城市轨道交通毕业论文.doc

毕 业 设 计 正 文城市轨道交通毕业论文目 录绪 论1第1章 屏蔽门系统概述21.1 屏蔽门系统定义21.2 屏蔽门系统的类型21.2.1 全封闭式屏蔽门21.2.2 半封闭式屏蔽门21.3 屏蔽门的构成和功能31.3.1 门体结构31.3.2 门机系统41.3.3 供电电源51.3.4 控制系统5第2章 屏蔽门在国内外的应用概况92.1 屏蔽门在国内的应用情况92.2 屏蔽门在新加坡的发展情况10第3章 屏蔽门的特点和运行模式及接口123.1 屏蔽门的特点123.1.1 屏蔽门的优点123.1.2 屏蔽门的缺点153.2 屏蔽门的运行模式163.2.1正常运行模式(系统级控制)183.2.2非正常运行模式(站台级控制)183.2.3紧急运行模式(手动操作)193.3 屏蔽门系统与相关专业的接口193.3.1屏蔽门系统与信号系统的接口内容213.3.2屏蔽门系统与综合监控系统的接口内容22第4章 屏蔽门系统的发展前景以及应用建议244.1 屏蔽门系统的发展前景244.1 屏蔽门系统的应用建议25参考文献26致 谢27毕 业 设 计 正 文 第27页绪 论屏蔽门系统是上世纪80年代出现的应用在城市轨道交通中的一种安全装置。地铁屏蔽门系统是一个典型的机电一体化产品，其沿站台边缘布置，将车站站台与行车隧道区域隔离开，降低车站空调通风系统的运行能耗。同时减少了列车运行噪音和活塞风对车站的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境，提高了地铁的服务水平。在我国轨道交通建设中，广州地铁2号线是国内首次引入屏蔽门系统，并在实际应用中取得了良好的经济、社会效益的地铁线路。目前已建成的地铁线路有些正在筹备加装屏蔽门（或安全门）系统（如广州一号线），新建线路多数设计采用屏蔽门（或安全门）系统。第1章 屏蔽门系统概述1.1 屏蔽门系统定义屏蔽门系统是应用在城市轨道交通中设置于车站站台边缘的一种安全装置。它将列车与车站站台候车区域隔离开来，在列车到达和出发时可自动开启和关闭，为乘客营造了一个安全、舒适的候车环境。1.2 屏蔽门系统的类型屏蔽门可以大致分为以下两种类型：全封闭式屏蔽门（图1.1.1）、半封闭式屏蔽门（图1.1.2）图1.1.1全封闭式屏蔽门 图1.1.2半封闭式屏蔽门 1.2.1 全封闭式屏蔽门它是一道自上而下的玻璃隔离墙和活动门，沿着车站站台边缘和两端头设置，能把站台候车区与列车进站停靠区完全隔离。这种屏蔽门系统的主要功能是增加安全性、节约能耗以及降低噪音等。 1.2.2 半封闭式屏蔽门它是一道上不封顶的玻璃隔离墙和活动门或不锈钢篱笆门。与全封闭式相比，安装位置基本相同，但结构简单，高度低，空气可以通过屏蔽门上部流通，造价也低。它主要是起一种隔离的作用，提高站台候车乘客的安全，同时它也还能起到一定的降噪作用。1.3 屏蔽门的构成和功能屏蔽门系统主要由门体结构、门机系统、电源系统与控制系统四个部分组成。1.3.1 门体结构屏蔽门包括滑动门、固定门、端门、应急门及底部支撑等，全高封闭式屏蔽门还包括顶箱及上部连接结构，半高屏蔽门还包括固定侧盒。各部件应满足的主要功能如下：（1）滑动门为正常运营时乘客上下车的通道，应与列车车门一一对应，其开门方式采用中分双开式。（2）滑动门应有锁紧装置，门关闭后可防止外力作用将门打开。（3）端门设置在站台两端屏蔽门与站台设备房外墙之间，作为站台到区间隧道和设备房区域的进出通道。（4）应急门（EED）是为紧急情况下故障列车进站后，列车门无法对准滑动门时乘客进出站台的疏散通道。每侧站台应急门的设置数量暂定3道，由固定门兼作，对应第1、4、6节车厢各设置一道，以便对应4辆、6辆编组列车均能对应其列车两端各有一道应急门可在列车不能定点停车的情况下提供乘客进出车厢的条件。（5）应急门和端门均可向站台内侧旋转90开启。（6）滑动门、端门和应急门均应可在轨道侧手动打开，在站台侧用钥匙打开。（7）全高封闭式屏蔽门顶箱和半高屏蔽门固定侧盒都应能对其内设备提供有效的保护作用，同时半高屏蔽门的固定侧盒及其内设备应具有高的防护等级。（8）导向标识照明灯带非屏蔽门功能设备，其设置在门体上与否主要视导向标识照明需求以及车站装修效果确定。为改善站台候车环境，本工程地下车站全高封闭式屏蔽门门体上暂定设置照明灯带。如最终装修方案提出需求取消门体上照明灯带，再行取消。另外，为了配合通风空调系统的节能研究课题“利用屏蔽门、安全门转换技术实现地铁车站的环控节能”，有可能最终地下车站屏蔽门门体上的一定部位将设置开口，在空调季将开口关闭，在非空调季将开口打开。最终是否按此实施视课题研究成果确定。图1.3.1 门体结构图1.3.2 门机系统门机系统是屏蔽门滑动门的操作机构，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。需满足以下技术要求：（1）采用国内外成熟的直流永磁电机，电机调速性能和输出转矩均应满足门扇运动曲线和动力曲线的要求。（2）传动装置可采用皮带传动或螺杆传动。（3）电机应采用减振安装方式，应拆卸方便，便于维修。（4）锁紧及解锁装置应具有自动和手动两种功能。（5）轨侧手动解锁装置的设置应便于在轨道侧开启且不利于在站台侧开启，尤其是半高屏蔽门。为避免乘客在站台侧伸手越过屏蔽门开启轨侧手动解锁装置，半高屏蔽门的解锁装置（尤其是滑动门）均应采取相应安全措施，包括设置高度和设置型式。（6）对于半高屏蔽门，推荐采用一控制两驱动方式，即每道滑动门由一套门控单元（DCU）控制两套驱动电机，分别驱动左右门扇。图1.3.2 门机结构图1.3.3 供电电源屏蔽门系统的供电电源为一类负荷，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各站屏蔽门设备室内。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。为提高车站美观性，地下车站全高封闭式屏蔽门门体顶箱上设置照明灯带，配备照明灯带电源设备，与屏蔽门系统用电分开配备。对应每节车厢的四道滑动门至少分四路进行交叉配电，以保证其中一路电源故障时，其它三道滑动门能可靠供电。屏蔽门系统应配有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。备用电源的容量暂定应保证在事故停电时，能使屏蔽门控制系统在30min内对每侧滑动门开关操作至少3次。1.3.4 控制系统屏蔽门控制系统的主要作用是与信号系统进行信息交换，对屏蔽门的开门、关门进行控制，保证屏蔽门的开门、关门与列车车门动作同步。关门过程具备障碍物探测功能。屏蔽门控制系统由中央接口盘(CIP)、单元控制器(PEDC )、门控单元(DCU)、就地控制盘(LCU)、站台监控亭远方报警盘(PMP) 等组成。(1) 屏蔽门控制子系统站台每侧屏蔽门配置完整的控制子系统(包括PEDC， DCU， LCU， PMP及连接其它系统的接口)，与上下行信号系统配合，分别控制各侧屏蔽门.系统内部采用现场总线和硬线两种连接方法。(2) 中央接口盘(CIP)CIP由单元控制器(PEDC)，2 20V/50V的变压器和外围接口构成.每个CIP包含2个PEDC，PE DC分别控制相应的站台屏蔽门。PEDC采用冗余的双微处理器设计，分别作为控制和热备用，具有存放数据和软件的存贮单元，配备手提电脑接口；在PEDC控制板内采用力导向继电器，对信号系统或LCU发出的门控关键信号进行逻辑控制.CIP是整个控制系统的核心单元，控制整个系统的工作过程，实现系统内部信息的收发、采集、汇总和分析；实现与系统内部LCU， PMP， DCU各单元之间和系统外部EMCS(机电设备控制系统)， SIG(信号系统)之间的信息交换.通过CANbus总线监视所有DCU的工作运行状况.PEDC执行来自信号系统或LCU的指令，控制DCU实现相应操作，并向信号系统反馈屏蔽门的状态信息、LCU的操作和状态信息；PEDC发出2种允许信号，分别传递给单、双数门，任何一个信号发生故障，仍有一半的门可自动操作.通过PEDC内设置的编程/调试接口下载、在线或离线调整参数和软件组态，并对各DCU单元重新编程.发生屏蔽门供电系统故障(包括：电源、驱动电源UPS、控制电源UPS等故障)时，向PMP发送各种报警信号。(3) 门控单元(DCU)DCU是滑动门电机的电子控制装置，每个滑动门都配置一个DCU，并安装在顶箱内.DCU内有一个16位控制微机，还有存放数据和软件的存贮单元、自动/旁路/测试转换开关控制输入接口、手动开门/关门按钮控制输入接口、门状态指示灯接口、两路冗余现场总线接口、连接CIP的硬线接口及连接手提电脑的接口.DCU执行PEDC和LCU发出的控制命令.DCU对手动解锁装置进行监控；采集并发送门状态信息及各种故障信息；通过DCU内设置的编程/调试接口在线或离线调整参数和软件组态，进行重新编程和设置参数；通过自动/旁路/测试三位开关的位置控制门的状态(自动时，门正常工作；旁路时，该门从屏蔽门系统中隔离开；测试时，该门从屏蔽门系统中隔离开，并通过就地控制按钮控制开关门)；通过开关门状态指示灯显示滑动门的运动情况(灯点亮时，门正常开启；灯熄灭时，门关闭锁紧；灯闪烁时，门出现故障)。图1.3.3 门机控制器（DCU）控制框图(4) 就地控制盘(LCU)LCU安装在列车出站端，列车正常停车时与驾驶室的位置相对应.每侧屏蔽门设置I个LCU，通过硬线接口与CIP连接.LCU盘面上包括LCU操作允许/禁止双位开关、开门按钮指示灯、关门按钮指示灯、SD/EED互锁解除钥匙开关、SD/EED全关闭状态指示灯及指示灯检测按钮.当信号系统对屏蔽门的控制发生故障或CIP故障时，由该LCU对DCU进行控制.通过LCU盘允许/禁止开关动作实现对门系统的控制(允许时，信号系统的指令失效；禁止时，LCU的指令失效).通过开门(关门)指示灯显示开门(关门)状态(开门指示灯在门开启过程中点亮，所有门完全开启后熄灭；关门指示灯在门关闭过程中点亮，所有门关闭锁紧后熄灭).SD /BED全关闭指示灯显示关门信号状态(关门信号存在时，灯点亮；关门信号消失时，灯熄灭)。通过SD/EED互锁解除钥匙开关实现SD/EED互锁的解除(当出现门故障时，实施LCU控制，通过SD/EED互锁解除钥匙开关强制发送SD/EED互锁解除信号给PEDC， PEDC再传送到信号系统).通过指示灯测试按钮测试指示灯是否正常工作。(5) 站台监控亭远方报警盘(PMP)站台设置监控亭(PSB)，P MP安装在PSB内，并监视相应屏蔽门的运行.PMP是可编程的微机，具有存放数据和软件的存贮单元、3英寸软盘驱动器、彩色液晶显示屏、键盘、打印设备并口及连接CIP的串行通信接口.盘面上设有开门状态、LCU操作允许状态、SD/EED手动操作状态、SD/EED互锁解除报警、SD/EED关门故障、SD开门故障、现场总线故障、电源故障、声光报警复归按钮等指示灯及指示灯测试按钮。PMP具有远程监视工作站的所有功能：PMP的液晶显示器显示系统当前运行状态，对各种故障信号进行监视报警，并能显示系统历史运行记录；PMP上的指示灯与液晶显示器同步显示各种状态及故障信号；PMP内设的编程/调试接口可下载可调参数、软件及历史运行记录，并对PMP重新编程；PMP可以在线诊断所有控制器的运行情况，对SD/EED互锁解除、SD/EED关门故障、SD/EED开门故障、现场总线故障、顶箱故障、电源故障等进行报警，并能对开门状态、LCU 操作允许状态、SD/EED手动操作状态、应急门打开状态等信息进行监视。第2章 屏蔽门在国内外的应用概况2.1 屏蔽门在国内的应用情况目前我国正处于大规模城市化的发展时期，城市化水平得到了迅速提高，但却出现了市区公共交通拥堵、空气质量下降等问题。而地铁具有运量大，速度快、时间准，干扰小、安全可靠，能耗低，污染轻等优点，它满足了现代都市市民对生存环境质量和时间速度的要求，是解决城市公共交通最有力方式。随着国家经济的繁荣昌盛，除已有地铁的大城市（例如北京、天津、上海等）在增加地铁线路外，大多数省会城市和人口逾百万的二级城市也都在建设地铁。因此，我国的地铁建设正处于高速发展的时期。虽然修建地铁能够给城市带来诸多有利，但它的初投资高和运行费用昂贵也给国家及地方政府带来了不少阻力。在地铁能耗中，通风空调系统能耗又占有巨大的比重，如何保证地铁站厅和站台的舒适度，并降低运行费用，是地铁暖通专业必须考虑的问题。而且因为乘客跳下站台引起的事故，也是常有发生（表2.1），人车冲突日益凸显，而屏蔽门可以有效的解决这些问题，所以国内新建的地铁线路大多考虑安装屏蔽门系统。表2.1 上海地铁2005年部分人车冲突事件1997年，基于安全、节能和环保的要求，我国第一个地铁屏蔽门系统安装在香港新机场快线，该系统与整个地铁车站相结合，形成了美妙的装饰效果，令人赞叹。同时，香港地铁分别在1997年和2001年邀请屏蔽门制造商研究在营运中铁路系统加设屏蔽门可行性，并曾在彩虹站2号及3号中间站台做实验，工程顺利试验后，便推广到其他车站。目前除部分地面或高架车站由于没有安装空调系统而没有加装屏蔽门，香港地铁站台均装有屏蔽门，九广东铁的尖东站屏蔽门是世界上最长的屏蔽门。中国大陆第一个安装屏蔽门系统的地铁系统是2003年6月28日投入运营的广州地铁2号线，该线路安装屏蔽门后，大大减少了车站冷空气在隧道里散失，与未安装屏蔽门的1号线相比，可节约空调通风系统20%的电能9。随后，该项目在上海、深圳等城市新建地铁线路中得到推广应用。目前，国内采用站台屏蔽门方案的地铁主要集中在高温高湿的南方地区，如香港机场快线、上海地铁九号线、广州地铁二号线和三号线、深圳地铁一期工程等。但随着国民经济的提高和人民对舒适性要求的提高，在我国北方地区，例如天津地铁2、3号线工程、津滨轻轨西段工程等项目，均在站台公共区采用了设置站台屏蔽门方案，北京地铁新建线路也在考虑采用集成屏蔽门系统方案。目前，英国西屋（Westinghouse）公司、瑞士卡巴（KABA）公司、法国（FaiverleyTransportSA）法维莱公司和日本那博克（NABCO）公司成为世界上最主要的4家屏蔽门生产厂家，它们提供了世界上约90%的屏蔽门系统。而国内企业是近几年才进入该行业，自主制造能力比较差，到目前为止，还没有一个地铁项目完全采用国内产品。这种现象无疑增加了屏蔽门系统的初投资费用，再加上屏蔽门又不是地铁系统所必需的设备，所以其应用受到了很大的限制。2.2 屏蔽门在新加坡的发展情况1988 年，世界地铁第一套屏蔽门系统安装于新加坡地铁NEL线，距今已有26年历史。新加坡在安装屏蔽门系统时主要考虑经济因素与安全因素。在具体设计中主要考虑了以下几点： 新加坡常年气候炎热，故空调运行费用在地铁运行成本中占有较大比重；为了节省能源，提高地铁运营的经济效益，设置了气动控制系统，外观上较少追求美观。 充分考虑了乘客乘车的安全性。 为了满足地铁正常运营的需要，要求屏蔽门系统必须具备良好的运行可靠性。从其使用情况看是成功的，既保证了较高的可靠性，又满足了地铁的运营需要， 同时空调节能率达到50 % 左右。新加坡地铁所有的地下车站均装有屏蔽门，是全球首条重型铁路系系统采用屏蔽门。新加坡武吉班让轻轨十里广场站（TenMileJunctionLRTStation）因车站设有空调系统，早已经在兴建时安装屏蔽门。这个车站是新加坡唯一的轻铁车站装有屏蔽门。新加坡樟宜机场空中列车新加坡樟宜机场的空中列车（Skytrainsystem）在系统兴建时于两个客运大楼安装屏蔽门。未来新空中列车系统的7个车站将会继续装设屏蔽门，并取代旧有系统。第3章 屏蔽门的特点和运行模式及接口3.1 屏蔽门的特点3.1.1 屏蔽门的优点(1) 有助于提升列车运行安全随着轨道交通将成为广大市民主要出行方式，越来越多的人将拥向地铁车站。地铁列车在隧道内运行时会产生强烈的活塞效应，当列车进人站台时会给站台候车的乘客带来被活塞风吹吸的危险。装设屏蔽门后，由于站台与隧道空间有屏蔽门隔离开来，只有当列车停靠站台，并且列车门与屏蔽门完全对正时，屏蔽门才同时打开，从而避免了乘客探头张望和随车奔跑的现象，也避免了候车人员及物品意外跌落站台轨道的危险。另外，屏蔽门上还安装了探测各种障碍物的传感器，一旦有障碍物存在，传感器发出的信息将使屏蔽门再次作出开闭动作，这样有效地减少了车门挟人、挟物的事故。如广州地铁二号线安装的屏蔽门，是全国第一套地铁屏蔽门系统，也是目前世界上最先进的第三代屏蔽门系统，它采用了高科技和人性化技术，技术水平已超过目前香港、巴黎和伦敦等地铁使用的屏蔽门系统。广州地铁二号线自开通运营以来，没有发生一起乘客跳轨或落轨的安全事故。而上海地铁因没有安置屏蔽门系统，致使乘客意外进人轨道而发生的事故已达40多起，死亡人数超过20人。(2) 节省能源，降低运营成本为了保证人员夏天乘坐地铁的舒适度，在地下车站设置了保证空气凉爽的冷水机组(类似于中央空调系统)，能源消耗巨大。地铁运行时，隧道产生的活塞风，大大加快了地下车站的能源散失，电耗成为列车运营当中的一项极大的能源支出。如果设置了屏蔽门系统，就能避免隧道活塞风的影响，能量损失将显著降低，因此这是一项非常重要的节能措施。以上海轨道交通一号线、二号线普通规模的地下车站为例，因为未设屏蔽门为了保证人体舒适度，二号线采用冷水机组系统，造价为1300万元/站，环控用电量为44万kwh/月；地铁一号线设计时预留了屏蔽门安装预埋件，冷水机组按考虑屏蔽门系统的情况设置，如果安装屏蔽门，一号线普通地下车站的屏蔽门造价约为820万元/站，冷水机组设备造价为860万元/站，即每站用于环控的投资为1680万元，但耗电量降为27kwh/月。安装屏蔽门系统比不安装屏蔽门系统增加投资为1680-1300=380万元/站，但耗电量节省为44-27=17 kwh明，按目前用电价格0.63元/kwh计算，增加的投资如果用于二号线地下车站的耗电维持时间仅为3800000/( 170000*0.63)-35个月。显而易见，通过以上的比较设置屏蔽门系统将大大节省运营的成本。就节能来说，还需具体考虑一下地域情况。我国地域辽阔，各地在修建地铁时，各个车站采用的环控方案不尽相同。南方地区以广州为例，年平均气温和年最热平均气温都较高， 土壤温度全年为25 ，日夜温差小，四季变化不明显，因此单纯利用土壤畜冷以及通风排热是不可能的。与广州地理位置相似的还有香港和新加坡，都是全年通过空调来进行环控调节。在这些地区安装屏蔽门之后，将能够大量地减少能耗。我国北方地区，以北京为例，夏季日间气温可能高达35 以上，但日夜温差大，有可能利用土壤的畜冷来克服白天的高温。因此在该地区可以不采用空调进行环控。在这些地区，安装屏蔽门系统对于节能就没有多大的帮助了。中间地区的气候特点介于两地区之间。如上海地区，可以采用在510 月开空调进行环控这些地段的地铁车站安装屏蔽门系统后的节能效果介于南方地区和北方地区之间。图3.1.1 屏蔽门系统的节能原理(3) 利用气流导向，减少事故损失地下区间内与列车运营有关的线路层层叠叠，强弱电管线交叉穿插，隧道内防火成为保证列车安全运行的一项重要工作。安装了屏蔽门系统后，如果隧道内突发火灾，我们就可以利用活塞风人为地给火灾增加导向，为救援提供方便，将事故损失降到最低状态。(4) 降低人工成本在有些乘客不多的车站，安装屏蔽门后，可以减少甚至不需要站台接车人员，这将减少地铁的日常运营管理费用。前面介绍的日本南北线安装屏蔽门就是出于此种考虑。日本由于人力资源成本较高，因此在一些地铁车站安装屏蔽门时，可以大大地节省人工成本。如每个地铁车站按照两名接车人员、每名接车人员按月薪35 万日元计，而且公司负担的员工总费用支出是员工月薪的1. 25 倍，则一个安装屏蔽门的车站每年可以节约人工费用1 050 万日元。由此可见，通过屏蔽门的安装，可以大大地降低地铁的管理成本。我国目前的经济水平和日本相比还相去甚远， 公司员工的费用负担所占的比例比日本的低很多， 因此通过安装屏蔽门来降低公司的运营管理成本， 在几年甚至十几年内是不大可能的。(5) 环保列车行驶时会有噪声产生。安装屏蔽门系统之后，站台屏蔽门在站台和轨道之间形成一个物理屏障，可以大大降低地铁候车站厅中的噪声。对于安装全封闭式屏蔽门系统的地铁车站，能够降低约2025 dB (A) 的噪声值；安装了半封闭式屏蔽门的地铁车站，噪声值也能减少1015 dB (A) 。这会给乘客提供一个更加舒适安静的候车环境。在那些利用活塞风通风的车站，活塞风经常把轨道上的垃圾和灰尘带至站台，设置屏蔽门后可将垃圾和灰尘拒之于屏蔽门外，使站台能保持一定的舒适度和清洁度。(5) 城市形象采用屏蔽门后，乘客们能够舒适、安全地候车， 直接感受到政府对市民的关心，增加市民对政府工作的信任与支持。此外，屏蔽门系统是一种新型装置，自动化程度高，能够增加乘客的安全感，对于塑造国际化大都市的形象也很有帮助。3.1.2 屏蔽门的缺点上面所说的都是安装屏蔽门后对完善地铁功能、提高性能上有积极作用的一面。然而安装屏蔽门后也会带来一些负面影响。首先，屏蔽门系统的初期投资是相当昂贵的， 安装后还会增加维修费用。例如：目前香港地铁公司正在它的30 个车站的74 个站台上安装了屏蔽门系统，总投资达到20 亿港元，平均每个车站需要6 666. 7 万港元； 悉尼地铁的Wynyard 车站和Town Hall 车站共有14 个站台，安装屏蔽门初期投资需要1 310 万澳元，年维持费用约134 万澳元；我国的广州地铁， 光购买屏蔽门每个车站需人民币约862. 5 万元。其次是屏蔽门系统维护成本很高，一般每个站台年维护费用为造价的10%左右，合人民币约80多万元。另外，站台通透性、舒适性要求不允许在屏蔽门上发布广告，无法。收回设备投资；安装屏蔽门系统后，列车排放在隧道内的热量由通风设备强制排出，必须增加通风设备投资；扩大了列车在隧道内行驶时产生的活塞效应，导致机车功率消耗增大。再次，是缺少人性化设计，在侧式站台安装屏蔽门系统后会使站台变得狭长，乘客候车时感觉环境有些压抑，站厅舒适性明显下降；在已运营的地铁隧道壁墙上设有的广告箱安装屏蔽门之后，广告效应下降，影响广告收人。半封闭式的屏蔽门(又称为安全门)系统与全封闭式屏蔽门系统相比，最大的优势是造价低。在南方城市安装全封闭式屏蔽门能够节能，而对于北方城市这种情况就不太需要。北方不宜设置全封闭式屏蔽门，如果确有必要安装，可考虑选择半封闭式屏蔽门(上部不封顶)。据了解，站台的半封闭式屏蔽门系统在地铁单个站台的造价为600万元，轻轨站台为400万元，仅为国际同类产品造价的1/3单个站台节省200万一300多万元人民币，一条轨道交通线路将直接节省投资几千万元人民币；其次，维护成本明显低于全封闭屏蔽门系统，同时也不影响现有的广告发布设备收入。半封闭屏蔽门系统的优势明显大于屏蔽门系统，值得在国内轨道交通建设项目上大力推广。3.2 屏蔽门的运行模式控制要求：屏蔽门系统原则上在驾驶室操作，信号系统为屏蔽门系统提供开门、关门控制信号。如果信号系统发生故障则由司机通过PSL进行操作。在控制系统故障的情况下，站务人员可在站台侧用钥匙或由乘客在轨道侧手动将门打开。列车无法定点停车时，乘客可推开应急门。区间疏散时乘客可从端门通过。如下图3.2.1（开门控制）和图3.2.2（关门控制）。图3.2.1 开门控制流程图3.2.2 关门控制流程屏蔽门系统应可实现系统级控制、站台级控制、手动操作三级控制方式。三种控制方式以手动操作优先级最高，系统级最低。3.2.1正常运行模式(系统级控制)系统级控制为正常运行模式，用于在系统正常情况下，列车到站并且停在允许的误差范围内时，屏蔽门接受ATC(列车自动控制系统)指令自动控制或经列车司机确认后控制活动门的开、关。 (1)开门操作 当列车停站，信号系统确认列车停止位置在允许的范围内时，发出开门指令，信号系统通过屏蔽门主控机(PSC )发出开门指令，门机控制器(DCU)接收到开门命令后，执行解锁、开门等顺序操作。 (2)关门操作 当列车离站时，信号系统通过PSC向DCU发出关门命令。DCU接收到关门命令后，执行关门、闭锁等顺序操作。在所有屏蔽门关闭后，PSC向信号系统发出所有屏蔽门关闭并锁闭的信号，允许列车离站。3.2.2非正常运行模式(站台级控制)当系统级控制不能正常运行时，如列车停位不准确、信号系统故障、信号系统与屏蔽门系统通信中断、屏蔽门系统故障等非正常情况下，司机可通过站台端头控制盒(PSL)开关屏蔽门门体，实现屏蔽门的站台级操作。 (1) 开门操作 列车司机先打开PSL上的钥匙开关，然后操作PSL的开门按钮，发出开门命令，DCU接收到开门命令后，执行解锁、开门等顺序操作。 (2) 关门操作 由司机操作PSL的关门按钮，发出关门命令，DCU接收到关门命令后，执行关门、解锁等顺序操作。在所有屏蔽门关闭后，PSL向信号系统发出所有屏蔽门关闭并锁闭的信号，允许列车离站。 (3) 屏蔽门关闭后无法发车 当所有屏蔽门关闭，但信号系统仍然不能确认而不能发车时，由列车司机先打开PSL上的钥匙开关，然后操作PSL上的屏蔽门(PSD)互锁解除钥匙开关，发出强制发车信号，允许列车离站。3.2.3紧急运行模式(手动操作)当正常运行模式(系统级控制)、非正常运行模式(站台级控制)均不能操作屏蔽门时；在站台侧，由站台工作人员用钥匙打开活动门；在轨道侧，由司机通过车内广播通知乘客使用活动门上的手动解锁把手自行开启屏蔽门。在紧急运行模式下，如隧道内或者站台发生火灾等情况下，可由车站值班员操作车控室内PSA控制按钮或经授权后通过电话和广播通知站台值班员操作PSL对活动门进行开供控制。以上控制方式中，手动控制优先于电动控制，站台端头控制优先于自动控制或列车司机室控制。3.3 屏蔽门系统与相关专业的接口屏蔽门系统与车站相关系统（专业）都有接口要求，主要情况见表3.3.1。这里我们主要介绍一下屏蔽门系统与信号系统和综合监控系统的接口内容。表3.3.1屏蔽门系统与相关专业和系统的接口关系相关专业接口位置接口内容与要求输入资料输出资料建筑站台层、站厅层、设备层（当有设备层时）1、 实现屏蔽门布置及安装；2、 满足设备室要求；确定管线敷设路径；3、 完善屏蔽门外观；4、 落实屏蔽门与地面、设备用房外墙的接口。车站平、剖面图1、设备室面积及设置要求；2、屏蔽门布置及尺寸；3、预留预埋要求；4、管线路径及开孔等要求装修屏蔽门门体及设备室使装修和屏蔽门有效结合装修对屏蔽门的要求1、屏蔽门设备室装修要求；2、屏蔽门布置图（招标后）结构设备安装基础设备稳定、牢固安装设备荷载、安装基础及预留预埋件要求低压配电屏蔽门设备室双电源切换箱输出端子、综合接地箱以及地下车站灯带照明配电箱上口满足系统用电和设备接地要求1、提供屏蔽门系统用电要求和位置；2、提供屏蔽门设备室插座、照明要求；3、提供屏蔽门系统设备室设备接地要求综合监控系统（ISCS）屏蔽门设备室PSC端子排实现屏蔽门系统的远程监视、故障报警、记录和报表功能 接口形式屏蔽门系统远程监视、故障报警等要求；预留接口位置实现紧急情况下屏蔽门的开门控制接口形式提出屏蔽门紧急情况控制要求，负责线缆敷设通信满足屏蔽门摄像监视要求，提供后期维护的条件提出相关要求信号PSC端子排实现系统级控制方式1、列车编组信息；2、屏蔽门监控要求；3、屏蔽门门体与钢轨的等电位接地位置；4、列车停车精度。1、屏蔽门监控要求，预留接口位置；2、屏蔽门门体与钢轨的等电位接地位置要求通风空调PSD设备室满足设备室环境要求和受力负载、活塞风风速屏蔽门所需承受的风压； 屏蔽门端部活塞风风速； 1、屏蔽设备室环境要求；2、屏蔽门的位置、高度及设备发热量给排水PSD设备室满足设备室消防要求屏蔽门设备室设备类型运行组织全线系统运行资料列车编组、停站时间、列车单双向行驶资料综合基地综合基地维修方式、用房要求维修方式、用房及定员、车辆车辆车辆具体资料实现屏蔽门滑动门与列车车门一一对应开关车辆编组及布置尺寸；车门有效高度、开度；车门开关行程时间等限界车站站台使屏蔽门满足限界要求屏蔽门限界要求轨道实现过轨线缆布置和等电位连接等电位连接位置和方式要求提供过轨线缆的大小和路径工程筹划满足工期要求提供主要工程数量概算编制各阶段概算文件屏蔽门（）结构形式及数量3.3.1屏蔽门系统与信号系统的接口内容（1）信号系统提供列车停车精度：300mm（2）信号系统发给屏蔽门系统开门、关门，采用安全信号；（3）信号系统发给屏蔽门系统的“列车4/6编组信息”、“开门”、“关门”命令采用保持信号，直至下一次发出改变门状态的命令时才终止；（4）屏蔽门系统执行命令，并反馈“ASD/EED关闭且锁紧”信息和“ASD/EED互锁解除”信息给信号系统；（5）屏蔽门系统负责为每侧站台提供一组与信号系统连接的输入/输出接口； （6）屏蔽门系统应向信号系统反馈的门关闭且锁紧信号采用安全信号且一直保持到下一次开门命令时终止；（7） “ASD/EED互锁解除”信号由屏蔽门系统发出，由人工手动操控发出；（8）接口接点的双方都使用无源节点双切回路进行设计，遵守谁使用谁提供电源的原则；屏蔽门系统与信号系统之间的接口功能如下表3.3.2。接口位置：屏蔽门系统中央控制盘PSC的端子排上；接口方式：暂定采用继电器方式。表3.3.2屏蔽门系统与信号系统接口功能表内容信号名称方式信号方向信号系统功能屏蔽门系统功能屏蔽门系统与信号系统（SIG）列车编组信息硬线PSDSIG负责将本次到站列车信息传送给屏蔽门系统收到列车编组信息后，启动相对应的屏蔽门控制系统开门命令硬线PSDSIG负责将开门命令传送给屏蔽门系统收到开门命令后，完成控制屏蔽门动作关门命令硬线PSDSIG负责将关门命令传送给屏蔽门系统收到关门命令后，完成控制屏蔽门动作门关闭且锁紧状态硬线PSDSIG接收到门闭锁状态信号，信号系统将允许列车发车当相应侧所有屏蔽门锁闭时，反馈闭锁信息给信号系统；若其中一个单元没有锁闭，则不能给出锁闭信号“ASD/EED”互锁解除硬线PSDSIG收到“ASD/EED”互锁解除信号后，信号系统将允许发车当屏蔽门系统故障时，为保证运营，通过解除与信号系统的互锁来使列车正常发车。3.3.2屏蔽门系统与综合监控系统的接口内容接口内容：ISCS系统负责进行屏蔽门系统在全线控制中心和车站的状态显示、故障报警、状态查询以及运营管理等方面的功能，包括维修工作站功能。暂定对以下信息进行报警：ASD/EED关门报警、ASD/EED互锁解除、ASD/EED开门故障、门锁开关故障、滑动门门速故障、电源故障、关门遇障碍物故障等。同时在紧急情况下向屏蔽门发送紧急开门命令。另外，暂定ISCS需为屏蔽门系统提供车站主时钟信息。屏蔽门系统负责提供与ISCS的通信接口，以及相应数据（包括每扇门状态、故障信息），配合ISCS系统进行接口调试。并在紧急情况下，接受由ISCS设置在车站控制室的IBP盘上的紧急开门开关发来的紧急开门命令，打开滑动门，并反馈相应信息。实现在紧急情况下开启屏蔽门的功能。屏蔽门系统负责提供与ISCS系统的通信接口，以及相应数据（包括每扇门状态、故障信息），配合ISCS系统进行接口调试，并提供与IBP盘的接口电缆。屏蔽门系统与综合监控系统接口功能表见表3.3.3。综合监控系统原则上主要接收屏蔽门系统中重要的、安全性的状态或故障信息，以方便运营人员进行管理。接口位置：屏蔽门系统中央控制盘PSC的端子排上；接口方式：暂定采用10/100Mbps，RJ45以太网接口。 表3.3.3 屏蔽门系统与综合监控系统接口功能表 类别实现的功能说 明备注故障信息1每个门控单元（DCU）故障报警站台上有DCU出现故障，则进行故障报警每个门单元2每个电机故障报警站台上有电机出现故障，则进行故障报警每个门单元3单侧站台滑动门（ASD）关门故障单侧站台上每个PSD单元在设定时间内未关闭，则故障报警。每个门单元4单侧站台ASD开门故障单侧站台上每个PSD单元在设定时间内未打开，则故障报警。每个门单元5门处于手动/隔离报警门处于手动/隔离状态，此门从自动控制系统中隔离出来，进行报警每个门单元6单侧站台应急门打开状态报警每侧站台上有应急门处于打开状态，则进行故障报警每扇应急门7端门未锁紧报警在2分钟（1-5分钟内可调） 内，端门未锁紧则故障报警每扇端门8控制系统故障报警单侧站台的逻辑控制单元出现故障则进行报警每侧站台9现场总线故障报警PSC中的主监控系统出现故障则进行报警每侧站台10单侧站台ASD/EED互锁解除报警单侧站台ASD/EED处于“互锁解除”状态，进行报警。每侧站台11每个ASD非正常开门状态报警每个ASD非正常开门状态（未接到ATC、PSL、IBP开门命令门打开报警每个门单元12主电源故障报警电源双切换箱供电出现故障，则进行故障报警每个车站13UPS驱动电源故障报警PSD驱动电源出现故障，则进行故障报警每个车站14UPS控制电源故障报警PSD控制电源出现故障，则进行故障报警每个车站状态信息1每个门单元的控制模式状态每个门单元的自动、手动、隔离状态每个门单元2MSD开门状态显示每个MSD开门状态每扇端门3ASD开门状态显示每个ASD开门状态每个门单元4ASD/EED关门状态显示每侧ASD/EED关门状态每侧站台5PSL操作允许PSL的操作允许开关置“PSL操作允许”位每侧站台6每侧站台PSL开门命令触发每侧站台PSL的每次开门命令成功触发每侧站台7每侧站台PSL关门命令触发每侧站台PSL的每次关门命令成功触发每侧站台8紧急模式下屏蔽门应急开关开门命令触发IBP盘发出开门命令每侧站台其余1显示到站列车编组信息屏蔽门系统将接收到的信号系统传来的到站列车的编组信息上传ISCS进行显示，同时如果屏蔽门上传ISCS的开门信息超过列车编组对应滑动门数量则ISCS进行报警每侧站台第4章 屏蔽门系统的发展前景以及应用建议4.1 屏蔽门系统的发展前景在现代以人为本的社会中，地铁服务水平要不断地提高。对乘客安全、车站环境、节能等方面的要求也在不断提高。屏蔽门系统正是应地铁系统节能与安全的需求而产生的一个地铁设备系统，其在国内外地铁系统中的应用，给各国乘客留下了深刻而美好的印象。站台屏蔽门降低了由于列车行驶引起的活塞风，改善了站台环境，给乘客创造了一个明亮、舒适、现代的候车环境。屏蔽门系统还提高了整个地铁系统的服务水平，为地铁系统的无人驾驶创造了条件，它在以后的新建地铁或旧地铁线路改造中的应用会越来越广泛。另外从行业趋势来看，为全面贯彻落实国家扩大内需、促进经济平稳快速发展的统一部署，根据长期铁路网调整规划调整方案、铁路“十一五”规划和铁路运输需要，国务院已批准的城市轨道交通规划共涉及22个城市，2020年之前轨道交通投资规模