上海城市轨道交通屏蔽门系统的安全与应用

上海城市轨道交通屏蔽门系统的安全与应用

地铁作为城市交通的工具，其主要功能是减轻地面交通的工具的压力。随着城市轨道交通日益快速发展，许多新型技术得到了应用，站台屏蔽门系统是现代城市轨道交通工程中的一种先进的设施，是一项机械、通讯信号、机电设备监控等专业的轨道交通高新技术。它将列车与列车站台候车区域隔离，它不仅可以防止乘客跌落或跳下轨道的发生危险，而且还能在运营过程中作为节能，环保安全的功能一体的高科技术，减少了站台区与轨行区之间冷热气流的交换，降低环境的运营能耗节约了运营成本。

一、屏蔽门的发展情况

最早的屏蔽门是出现在20世纪60年代，随后70年代、80年代开始，屏蔽门开始发展起来，，为了提高候车乘客的安全也起到一定的降噪音作用。随后屏蔽门的技术日益增长，各大城市的延伸线和新线都开始安装屏蔽门。从目前的屏蔽门系统来看，主要分为两种，一类是全封闭式屏蔽门沿着车站站台边缘和两端头设置，把站台乘客候车区域与列车进站停靠区域分隔开。第二类屏蔽门系统是半封闭式，此屏蔽门安装方便，适合旧线路的加装。

上世纪80年代开始，各城市如伦敦、新加坡、吉隆坡、曼谷等地铁纷纷采用这一系统，日本也在东京地铁上安装了半封闭式屏蔽门，均取得了良好的运行效果。我国在1994年就为一号线规划安装屏蔽门系统。屏蔽门系统正是应地铁系统节能、环保、安全的需求而产生的一种地铁设备系统，站台屏蔽门降低了列车行驶引起的活塞风，改善了站台的环境，给乘客创造了一个明亮、舒适、现代的候车环境。有关的屏蔽门商家也逐渐的发展起来。所以屏蔽门系统无论是从地铁技术，还是工程实例及经验都具备了发展和普及的条件，目前我国上海新建地铁的地下车站都安装了屏蔽门，除了3号线高架车站安装屏蔽门的要求技术很高，很难安装，基本的地下车站都安装了。所以此屏蔽门系统是当今轨道交通的必要安装设备，是全世界轨道交通的里程碑。

二、屏蔽门系统控制的概述

地铁屏蔽门是一项集建筑、机械、电子和信息等学科于一体的高科技产品，使用于地铁站台。地铁屏蔽门分为封闭式、开式和半高式。开式和半高式通常被叫作“安全门”，只是起到安全美观的作用。封闭式通常被人叫作“屏蔽门”，也是最常见的一种，在上海地铁的地下车站除了2号线和5号线高架线路是半高式之外，其他都是封闭式。

屏蔽门控制系统采用的网络是在其拓扑结构上是总线型的局域网。其中主控机、远方操作报警盘以及每个门控制器都是挂接在总线上的一个网络结点。其中线总结构及网络协议应用采集公开、规范的通用形式，以便于完成与系统之间的接口。总线型结构可以保证网络上任何一个结点发生故障都不会影像整个网络其他结点的正常运行，并可以通过网络对屏蔽门进行全程控制、运行参数修改、声光报警等功能。屏蔽门控制系统在一些重要的节点及命令上采用硬线传输，充分利用其高可靠性及抗干扰性能，保证整个控制系统的可靠性。运行初期，信号自动控制系统未运行阶段，列车进站停稳后，由司机下达开门控制命令，无线接收系统将开门信号传递至控制系统，由控制系统通

过通讯系统将开门命令迅速传出，活动门就打开了。而现在信号自动控制系统开发升级后，屏蔽门与自动列车信号系统相联动，只要列车停靠到规定位置，屏蔽门的开启与列车门完全同步，不用人工开启。每扇门都是一个独立的系统，某扇门发生故障，不会影像其他屏蔽门的开光。发生突发事情，车站控制室也能操作屏蔽门的开关。

（一）屏蔽门系统的定义

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，它将列车于站台候车区域隔开出来，在列车到达和出发时可自动开启关闭，为乘客营造了一个安全、舒适的候车环境。（二）屏蔽门系统的类型

1、全封闭式屏蔽门

它是一道自上而下的钢化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。

2、半封闭式屏蔽门

它是一道上不封顶的不锈钢篱笆门。与全封闭式相比，它安装位置基本相同，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音作用。

（三）屏蔽门的组成结构

屏蔽门一般应有固定门、滑动门、应急门及端头门组成。滑动门在数量及位置上的设置应与车辆门一一对应。在两对滑动门之间的屏蔽结构由固定门组成，固定门是不能打开的。应急门是当列车进站的停车误差超过了设计的停车误差而列车又不能再进行位置调整时的疏散通道，也包括列车未完全进出站发生的意外情况。端头门设置在站台两端，与靠站台而设的屏蔽门垂直连接，并于它们一起与设备房外墙构成一个全封闭的屏蔽系统。

1、固定门

固定门由门玻璃和铝制门框等组成，固定门是把车站与列车隧道隔离的屏障之一所有固定门处在同一水平面内，从站台看不到支撑固定门的铝制门框，固定门框插入立柱上方的方形孔，门框和支撑住柱之间有橡胶垫，可有效降低震动。

2、滑动门

滑动门由门玻璃、门框、们吊挂连接板、手动解锁装置等组成。正常运行时，滑动门是乘客上下车的通道，也是车站隧道内发生火灾或故障时，列车到站后乘客的疏散通道。滑动门关闭时，锁紧装置可以防止门由于外力作用被打开，采用开门把手或钥匙手动释放解锁装置可将门打开。滑动门能满足系统级控制、站台级控制和手动操作要求。手动操作要求作为优先级，当系统、站台级控制失败时，乘客可从导轨侧使用门把手将门打开，站台工作人员也可以用要是进行手动操作。

3、应急门

应急门是列车进站停车后，列车门无法对准滑动门时，至少有一道应急门对准列车们作为疏散乘客的通道，在应急门的中部装有手动推杆解锁装置，应急门不会用列车活塞风压，隧道通风系统

风压影像而自动开启，在导轨侧，乘客只能推压推杆，推杆带动门框内的解锁机构，松开应急门上下的们将门打开，在站台侧，工作人员也可以用钥匙打开应急门。

4、端门

端门是区间隧道发生火灾或故障时，列车停在隧道内，乘客从列车下到隧道后疏散到站台的通道。也是车站工作人员进出隧道维修的通道。

三、屏蔽门的安全设计

（一）安全回路

为了保证屏蔽门关闭和锁定状态的故障安全检测，采用一个串联式连线回路，沿车站站台穿过所有的滑动门与应急门，当回路闭合时，向信号系统发出一个“所有滑动门、应急门关闭和锁定”的信号。当回路闭合时，授权列车才能离开车站，当回路段开时，禁止列车离开或进入车站。（二）防夹设计

由于列车车门与屏蔽滑动门之间有一定的空间，存在乘客因某种原因被夹于列车门与滑动门之间的可能，因而造成危险。为了减少这种危险，目前采用红外线检测装置，门自带偏转装置，可以鉴别是否有人物被夹于当中的情况。

（三）门材质选择

屏蔽门直接面对乘客，是地铁车站占用面积最大，最醒目的设备之一。因此，对屏蔽门外表的装饰及制造工艺应有严格的要求。屏蔽门材料通常采用铝合金挤压型材外加表面处理或直接使用不锈钢板金属件。对于铝合金型材，一般采用可热处理的强化型变形铝合金，具有密度小，强度高，导电性能良好等特点。

四、屏蔽门的优缺点

（一）优点

1、安全性

随着轨道交通逐渐成为广大市民主要出行方式，越来越多的人将涌向地铁车站。它把轨道线路和站台及乘客完全分割开，只有当列车停靠站台，并且车门与屏蔽门完全对正时，屏蔽门才会打开进行乘客上下车，从而避免了乘客探头张望列车到来和随车奔跑的现象，也避免了候车人员及物品掉落站台轨道的危险，同时起到防止意外伤亡和自杀事件的作用。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，传感器发出信息将时屏蔽门在开闭机构动作，这样可有效的减少车门夹人、夹物的发生。还有一方面地铁列车在隧道内运行时产生强烈的活塞效应，屏蔽门系统可有效的防止列车进入站台时给乘客带来活塞风吹吸的危险。

2、节能

由于城市轨道交通中地下车站和区间隧道是长条形的地下建筑，除车站的出入口、通风口和隧道洞口与室外沟通外，其他都与大气隔离，因此需要空气和温度调节系统来保证乘客安全、舒适。确保设备使用寿命。设置全封闭式屏蔽门后，车站空间与列车运行空间完全隔开，避免了大量空调冷气进入隧道，减少了列车刹车时所散发的热量进入候车区，并减少站台出入口由于列车活塞作用吸入大量自然风所形成的冷负荷。这样大大减少了冷量消耗，达到空调节能的目的。屏蔽门可以大