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[摘 要]本文对动车组侧门障碍物检测功能的进行了研究和阐述，重点对障碍物检测功能的原理、结构组成、检测方式和国内外标准进行了综合论述。
[关键词]动车组 侧门 障碍物检测功能
中图分类号：TU369 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0116-02
0、引言
中国自2007年开行动车组以来，截止到2017年底，中国动车组的保有量已经超过2700标准列，日均开行动车组4000列，发送乘客460万人左右.侧门系统（又称塞拉门）是乘客上下车的通道，每列动车组配置16～26套侧门系，在运用过程中普遍采用司机集中控制站台侧整列车门自动打开和关闭，动作频繁且无人值守。由于侧门系统直接关联乘客上下车的安全，为避免乘客或者行李在门关闭过程中挤压损伤，侧门系统均设有障碍物检测功能（又称防挤压功能）。
本文对国内各型动车组客室侧门的障碍物检测功能从遵循的标准、结构组成、控制逻辑及检测的方式等方面进行了调研。
1、动车组侧门类型
目前国内“和谐号”和“复兴号”各型动车组客室侧门可分为三种类型，即单扇塞拉门、双扇塞拉门（如图1所示）和内置式侧拉门（如图2所示）。
塞拉门在开启状态时车门移动到侧墙的外侧，在关闭状态时车门外表面与车体外墙成一平面，而内置式侧拉门（又称内藏门） 在打开和关闭时，门页在车辆车体钢结构与内饰板之间的夹层内移动。
三种类型侧门在各型动车组的配属情况如下：
（1）使用單扇塞拉门的动车组：和谐号动车组CRH1、CRH2G、CRH3、CRH5、CRH6A、CRH380B、CRH380D；复兴号动车组CR400AF和CR400BF。
（2）使用双扇塞拉门的动车组：和谐号动车组CRH6F。
（3）使用内置式侧拉门的动车组：和谐号动车组CRH2和CRH380A。
2、动车组侧门障碍物检测功能遵循的标准
侧门的障碍物检测功能执行的国内外标准有：
（1）GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门 （第6.6.3章节）。
（2）TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门（第7.3.1.2和3.9章节）。
（3）EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准（第5.2.1.4章节）。
2.1 单扇/双扇塞拉门
单扇和双扇塞拉门障碍物检测功能遵循如下指标：
（1）门障碍检测的灵敏度： 在侧门门扇下底部200mm以上、上顶端200mm以下范围内，当障碍物测试棒（30mm X 60mm矩形铝合金块）放在门扇前沿和门框之间（或两门扇之间）时（如图3左图所示），门的指示不应显示门关闭锁紧。此测试应在门高度方向的底部、中部和顶部进行。
（2）门障碍检测力：在关门过程中施加在障碍物上的力应符合以下规定要求1）峰值值力≤300N；2）第一次关门时的有效力≤150N；3）再次关门时的平均有效力≤200N。
（3）门障碍物移除力：夹在门扇前沿和门框之间（或两门扇之间）的障碍物移除测试棒（10mm X 50mm矩形铝合金块，如图3右图所示），应能用不大于150N的力抽出，或障碍物检测功能启动、门打开。此测试应在门高度方向的底部、中部和顶部进行。
2.2 内置式侧拉门
内置式侧拉门障碍物检测功能遵循如下指标：
（1）门障碍检测的灵敏度和障碍物检测力：在门关闭过程的最后80mm的行程内，关门力应不大于180N；
（2）门障碍物移除力：同塞拉门检测要求。
3、动车组侧门障碍物检测功能及检测方式
侧门的障碍物检测功能执行的国内外标准有：
（1）GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门 （第6.6.3章节）。
（2）TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门（第7.3.1.2和3.9章节）。
（3）EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准（第5.2.1.4章节）。
3.1 单扇/双扇塞拉门
塞拉门在关闭过程中遇到障碍物，门扇将自动完全打开门，并停留3秒（此时间参数可以通过软件调整）后再次尝试关门动作，便于乘客和行李移开门道位置，如果障碍物一直存在，门系统连续尝试3次关门动作后仍不能关闭时，侧门系统自带的门控器将诊断检测到障碍物并发出报警信号给司机，司机及时安排机械师前去查看并处理，此时由于门没有关闭到位，列车牵引安全环路断开不能牵引行车。
单扇塞拉门在自动开关门过程中通过三种方式实现障碍物检测功能，即敏感边检测、电机电流检测和开关门时间/位置检测三种方式，互为冗余。
双扇塞拉门由于结构限制不能应用敏感边检测方式，在自动开关门过程中通过电机电流检测和时间/位置检测两种方式实现障碍物检测功能，互为冗余。
具体检测方式如下：
（1）敏感边检测：门扇前端内外胶条各设置敏感边，敏感边为一条压敏电阻，阻值通常采用为1.2KΩ（12V）或2.2KΩ（24V），嵌入在门扇前缘的内、外胶皮内（位置如图5所示）。外力压迫敏感边，压敏电阻电阻值会瞬间降低到400Ω以下，门控器在关门过程中会通过软件检测到此变化并和软件匹配得阈值进行比较，超出阈值规定次数后，则触发障碍物检测功能，如果检测到敏感胶条失效（短路或断路）故障，也有对应的报警信息提示司乘人员及时进行修复。
（2）电机电流检测：门控器对门驱动电机的实际电流进行监控并与软件内部设定电流阈值进行比较，开关门过程中检测到电机实际电流超过设定阈值规定次数后，则触发障碍物检测功能。 （3）开关门时间/位置检测：门控器在上电初始化过程中了执行门宽参数自学习功能，门控器软件将记录门在打开和关闭过程中各点的位置并生成开关门时间/位移曲线参数。以后每次开关门过程中门控器都监控门实际时间/位移并与初始化设定的时间/位置曲线相比较，偏离设定曲线值则触发障碍物检测功能。
3.2 内置式侧拉门
内置式侧拉门采用弱动气缸结构，关闭末端降低关门保持力；同时采用时间继电器控制障碍返回。内置式侧拉门关门障碍物检测功能采用时间检测方式，车门关闭遇到障碍物后，超过规定的关门设定时间（通过时间继电器设定，正常关门时间为7秒，关门时间超过10秒触发障碍物检测功能）后会自动打开，停在开门位置，发出碍物检测报警，司机安排机械师前去查看并处理，此时由于门没有关闭到位，列车牵引安全环路断开不能牵引行车。
4、动车组侧门障碍物检测功能完全失效（屏蔽）的条件
无论是单扇/双扇塞拉门还是内置式侧拉门对于障碍物检测功能完全失效（屏蔽）的条件都遵循以下：
（1）列車处于静止时，门关闭锁闭到位或者
（2）列车速度大于1公里/小时
其中第二条是出于安全考虑，如果列车启动了即列车速度大于1公里/小时，但侧门还没有完全关闭，门控器将控制侧门快速关闭，不再进行障碍物检测。
5、结束语
本文以动车组关键部件侧门系统为切入点，对三类侧门的障碍物检测功能的原理、结构组成、探测方式进行了综合论述，三类侧门的障碍物检测功能都符合国内外标准要求。侧门系统设置障碍物检测功能是为了乘客乘车安全，避免乘客或者行李在门关闭过程中挤压损伤，但同时提倡乘客在上下动车组过程中准时、文明乘车，不要在门关闭过程中上下车或者人为故意阻挡车门正常关闭，影响动车组运营秩序，给其他乘客出行带来不便。
参考文献
[1]马腾.基于dsPIC30F5015的动车组自动门控制系统研究[J].科技传播，2011-12（下）：202-203.
[2]GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门.
[3]TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门.
[4]EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准.
作者简介
孙学利（1976-）男，汉族，本科，工程师，从事高速动车组关键系统研发工作。
[关键词]动车组 侧门 障碍物检测功能
中图分类号：TU369 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）43-0116-02
0、引言
中国自2007年开行动车组以来，截止到2017年底，中国动车组的保有量已经超过2700标准列，日均开行动车组4000列，发送乘客460万人左右.侧门系统（又称塞拉门）是乘客上下车的通道，每列动车组配置16～26套侧门系，在运用过程中普遍采用司机集中控制站台侧整列车门自动打开和关闭，动作频繁且无人值守。由于侧门系统直接关联乘客上下车的安全，为避免乘客或者行李在门关闭过程中挤压损伤，侧门系统均设有障碍物检测功能（又称防挤压功能）。
本文对国内各型动车组客室侧门的障碍物检测功能从遵循的标准、结构组成、控制逻辑及检测的方式等方面进行了调研。
1、动车组侧门类型
目前国内“和谐号”和“复兴号”各型动车组客室侧门可分为三种类型，即单扇塞拉门、双扇塞拉门（如图1所示）和内置式侧拉门（如图2所示）。
塞拉门在开启状态时车门移动到侧墙的外侧，在关闭状态时车门外表面与车体外墙成一平面，而内置式侧拉门（又称内藏门） 在打开和关闭时，门页在车辆车体钢结构与内饰板之间的夹层内移动。
三种类型侧门在各型动车组的配属情况如下：
（1）使用單扇塞拉门的动车组：和谐号动车组CRH1、CRH2G、CRH3、CRH5、CRH6A、CRH380B、CRH380D；复兴号动车组CR400AF和CR400BF。
（2）使用双扇塞拉门的动车组：和谐号动车组CRH6F。
（3）使用内置式侧拉门的动车组：和谐号动车组CRH2和CRH380A。
2、动车组侧门障碍物检测功能遵循的标准
侧门的障碍物检测功能执行的国内外标准有：
（1）GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门 （第6.6.3章节）。
（2）TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门（第7.3.1.2和3.9章节）。
（3）EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准（第5.2.1.4章节）。
2.1 单扇/双扇塞拉门
单扇和双扇塞拉门障碍物检测功能遵循如下指标：
（1）门障碍检测的灵敏度： 在侧门门扇下底部200mm以上、上顶端200mm以下范围内，当障碍物测试棒（30mm X 60mm矩形铝合金块）放在门扇前沿和门框之间（或两门扇之间）时（如图3左图所示），门的指示不应显示门关闭锁紧。此测试应在门高度方向的底部、中部和顶部进行。
（2）门障碍检测力：在关门过程中施加在障碍物上的力应符合以下规定要求1）峰值值力≤300N；2）第一次关门时的有效力≤150N；3）再次关门时的平均有效力≤200N。
（3）门障碍物移除力：夹在门扇前沿和门框之间（或两门扇之间）的障碍物移除测试棒（10mm X 50mm矩形铝合金块，如图3右图所示），应能用不大于150N的力抽出，或障碍物检测功能启动、门打开。此测试应在门高度方向的底部、中部和顶部进行。
2.2 内置式侧拉门
内置式侧拉门障碍物检测功能遵循如下指标：
（1）门障碍检测的灵敏度和障碍物检测力：在门关闭过程的最后80mm的行程内，关门力应不大于180N；
（2）门障碍物移除力：同塞拉门检测要求。
3、动车组侧门障碍物检测功能及检测方式
侧门的障碍物检测功能执行的国内外标准有：
（1）GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门 （第6.6.3章节）。
（2）TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门（第7.3.1.2和3.9章节）。
（3）EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准（第5.2.1.4章节）。
3.1 单扇/双扇塞拉门
塞拉门在关闭过程中遇到障碍物，门扇将自动完全打开门，并停留3秒（此时间参数可以通过软件调整）后再次尝试关门动作，便于乘客和行李移开门道位置，如果障碍物一直存在，门系统连续尝试3次关门动作后仍不能关闭时，侧门系统自带的门控器将诊断检测到障碍物并发出报警信号给司机，司机及时安排机械师前去查看并处理，此时由于门没有关闭到位，列车牵引安全环路断开不能牵引行车。
单扇塞拉门在自动开关门过程中通过三种方式实现障碍物检测功能，即敏感边检测、电机电流检测和开关门时间/位置检测三种方式，互为冗余。
双扇塞拉门由于结构限制不能应用敏感边检测方式，在自动开关门过程中通过电机电流检测和时间/位置检测两种方式实现障碍物检测功能，互为冗余。
具体检测方式如下：
（1）敏感边检测：门扇前端内外胶条各设置敏感边，敏感边为一条压敏电阻，阻值通常采用为1.2KΩ（12V）或2.2KΩ（24V），嵌入在门扇前缘的内、外胶皮内（位置如图5所示）。外力压迫敏感边，压敏电阻电阻值会瞬间降低到400Ω以下，门控器在关门过程中会通过软件检测到此变化并和软件匹配得阈值进行比较，超出阈值规定次数后，则触发障碍物检测功能，如果检测到敏感胶条失效（短路或断路）故障，也有对应的报警信息提示司乘人员及时进行修复。
（2）电机电流检测：门控器对门驱动电机的实际电流进行监控并与软件内部设定电流阈值进行比较，开关门过程中检测到电机实际电流超过设定阈值规定次数后，则触发障碍物检测功能。 （3）开关门时间/位置检测：门控器在上电初始化过程中了执行门宽参数自学习功能，门控器软件将记录门在打开和关闭过程中各点的位置并生成开关门时间/位移曲线参数。以后每次开关门过程中门控器都监控门实际时间/位移并与初始化设定的时间/位置曲线相比较，偏离设定曲线值则触发障碍物检测功能。
3.2 内置式侧拉门
内置式侧拉门采用弱动气缸结构，关闭末端降低关门保持力；同时采用时间继电器控制障碍返回。内置式侧拉门关门障碍物检测功能采用时间检测方式，车门关闭遇到障碍物后，超过规定的关门设定时间（通过时间继电器设定，正常关门时间为7秒，关门时间超过10秒触发障碍物检测功能）后会自动打开，停在开门位置，发出碍物检测报警，司机安排机械师前去查看并处理，此时由于门没有关闭到位，列车牵引安全环路断开不能牵引行车。
4、动车组侧门障碍物检测功能完全失效（屏蔽）的条件
无论是单扇/双扇塞拉门还是内置式侧拉门对于障碍物检测功能完全失效（屏蔽）的条件都遵循以下：
（1）列車处于静止时，门关闭锁闭到位或者
（2）列车速度大于1公里/小时
其中第二条是出于安全考虑，如果列车启动了即列车速度大于1公里/小时，但侧门还没有完全关闭，门控器将控制侧门快速关闭，不再进行障碍物检测。
5、结束语
本文以动车组关键部件侧门系统为切入点，对三类侧门的障碍物检测功能的原理、结构组成、探测方式进行了综合论述，三类侧门的障碍物检测功能都符合国内外标准要求。侧门系统设置障碍物检测功能是为了乘客乘车安全，避免乘客或者行李在门关闭过程中挤压损伤，但同时提倡乘客在上下动车组过程中准时、文明乘车，不要在门关闭过程中上下车或者人为故意阻挡车门正常关闭，影响动车组运营秩序，给其他乘客出行带来不便。
参考文献
[1]马腾.基于dsPIC30F5015的动车组自动门控制系统研究[J].科技传播，2011-12（下）：202-203.
[2]GB/T30489-2014 城市轨道车辆客室侧门.
[3]TB/T 3454.1-2016动车组车门 第1部分：客室侧门.
[4]EN14752-2005铁路应用-车辆门系统标准.
作者简介
孙学利（1976-）男，汉族，本科，工程师，从事高速动车组关键系统研发工作。