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[摘要]在地铁运行的过程中地铁站台屏蔽门起到保护乘客安全,阻隔噪音,减少空调系统能源消耗的作用,在屏蔽门使用过程中由于信号传递、控制系统等原因也会造成屏蔽门夹人现象的发生,要注意安全防护。
[关键词]地铁站台;屏蔽门;安全防护;措施
中图分类号:U231文献标识码: A
一、前言
随着当前经济发展速度的不断加快,地铁已成为人们主要的出行工具,随着地铁乘坐人员数量的不断增加,地铁在运行过程中的安全性问题就显得十分的突出,列车车门与站台屏蔽门作为乘客上下列车的通道,地铁站台屏蔽门是阻隔乘客和运行列车之间的屏障,其不同步问题将会直接危及乘客乘车的安全,影响城市轨道交通行业的服务质量,本文就地铁站台屏蔽门安全防护措施进行探讨
二、间隙夹人情况及现有对策分析
1、间隙夹人情况分析
(一)客流拥挤,强行进入车厢后被弹回,导致间隙夹人。这类情况大多在客运高峰时发生,当关门声光报警时,乘客强行登车,由于列车内过于拥挤而被弹回,恰遇此时屏蔽门与列车门联动关闭,则会出现间隙夹人的情况。
(二)客流拥挤,被屏蔽门或列车门夹到后逃脱,而后进入间隙导致夹人。屏蔽门与列车门的门控单元(DCU)均自带障碍物检测功能,能探测到最小障碍物大小通常约为4mm(厚×40mm(宽)的硬质物体。以上海地铁3号线AC03型列车的电动塞拉车门为例,常常由于客流拥挤而导致车门无法正常关闭。当障碍物检测功能启动时,驱动电机可空转2秒,以使门叶可以手动移动及取出障碍物。此过程重复两次,如果检测到障碍物仍存在,则门叶将返回到完全开启位置。这一功能虽然避免了列车门夹人事故,但乘客有可能因这一情况而退出车厢,进入屏蔽门和车体之间间隙,从而导致更为严重的事故发生。
(三)客流一般,由于屏蔽门与列车门关门时间不合理导致夹人。目前对于全国大部分安装屏蔽门系统的线路,屏蔽门与列车门的关门过程通常是由信号系统联动实现的,但常常由于屏蔽门与列车门关门不同步,造成乘客在登车过程中形成混乱,往往在放弃登车时停留在间隙中,这一情况即使在客流并不拥挤情况下也时常发生。
2、现有的间隙防夹人对策分析
(一)通过机械结构设计,防止乘客进入该间隙
在屏蔽门的滑动门边缘安装安全挡板,或者在屏蔽门靠近列车侧安装三角斜面防站立板。前者适合限界要求较宽松的线路,安装挡板后可以减小列车门与屏蔽门之间间隙,降低了乘客进入该间隙的可能性。后者对限界要求不高,由于不利于乘客站立,所以可防止乘客进入该间隙。
(二)通过信号获取,判断是否有乘客进入该间隙
在屏蔽门与列车门关闭后,关于如何获取间隙是否有人的方法,目前常采用的有两类:一类是人工方式,依靠司机在关门前进行瞭望判断,可采用在站台尾部立柱装设软灯管方式,例如广州地铁多采用该种方式;另一类是采用传感器检测方式,通常在屏蔽门两侧安装红外探测或激光探测器,例如在上海地铁1号线部分站台采用了红外光幕式探测器对地铁屏蔽门进行控制。
三、控制屏蔽门运行的系统保障
1、视频技术
该项技术的应用原理是对连续的视频画面进行比较,或者将即时的视频画面与一参照画面进行比较,以检测异常现象。运用这种技术的事故检测系统已经在道路交通得到广泛应用。使用的算法取决于所要求检测的类型。虽然这种技术总体上能起到安全防护的作用,但还不能保证绝对安全,因为该项技术受到的制约是对环境亮度和反差,以及气候条件过于敏感。
2、智能视频系统(intelligentvideosystem,简称IVS)
作为一种行为视频系统能大大提高安全检测的可靠性,因为它能识别各种异常现象。采用IVS作为站台与轨道安全防护系统时,其程序设计可以保证在出现特定的异常状况时才发出警报。该项技术也可以在铁路线网的PTP得到应用。采用视频技术,装置简便,成本最低,摄像头安装在轨道上方若干点。但有时会受到干扰,而发生误报。目前达到的安全总体等级(SafetyIntegrityLevel)为最低的SIL0。
3、红外线束
红外线束位于站台平面下方,与轨道轴线垂直的方向。当有入侵物体阻断调制的红外线束时,会立即发出警报,但也会有误报。例如有报纸或塑料袋之类的物体落入轨道时,也会发出警报。采用该项技术,装置简便,成本也较低,可沿着站台安装。但会受到雨雪、阳光的干扰,误报率很高。目前达到的安全总体等级为SIL2。
4、重量传感器
重量传感器是一种对压力敏感的压垫,是由两片金属板做成的电容器,其电容量随着受到压力的大小而变化。压力敏感垫安装在轨道上和站台边缘。当受到外力而使电容量变化时,会发出警报。
重量传感器的安装简便,成本也较低。但在大雪的情况下会受到干扰。目前达到的安全总体等级为SIL2。
5、激光扫描器
激光距离测量仪用来测定激光脉冲在发射器、环境中的物体与接收器之间的总行程时间,激光扫描器按照不同角度和距离的要求得到一组测定数据。采用一面旋转的镜子使激光以每秒78周的速率旋转。该系统得到的结果取决于被测物体与激光之间的距离。虽然该项技术对极端气候条件和物体的颜色敏感,但是果适当布置,例如每个站台沿轨道安装4套,则可以避免上述影响。激光扫描器的安装简便,成本也较低。虽会受到雨雪、阳光的干扰,但通过适当布置,采用特定的算法,可以降低误报率。目前达到的安全总体等级为SIL2。
6、屏蔽门门控器
门控器的主要作用就是接收中央接口盘PSC系统的开、关门命令,控制本单元门体开、关动作,同时向监控系统反馈门内部的状态信息。门内的主要控制部件有就地控制盘LCB、电磁锁、直流无刷电机、开关门位置检测开关、指示灯等。屏蔽门门控器接收中央接口盘PSC的命令控制滑动门的开关动作,同时通过影线和通讯线传递门的状态信号。就地控制盘LCB、开关门位置检测开关、应急门,端门均采用无源节点信号,经过光耦隔离后输入到单片机,单片机检测到信号后进行相应控制。驱动器件根据不同的反馈信号控制相应的开关管通断,达到电子换向的目的。通过执行不同时序控制达到“正转“”反转”的目的,从而达到开、关门的目的。如果要调整屏蔽门门控器的开门或关门的时间,可以在软件主程序的电机驱动模块的控制模块中加入一个延时执行的指令,或者在电机驱动器件的控制电路之前增加一个延时开关或延时继电器来实现延时开启和关闭屏蔽门。
四、钢化玻璃自爆及防止措施
1、控制钢化应力。钢化应力越大,硫化镍结石的临界半径就越小,能引起自爆的结石就越多。避免高应力引起的不必要自爆风險。平面应力(钢化均匀度)应越小越好,这样不仅减小自爆风险,而且能提高钢化玻璃的平整度。
2、对钢化玻璃进行热均质处理,降低自爆率。均质处理是公认的解决玻璃自爆问题的有效方法。将钢化玻璃再次加热到290℃左右并保温一定时间,使硫化镍在玻璃出厂前完成晶相转变,让今后可能自爆的玻璃在工厂内提前破碎。这种钢化后再次热处理的方法,我国通常将其译成“均质处理”,也俗称“引爆处理”。
3、在结构设计过程中增加必要的保护措施,根据钢化安全玻璃的特点,为了避免其在使用过程发生自爆,在门体的结构设计中,在站台侧可见部分,玻璃周边采用装饰框进行保护,门框与玻璃周边留有间隙并用密封胶填缝,使玻璃不直接与金属框接触;同时,尽量在设计上确保玻璃粘结厚度不小于6㎜,可防止使用过程中在受到挤压时自爆。
4、合理设计,选择合理的分隔设置,避免单块玻璃尺寸超大、结构超厚。
5、进一步研究采用新技术、新材料、新工艺,降低屏蔽门玻璃自爆概率的可行性。例如可考虑采用半钢化玻璃、铯钾玻璃作为屏蔽门的面板材料;可考虑采用金属板材(如用钢板、铝板)及夹胶玻璃等作为屏蔽门的面板材料。如果选用金属板材、夹胶玻璃等作为屏蔽门的面板材料,虽然可避免钢化玻璃自爆引起的问题,但万一出现火灾等紧急情况时不利于乘客疏散,所以总体上不主张选用不能打碎的材料作为屏蔽门的面板材料。
结束语
在地铁运行的过程中,我们首先要保证乘客的安全不受到损害,采取相应的预防措施来提高屏蔽门的运行安全。
参考文献:
[1]陈韶章,等.地下铁道站台屏蔽门系统[M].北京:科学出版社,2005
[2]谭铁仁.地铁站台屏蔽门控制器应急装置设计[J].城市轨道交通研究,2011
[关键词]地铁站台;屏蔽门;安全防护;措施
中图分类号:U231文献标识码: A
一、前言
随着当前经济发展速度的不断加快,地铁已成为人们主要的出行工具,随着地铁乘坐人员数量的不断增加,地铁在运行过程中的安全性问题就显得十分的突出,列车车门与站台屏蔽门作为乘客上下列车的通道,地铁站台屏蔽门是阻隔乘客和运行列车之间的屏障,其不同步问题将会直接危及乘客乘车的安全,影响城市轨道交通行业的服务质量,本文就地铁站台屏蔽门安全防护措施进行探讨
二、间隙夹人情况及现有对策分析
1、间隙夹人情况分析
(一)客流拥挤,强行进入车厢后被弹回,导致间隙夹人。这类情况大多在客运高峰时发生,当关门声光报警时,乘客强行登车,由于列车内过于拥挤而被弹回,恰遇此时屏蔽门与列车门联动关闭,则会出现间隙夹人的情况。
(二)客流拥挤,被屏蔽门或列车门夹到后逃脱,而后进入间隙导致夹人。屏蔽门与列车门的门控单元(DCU)均自带障碍物检测功能,能探测到最小障碍物大小通常约为4mm(厚×40mm(宽)的硬质物体。以上海地铁3号线AC03型列车的电动塞拉车门为例,常常由于客流拥挤而导致车门无法正常关闭。当障碍物检测功能启动时,驱动电机可空转2秒,以使门叶可以手动移动及取出障碍物。此过程重复两次,如果检测到障碍物仍存在,则门叶将返回到完全开启位置。这一功能虽然避免了列车门夹人事故,但乘客有可能因这一情况而退出车厢,进入屏蔽门和车体之间间隙,从而导致更为严重的事故发生。
(三)客流一般,由于屏蔽门与列车门关门时间不合理导致夹人。目前对于全国大部分安装屏蔽门系统的线路,屏蔽门与列车门的关门过程通常是由信号系统联动实现的,但常常由于屏蔽门与列车门关门不同步,造成乘客在登车过程中形成混乱,往往在放弃登车时停留在间隙中,这一情况即使在客流并不拥挤情况下也时常发生。
2、现有的间隙防夹人对策分析
(一)通过机械结构设计,防止乘客进入该间隙
在屏蔽门的滑动门边缘安装安全挡板,或者在屏蔽门靠近列车侧安装三角斜面防站立板。前者适合限界要求较宽松的线路,安装挡板后可以减小列车门与屏蔽门之间间隙,降低了乘客进入该间隙的可能性。后者对限界要求不高,由于不利于乘客站立,所以可防止乘客进入该间隙。
(二)通过信号获取,判断是否有乘客进入该间隙
在屏蔽门与列车门关闭后,关于如何获取间隙是否有人的方法,目前常采用的有两类:一类是人工方式,依靠司机在关门前进行瞭望判断,可采用在站台尾部立柱装设软灯管方式,例如广州地铁多采用该种方式;另一类是采用传感器检测方式,通常在屏蔽门两侧安装红外探测或激光探测器,例如在上海地铁1号线部分站台采用了红外光幕式探测器对地铁屏蔽门进行控制。
三、控制屏蔽门运行的系统保障
1、视频技术
该项技术的应用原理是对连续的视频画面进行比较,或者将即时的视频画面与一参照画面进行比较,以检测异常现象。运用这种技术的事故检测系统已经在道路交通得到广泛应用。使用的算法取决于所要求检测的类型。虽然这种技术总体上能起到安全防护的作用,但还不能保证绝对安全,因为该项技术受到的制约是对环境亮度和反差,以及气候条件过于敏感。
2、智能视频系统(intelligentvideosystem,简称IVS)
作为一种行为视频系统能大大提高安全检测的可靠性,因为它能识别各种异常现象。采用IVS作为站台与轨道安全防护系统时,其程序设计可以保证在出现特定的异常状况时才发出警报。该项技术也可以在铁路线网的PTP得到应用。采用视频技术,装置简便,成本最低,摄像头安装在轨道上方若干点。但有时会受到干扰,而发生误报。目前达到的安全总体等级(SafetyIntegrityLevel)为最低的SIL0。
3、红外线束
红外线束位于站台平面下方,与轨道轴线垂直的方向。当有入侵物体阻断调制的红外线束时,会立即发出警报,但也会有误报。例如有报纸或塑料袋之类的物体落入轨道时,也会发出警报。采用该项技术,装置简便,成本也较低,可沿着站台安装。但会受到雨雪、阳光的干扰,误报率很高。目前达到的安全总体等级为SIL2。
4、重量传感器
重量传感器是一种对压力敏感的压垫,是由两片金属板做成的电容器,其电容量随着受到压力的大小而变化。压力敏感垫安装在轨道上和站台边缘。当受到外力而使电容量变化时,会发出警报。
重量传感器的安装简便,成本也较低。但在大雪的情况下会受到干扰。目前达到的安全总体等级为SIL2。
5、激光扫描器
激光距离测量仪用来测定激光脉冲在发射器、环境中的物体与接收器之间的总行程时间,激光扫描器按照不同角度和距离的要求得到一组测定数据。采用一面旋转的镜子使激光以每秒78周的速率旋转。该系统得到的结果取决于被测物体与激光之间的距离。虽然该项技术对极端气候条件和物体的颜色敏感,但是果适当布置,例如每个站台沿轨道安装4套,则可以避免上述影响。激光扫描器的安装简便,成本也较低。虽会受到雨雪、阳光的干扰,但通过适当布置,采用特定的算法,可以降低误报率。目前达到的安全总体等级为SIL2。
6、屏蔽门门控器
门控器的主要作用就是接收中央接口盘PSC系统的开、关门命令,控制本单元门体开、关动作,同时向监控系统反馈门内部的状态信息。门内的主要控制部件有就地控制盘LCB、电磁锁、直流无刷电机、开关门位置检测开关、指示灯等。屏蔽门门控器接收中央接口盘PSC的命令控制滑动门的开关动作,同时通过影线和通讯线传递门的状态信号。就地控制盘LCB、开关门位置检测开关、应急门,端门均采用无源节点信号,经过光耦隔离后输入到单片机,单片机检测到信号后进行相应控制。驱动器件根据不同的反馈信号控制相应的开关管通断,达到电子换向的目的。通过执行不同时序控制达到“正转“”反转”的目的,从而达到开、关门的目的。如果要调整屏蔽门门控器的开门或关门的时间,可以在软件主程序的电机驱动模块的控制模块中加入一个延时执行的指令,或者在电机驱动器件的控制电路之前增加一个延时开关或延时继电器来实现延时开启和关闭屏蔽门。
四、钢化玻璃自爆及防止措施
1、控制钢化应力。钢化应力越大,硫化镍结石的临界半径就越小,能引起自爆的结石就越多。避免高应力引起的不必要自爆风險。平面应力(钢化均匀度)应越小越好,这样不仅减小自爆风险,而且能提高钢化玻璃的平整度。
2、对钢化玻璃进行热均质处理,降低自爆率。均质处理是公认的解决玻璃自爆问题的有效方法。将钢化玻璃再次加热到290℃左右并保温一定时间,使硫化镍在玻璃出厂前完成晶相转变,让今后可能自爆的玻璃在工厂内提前破碎。这种钢化后再次热处理的方法,我国通常将其译成“均质处理”,也俗称“引爆处理”。
3、在结构设计过程中增加必要的保护措施,根据钢化安全玻璃的特点,为了避免其在使用过程发生自爆,在门体的结构设计中,在站台侧可见部分,玻璃周边采用装饰框进行保护,门框与玻璃周边留有间隙并用密封胶填缝,使玻璃不直接与金属框接触;同时,尽量在设计上确保玻璃粘结厚度不小于6㎜,可防止使用过程中在受到挤压时自爆。
4、合理设计,选择合理的分隔设置,避免单块玻璃尺寸超大、结构超厚。
5、进一步研究采用新技术、新材料、新工艺,降低屏蔽门玻璃自爆概率的可行性。例如可考虑采用半钢化玻璃、铯钾玻璃作为屏蔽门的面板材料;可考虑采用金属板材(如用钢板、铝板)及夹胶玻璃等作为屏蔽门的面板材料。如果选用金属板材、夹胶玻璃等作为屏蔽门的面板材料,虽然可避免钢化玻璃自爆引起的问题,但万一出现火灾等紧急情况时不利于乘客疏散,所以总体上不主张选用不能打碎的材料作为屏蔽门的面板材料。
结束语
在地铁运行的过程中,我们首先要保证乘客的安全不受到损害,采取相应的预防措施来提高屏蔽门的运行安全。
参考文献:
[1]陈韶章,等.地下铁道站台屏蔽门系统[M].北京:科学出版社,2005
[2]谭铁仁.地铁站台屏蔽门控制器应急装置设计[J].城市轨道交通研究,2011