地铁中防淹门与信号系统联锁关系阐述

地铁中防淹门与信号系统联锁关系阐述

对于下穿常年不断流江河的地铁线路，防淹门通常被成对地安装在地铁线路上，用于防止发生洪灾，大量的洪水冲入地铁隧道时，减少地铁的损失以保护地铁安全。因防淹门开或关的状态对行车安全产生直接的影响，通过搭设防淹门与信号联锁系统的接口，即兼顾了防淹门状态的监测，又能确保地铁运营的安全，本文以长沙地铁为例，试叙述防淹门和信号联锁的之间设计改进考量。

1 长沙地铁2号线防淹门与信号的接口

1.1 防淹门设置概况

长沙市地铁2号线一期从望城坡站至光达站，线路全长21.926km，均为地下线。东西走向的地下线路使2号线一期工程横穿湘江和浏阳河，因此在溁湾镇大里程端、橘子洲大（小）里程端、湘江中路小里程端、长沙火车南站大里程端和光达小里程端单线各设一套防淹门。

1.2 接口类型

长沙地铁2号线信号联锁系统与防淹门之间采用继电器接口电路。为确保安全行车，实现“故障-安全”功能，信号联锁系统与防淹门接口电路具有以下特征：1、采用信号接收端供电、相互独立的状态采集回路和控制回路、每一回均采用极性双断法。2、所有继电器采用采用安全型继电器。

1.3 接口信息

防淹门与信号WESTRACE联锁系统接口之间传递的信息有三种，分别是从防淹门系统发给信号联锁系统的“防淹门开启且其锁闭状态”和“防淹门关闭请求”；从信号联锁系统发给防淹门的“允许防淹门关闭”。如下图所示。

2 长沙地铁2号线防淹门与信号联锁接口使用中出现的问题

长沙地铁2号线一期运营过程中，将防淹门（AFG）的关闭且锁闭状态作为列车移动授权/进路的监测条件之一，运营至今发生过多起因防淹门状态突然丢失，造成影响行车的故障，经现场检查分析发现，多起故障的发生是发生在防淹门与信号系统接口回路电气部分故障以及防淹门PLC逻辑故障。从检测角度发现多起故障的直接现象是信号系统监测不到状态，“防淹门开启且锁闭继电器”落下造成，根据防淹门与连锁接口关系，该继电器是由信号系统设备提供单独的电

源进行控制，并通过监控来实现防淹门的实时监测，为保证有效的监控措施，现场使用已采用加装计数器监控PLC和接口回路电气特性进行核查确认。

3 长沙地铁2号线防淹门与信号联锁关系的现状及改进

3.1 防淹门区域的界定

防淹门与信号系统联动的处理上，长沙地铁2号线通过界定防淹门区域、防淹门接近区域和设置防淹门防护信号机。当未向防淹门区域排列进路且防淹门需要关闭时，操作人员在IBP盘上按下相应的防淹门请求关闭按钮，WESTRACE联锁接收到“防淹门关闭请求”后的处理是：检查防淹门及防淹门接近区域没有占用，相应的防淹门防护信号机未开放，且无通过防淹门区域的进路建立等条件后，同时向防淹门系统发送“允许防淹门关闭”信息，此时可激活防淹门的关闭请求。

防淹门区域即是防淹门所处线路位置的计轴区段。由此带来的风险有

1）在无进路的情况下列车已进入两樘防淹门内且防淹门所处的计轴区段未占用时，只要操作人员按下防淹门请求关闭按钮，WESTRACE联锁是允许防淹门关闭的。

2）对已经进入两樘防淹门之间且未出清的列车，如果此时操作人员按下防淹门请求关闭按钮，WESTRACE联锁是允许关闭防淹门的。

3）对已经出现水淹的区域，不能达到有效的隔离，列车有可能通过站台端墙处的防淹门从另一侧进入区间。

3.2 防淹门防护信号机的防护机制

当WESTRACE联锁已办理一条通过防淹门的进路，且信号开放，此时如果联锁收到“请求防淹门关闭”信号，防淹门防护信号机仍然开放。

由此带来的风险是：当列车已运行到防淹门的接近区域，防淹门防护信号机仍然开放，允许列车通过。一方面直接影响防淹门关闭的时机，造成水灾面增大；另一方面列车进入透水和积水区，随时会因接触网短路断电而停车，加大了列车救援的难度。

3.3 防淹门的接口状态

目前信号系统与防淹门的接口主要体现在动作顺序和状态监控，防淹门动作需要向信号联锁进行防淹门关闭请求，在得到信号系统发出的防淹门允许关闭请求后（通过继电器执行），防淹门系统才能进行下一步操作，同时联锁能检查防淹门区域内的列车运行情况，保证了安全行车。

防淹门状态的检测是通过电气回路时时监控的，在未却确认防淹门状态良好下，信号系统将拒绝任何进入防淹门的进路建立操作。

3.3 改进建议

1、防淹门区域的界定。防淹门所处线路位置的计轴区段和两樘防淹门之间的计轴区段共同组成防淹门区域。由此，在不影响效率的情况下，弥补了信号联锁在发送“允许防淹门关闭”信号时未检查两防淹门之间占用状态的空白，可以避免列车运行在区间两樘防淹门之间时，防淹门的关闭操作请求生效。

2、防淹门防护信号机的防护机制。当WESTRACE联锁接收到“防淹门关闭请求”信号时，未开放的防淹门防护信号机应锁闭，已经開放的防淹门防护信号机应关闭信号。由此，在列车未进入防淹门接近区段时，通过关闭防淹门的防护信号机，能可靠地使列车在防淹门防护信号机前停下；在列车已进入防淹门的接近区段时，信号系统检查到列车位置信息后，ATP系统可确保列车在防淹门防护信号机前停车或通过对列车实施紧急制动停车，此时列车进入防淹门区域的距离是有限的，为人员疏散、列车状态确认及退行准备了必要的前提条件。

3、防淹门状态信息防护。当WESTRACE未检测到防淹门的“开启且锁闭”状态时或该状态突然丢失时，对于已经建立的进路和开放的信号，WESRTRACE联锁应关闭相应的防护信号机，禁止列车越过，如果列车已经越过该防护信号机，应由ATP防护系统施加紧急制动，保证列侧在防护区域前停车；对于未建立的进路或即将申请进路的状况，联锁在无法检测到防淹门的开启且锁闭状态后，应拒绝执行该条进路的排列

3、结束语

防淹门与信号联锁系统接口应根据工程实际情况进行调整及优化，以寻求安全及效率的平衡。