电源两种，两种电源分开配备。屏蔽门系统配有 UPS 和蓄电池组作为备用电源。正常情况下，由交流配电箱供电。当事故停电时，由 UPS 和蓄电池组对屏蔽门系统供电。备用电源的容量保证在事故停电时，能使屏蔽门系统的控制系统在 1 小时内对每侧滑动门开关操作至少 5 次。第51页，共80页。52控制系统2、控制系统 主要作用是与信号系统进行信息交换，对屏蔽门（安全门）的开门、关门进行控制，保证屏蔽门（安全门）的开门、关门与列车车门动作同步。关
23、门过程具备障碍物探测功能。控制系统包括中央接口盘（PSC）、就地控制盘（PSL）、门控单元（DCU）和就地控制盒（LCB）以及控制局域网、软件、监视报警装置和网间通讯协议转换器、安全继电器回路设备、通讯介质及通讯接口模块等。碍 操作指示盘(PSA)安装在车站控制室及站台监视亭内;主控机(PSC)安装在屏蔽门设备室内;站台端头控制盒(PSL)安装在站台的两端;门机控制器(DCU)、声光报警装置、就地控制盒分别设置在每档屏蔽门顶盒内部及面板上。第52页，共80页。53控制系统2、1 中央接口盘（PSC）PSC是屏蔽门/安全门控制系统的核心，每个车站的屏蔽门/安全门设备室设置一套PSC。中央接口盘P
24、SC由两套相同、相互独立的子系统组成，每个子系统包括一套逻辑控制单元（PEDC）和一套监控主机PLC。PSC还包括与信号系统的硬线接口、与综合监控系统的RS485串行接口、与PSA和PSC盘面显示终端LCD的RJ45以太网接口、接线端子排及柜体面板上的相关按钮开关、指示灯和维修插口（连接PTE）等。第53页，共80页。54控制系统 PSL DCU PSC PSA PSL DCU PSC PSA 主要设备：第54页，共80页。55控制系统PSC盘面布置盘面布置第55页，共80页。56控制系统2.2 就地控制盘（PSL）正常运营情况下，每座车站每侧站台屏蔽门/安全门设计1套PSL，PSL 设置于每
25、侧站台的列车始发端站台上，方便列车司机和站台工作人员操作的位置。在 系统级控制失效时，供列车司机或站台上的工作人员向各 DCU 发出开、关门指令，实现站台级控制。为了便于运营时方便列车司机操作，屏蔽门和安全门所采用的 PSL 的面板一样，即“开/关门”和“ASD/EED 互锁解除”的功能和操作方式以及操作钥匙分别相同。第56页，共80页。57控制系统“ASD/EED关闭且锁紧”绿色指示灯；“互锁解除”红色指示灯；“PSL操作模式”黄色指示灯“开门”自复位带灯按钮，每个包含2个常开触点；“关门”自复位带灯按钮，每个包含2个常开触点；“PSL操作允许”2位钥匙开关，包含2个常开触点；“互锁解除”2
26、位自复位钥匙开关，包含3个常开触点；“试灯”按钮。PSL盘面盘面包含以下元件：第57页，共80页。58控制系统2.3 门控单元（DCU）门控单元是滑动门电机的控制装置，屏蔽门每对滑动门单元配置一个门控单元，安装在顶箱内。安全门每对滑动门有两个DCU主DCU和从DCU，分别放置在相应滑动门的固定侧盒中。两DCU通过主-从电缆通讯。屏蔽门门控单元DCU：第58页，共80页。59控制系统DCU控制结构框图：控制结构框图：第59页，共80页。60控制系统安全门门控单元主安全门门控单元主DCU：第60页，共80页。61控制系统安全门门控单元从安全门门控单元从DCU：第61页，共80页。62控制系统2.4
27、 就地控制盒（LCB）屏蔽门就地控制盒（LCB）安装在滑动门门楣左下方，如下图：“3位钥匙开关+2控制按钮”型式,即LCB设自动/隔离/手动三位钥匙开关和两个控制按钮（一个绿色“开门”按钮，一个红色“关门”按钮）第62页，共80页。63控制系统安全门就地控制盒（LCB）集成在主DCU上，如下图：第63页，共80页。64网络系统结构 在屏蔽门控制系统中,中央接口盘(PSC)、远方报警盘(PSA)和滑动门控制器(DCU)、设备监控系统通过网络总线构成开放的网络系统,它们可同时传送数据,并能共享系统的信息。对于系统中重要的控制及状态信息(如开关门命令、开关门状态及安全回路等),采用硬接线的方式进行传
28、输,保证信息传输的可靠性。系统结构：第64页，共80页。65屏蔽门性能测试第65页，共80页。66五、屏蔽门安全控制车站控制室：第66页，共80页。67应急门手动解锁1 轨道侧解锁 乘客或工作人员在轨道侧开启屏蔽门应急门解锁方式如右图，拉动手动解锁拉手并保持；向站台侧推开门。2、站台侧解锁 管理员将特制钥匙插入锁孔，按解锁标识箭头指示方向旋转钥匙至解锁；向外拉开门把手，可以达到解锁的目的：3、端门手动解锁 端门采用的单扇应急门，其手动解锁方式与应急门解锁方式相同。第67页，共80页。68应急门解锁第68页，共80页。69屏蔽门手动解锁装置第69页，共80页。70紧急（手动）控制第70页，共80页。71附：屏蔽门施工图片屏蔽门基础钻孔施工第71页，共80页。72安装立柱安装立柱第72页，共80页。73装框装框第73页，共80页。74安装玻璃安装玻璃第74页，共80页。75上部结构安装上部结构安装第75页，共80页。76就地级控制盘安装就地级控制盘安装第76页，共80页。77测试测试第77页，共80页。78安装测试完毕安装测试完毕第78页，共80页。79参考资料：1、地铁屏蔽门系统介绍宁波轨道交通2、地铁屏蔽门系统PPT3、城市轨道交通站台屏蔽门中华人民共和国建设部4、百度图片第79页，共80页。Thank You!制作制作:xxxxxx第80页，共80页。
