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      對城市軌道交通站臺(tái)站臺(tái)門與列車間隙安全探測系統(tǒng)的探討

      2019-08-14 11:00:15呂長樂
      裝飾裝修天地 2019年16期
      關(guān)鍵詞:探測系統(tǒng)安全軌道交通

      呂長樂

      摘? ? 要:軌道交通是城市化發(fā)展的標(biāo)志之一,能滿足人們不斷增長的交通出行需求,運(yùn)行期間如何保證安全性,成為從業(yè)人員的關(guān)注重點(diǎn)。本文首先指出軌道交通站臺(tái)站臺(tái)門的限界,然后介紹了站臺(tái)站臺(tái)門與列車間隙安全探測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝,最后結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行分析,以供參考。

      關(guān)鍵詞:軌道交通;站臺(tái)門;列車間隙;安全;探測系統(tǒng)

      1? 前言

      城市軌道交通是公共交通系統(tǒng)的重要組成部分,優(yōu)點(diǎn)是速度快、運(yùn)量大、能耗低、舒適性強(qiáng);缺點(diǎn)是運(yùn)維成本高,容易出現(xiàn)安全問題[1]。以乘客落軌事故為例,單純加強(qiáng)管理是不夠的,利用站臺(tái)站臺(tái)門,可以隔離乘客和軌道。但是,站臺(tái)門關(guān)閉后,和列車之間存在一定間隙,一旦人員進(jìn)入該間隙,就可能發(fā)生嚴(yán)重傷亡事故。以下針對站臺(tái)站臺(tái)門與列車間隙安全探測系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

      2? 城市軌道交通站臺(tái)站臺(tái)門的限界

      依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),我國成年人身體的最大厚度約為160mm[2]。站臺(tái)站臺(tái)門和列車之間的間隙如果超過160mm,說明成年人可能夾在兩者中間;如果是未成年人,這一數(shù)值會(huì)更小。以常見的軌道交通為例,采用直線站臺(tái)、B型列車、塞拉門,站臺(tái)門關(guān)閉后,和列車之間的距離為130mm,見下圖1。然而在實(shí)際施工中,受氣候、環(huán)境、工藝、材料的影響,這一距離可能大于130mm,乘客夾在站臺(tái)門和列車之間的風(fēng)險(xiǎn)加大。對此,采用安全探測系統(tǒng)可以避免發(fā)生意外事故。

      3? 站臺(tái)站臺(tái)門與列車間隙安全探測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝

      3.1? 系統(tǒng)構(gòu)架

      該安全探測系統(tǒng)的核心是光束探測裝置,乘客進(jìn)入站臺(tái)門和列車的間隙時(shí),具有檢測、預(yù)防功能,系統(tǒng)構(gòu)架如下:①控制主機(jī)。設(shè)置在站臺(tái)端部,可以輸出探測信號(hào)、聯(lián)鎖旁路,對探測信息進(jìn)行存儲(chǔ);也能故障報(bào)警、觸發(fā)啟動(dòng)延時(shí)停止。②光束發(fā)射器。設(shè)置在站臺(tái)門、站臺(tái)邊緣之間,根據(jù)系統(tǒng)劃分的防護(hù)分區(qū),可以發(fā)射出探測光源。③光束接收器。和光束發(fā)射器的設(shè)置位置相同,兩者相對安裝,用來接收探測光源。④聲光顯示裝置。針對光束探測信息、旁路報(bào)警、系統(tǒng)故障報(bào)警等,既能聲光顯示、又能發(fā)出警報(bào)。⑤電源系統(tǒng)。為整個(gè)探測系統(tǒng)提供電力資源,和站臺(tái)門的供電回路相連接。

      3.2? 系統(tǒng)功能

      該安全探測系統(tǒng)的功能如下:①障礙探測。一旦有障礙物阻擋探測光線,此時(shí)光束接收器不能接收到發(fā)射光,就會(huì)發(fā)出警報(bào)。②旁路功能。探測系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),能從安全回路中旁路;如果存在多個(gè)防護(hù)分區(qū),應(yīng)對單個(gè)、多個(gè)故障防護(hù)分區(qū)的旁路進(jìn)行控制,而其他正常的防護(hù)分區(qū)依然和安全回路連接在一起。③聲光報(bào)警提示,可以顯示系統(tǒng)的運(yùn)行工況,有無報(bào)警信息等。④手動(dòng)、自動(dòng)切換。自動(dòng)模式時(shí),站臺(tái)門關(guān)閉,探測系統(tǒng)運(yùn)行;手動(dòng)模式時(shí),不論站臺(tái)門啟閉,探測系統(tǒng)均運(yùn)行。⑤延時(shí)調(diào)節(jié),設(shè)定參數(shù)后,可以延遲探測時(shí)間。⑥開機(jī)自檢,自動(dòng)記錄故障信息、報(bào)警信息以供查詢,且存儲(chǔ)時(shí)間不低于30天[3]。

      3.3? 工作原理

      安全探測系統(tǒng)的工作原理是:實(shí)時(shí)監(jiān)測站臺(tái)門和列車之間的間隙大小,如果有人或物滯留在兩者之間,系統(tǒng)發(fā)出警報(bào),切斷站臺(tái)門的安全回路,此時(shí)列車不能啟動(dòng)運(yùn)行;同時(shí)向司機(jī)發(fā)出聲光報(bào)警,提示司機(jī)不要發(fā)車。當(dāng)障礙物清除后,此時(shí)報(bào)警停止,站臺(tái)門的安全回路恢復(fù),此時(shí)列車可以啟動(dòng)運(yùn)行。

      3.4? 技術(shù)要求

      要想實(shí)現(xiàn)安全探測系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,對系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)提出了高要求,具體如下:①監(jiān)測時(shí),要求能識(shí)別出站臺(tái)門和列車之間的不透明物體,識(shí)別物體的高度、厚度在100mm、30mm以上。②光束發(fā)射器發(fā)出的光束至少3束,并且,直線段安裝位置,應(yīng)安裝位置在站臺(tái)設(shè)備限界以外;曲線段安裝位置,應(yīng)結(jié)合站臺(tái)限界加寬量進(jìn)行相應(yīng)加寬。③光束的發(fā)散角度過大,就可能照射到站臺(tái)門、列車車體上,導(dǎo)致接收器將漫反射誤以為安全探測光源而不報(bào)警。對此,探測光束可以選擇激光、紅外光,前者發(fā)散角度在3以內(nèi),最大探測距離宜為410m;后者發(fā)散角度在2°以內(nèi),最大探測距離宜為1200m。④該系統(tǒng)的應(yīng)用,應(yīng)該滿足機(jī)電設(shè)備的電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn);主機(jī)防護(hù)等級(jí)在IP55以上,光束發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的防護(hù)等級(jí)在IP65以上。⑤站臺(tái)、支架的絕緣值在0.5MΩ以上,系統(tǒng)整體的使用壽命在20年以上。

      3.5? 安裝要點(diǎn)

      第一,安裝前的準(zhǔn)備工作。首先是功能測試,乘客滯留在間隙時(shí),光束發(fā)射器能發(fā)出警報(bào)信號(hào);處于手動(dòng)模式或自動(dòng)模式時(shí),裝置可以正常運(yùn)行或切換,且主機(jī)面板指示燈能正常顯示切換。其次是可靠性測試,模擬用戶遮擋光束100次,觀察報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào),從誤報(bào)率、漏報(bào)率等指標(biāo)評(píng)估裝置的穩(wěn)定性。最后是模擬列車在不同時(shí)速下進(jìn)站時(shí),光束發(fā)射器和接收器的位移情況,看是否處于設(shè)計(jì)范圍以內(nèi)。第二,安裝過程中,技術(shù)要點(diǎn)如下:①光束發(fā)射器、接收器,利用支架安裝在固定門、玻璃前外側(cè)的站臺(tái)板上。②控制箱、報(bào)警裝置安裝在站臺(tái)司機(jī)活動(dòng)平臺(tái)的側(cè)面墻上,有利于司機(jī)觀察,且監(jiān)控能看到司機(jī)進(jìn)出車門的畫面。③光速發(fā)射器、接收器的安裝高度:底部控制在100mm,中部控制在450mm,頂部控制在900mm,且水平位置、高度位置可以調(diào)整[5]。

      4? 工程實(shí)例分析

      以國內(nèi)某城市的軌道交通為例,安全探測系統(tǒng)以激光探測裝置為核心,主要包括激光發(fā)射機(jī)、激光接收機(jī)、激光探測器、聲光報(bào)警器、電源等;在站臺(tái)出站端、控制室內(nèi),均安裝了報(bào)警裝置。站臺(tái)內(nèi)沒有列車,此時(shí)站臺(tái)門關(guān)閉,探測系統(tǒng)正常運(yùn)行,接收機(jī)會(huì)接收到發(fā)射機(jī)發(fā)出的激光,形成完整回路。站臺(tái)門和列車之間有障礙物,此時(shí)激光被阻斷,接收機(jī)接收不到信號(hào),聲光報(bào)警器就會(huì)發(fā)出警報(bào),列車無法運(yùn)行。當(dāng)障礙物清理之后,警報(bào)停止,司機(jī)會(huì)接收到安全信號(hào),列車能夠運(yùn)行。

      分析認(rèn)為,激光探測裝置的工作優(yōu)點(diǎn)如下:①激光束的發(fā)散角度小,發(fā)散頻率能調(diào)節(jié),避免光束照射到站臺(tái)門、列車上形成漫反射,提高探測系統(tǒng)的精準(zhǔn)度;②激光束的波長單一,具有較強(qiáng)的抗干擾性,可以避免其他燈光的影響,從而降低誤報(bào)率。③探測系統(tǒng)的環(huán)境、溫度適應(yīng)性良好,在-40℃~70℃之間,可以正常運(yùn)行工作。結(jié)合工程實(shí)踐,該探測系統(tǒng)應(yīng)用期間,沒有發(fā)生乘客落軌事故,有效保證了人員安全。

      參考文獻(xiàn):

      [1] 李英杰,翟瑞占,王勝滔.激光探測裝置在智能化軌道交通站臺(tái)站臺(tái)門系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].硅谷,2014(17):80+89.

      [2]楊磊.基于紅外的軌道交通站臺(tái)門安全防護(hù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西南交通大學(xué),2016.

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