信号系统和屏蔽门系统接口浅析

摘要：在地铁项目各系统中，信号系统作为列车运营的安全系统，在旅客上下车时，均需要实现对屏蔽门的准确开关门功能，以方便旅客上下车，确保旅客的人身安全。一般情况下，信号系统系统供货商不同，其设计方案也不同，本文旨在分析地铁项目中信号系统和屏蔽门系统间的联动功能的实现方案，明确两系统间的接口方式及控制的时序逻辑，规范接口的控制功能。

关键词：信号系统；屏蔽门系统；继电电路；信息接口。

中图分类号：C35文献标识码： A

一、概述

为了保证旅客上下车的人身安全，在地铁项目中，车站两侧站台区域均设置屏蔽门。当列车到站和出站时，屏蔽门均需要能够准确的实现开关门的功能。由于列车的运行受信号系统控制，因此由信号系统给屏蔽门系统发送开关门的命令信息，列车进出站与屏蔽门开关门的联动功能将能够实现。如下将进一步阐述两系统间联动功能实现的具体方案。

二、接口方案描述

1.接口方式

由于信号系统与屏蔽门系统的设备房间相距较远，室外一般采用电缆连接，但室外电缆易受电磁干扰，从而影响两侧的设备性能，所以一般不采用系统间硬线直连的方式而采用继电接口方式，即：一方采集另外一方的继电器接点，实现两系统间的电气隔离，保证接口不受任何不安全的因素影响。

2.继电接口特性要求

信号系统和屏蔽门系统的继电电路接口需要满足如下特性要求：

与屏蔽门的接口电路采用安全型继电电路，电路的设计采用双断设计，均互相提供两组干接点，符合故障－安全原则。

遵循“谁采集干接点信息谁提供电源”的原则。

在每个车站相互交换的信息均按上行和下行分开传输。

信号系统和屏蔽门系统供货商需考虑接口电缆长度及继电器特性对接口电路造成的影响，信号系统和屏蔽门系统供货商需为自身的继电接口及采集电路提供电压范围可调的接口电源。

接口电缆需要满足双方继电器的技术条件，保证线缆压降对继电器的可靠工作不受任何影响。

接口电路能明显、准确的体现两系统间的联锁关系。

两系统间的接口采取保护措施，不出现由于接口的原因，损坏信号系统和屏蔽门系统内部设备或影响各自系统的正常工作。

接口电路图如下：

3.

接口信息

综合地铁项目信号系统和屏蔽门系统的应用，对两系统间的相互交互的信息及信息功能规定如下：

4.接口功能的实现

根据规定的双方接口信息并基于对旅客人身安全的考虑，屏蔽门系统需要向信号系统提供状态信息并执行信号系统发送的控制命令。信号系统与屏蔽门系统间相互交换的信息内容及要求如下：信号系统向屏蔽门系统提供开、关屏蔽门指令，必须是连续不中断的信号； 屏蔽门系统向信号系统提供屏蔽门关闭并锁闭状态信息，必须是连续不中断的信号。

具体方案说明如下：

1）正常情况下，信号系统连续的监督所有门关闭且锁闭信息的状态。当信号系统确认列车停在规定的停车窗内，才向站台屏蔽门系统发出开门指令并保持，屏蔽门收到开门命令后，控制打开屏蔽门。当旅客上下车完毕且站停时间结束，信号系统需再次向站台屏蔽门系统发出关门指令并保持，屏蔽门收到此关门命令后，关闭所有的屏蔽门，并把所有门关闭且锁闭信息传给信号系统，信号系统收到后，才能允许列车发车。

2）为保护站台区域旅客的安全，在列车进站或出站时（未出清站台区段），如果收不到屏蔽门系统的所有门关闭且锁闭状态信息时，信号系统将使未进站的列车停车或使未出清站台区域的出站列车停车。

 3）特殊情况下，屏蔽门在“故障”状态时，屏蔽门系统可以通过“互锁解除”输出命令，解除其与信号系统的联锁关系，并连续地把屏蔽门“互锁解除”状态信息传送至信号系统，此时信号系统可以控制列车进站或出站。

5.信号与屏蔽门特殊接口功能

随着地铁技术的发展，全自动无人驾驶技术成为技术发展的趋势。在全自动无人驾驶条件下，信号系统能够满足在没有司机参与的情况下，车辆在控制中心的统一控制下实现全自动运营，根据运行图自动实现列车休眠、唤醒、准备、自检、自动运行、停车和开关车门，以及在故障情况下实现告警、自动恢复等功能，洗车、出入车库、试车等功能也能全自动完成。

全自动无人驾驶列车在运行时车上没有司机，为便于乘客上下车，提高服务水平还需要实现车门与屏蔽门的对位隔离功能，车门与屏蔽门对位隔离功能通过信号系统接口来实现，具体要求如下：

屏蔽门故障应对：对于个别的屏蔽门故障，须人工将故障屏蔽门关闭并锁定，屏蔽门系统须向信号系统报告被锁定的屏蔽门的位置(包括站台号及门编号)，在列车到达该站台前，信号系统将故障屏蔽门位置信息发送至列车，列车将电气隔离相对应的车门，使其在该站停站时不参与开、关门动作。

列车门故障应对：对于个别车门开门故障，车辆须自动将故障车门关闭并锁定；对于车门关门故障，须人工将故障车门关闭并锁定。车辆须向信号系统报告被锁定的车门的位置(门编号)。在门故障的列车到达每个车站前，信号系统向该站的屏蔽门系统发送相关信息，由屏蔽门系统电气隔离相对应的屏蔽门，使其在该列车停站时不参与开、关门动作。

根据上述要求，信号系统与屏蔽门系统间还需要增加信息接口用于实现车门、屏蔽门的对位隔离功能，还可实现屏蔽门关门预告、向控制中心OCC报告其它屏蔽门事件等功能，该信息接口采用RS485或RJ45接形式。下面列出信号与屏蔽门信息接口内容仅供参考：

6.屏蔽门向信号系统传递的故障信息包括但不限于：站台编号；屏蔽门编号；屏蔽门故障状态及代码。该信息必须在列车到站前30秒通知进站列车才有效。

7.信号系统向屏蔽门发送的信息包括但不限于：到站站台编号；车门编号；车门故障状态及代码。该信息须在列车离开车站时通知下一个将到达的站台屏蔽门。

三、结束语

综上所述，信号系统和屏蔽门系统通过继电电路的接口方式，相互采集继电接点信息，规定信息的使用功能，可以实现信号系统和屏蔽门系统之间的联动功能，接口简单并易于实现，还可增加信息接口适应全自动无人驾驶技术需要。当然，随着技术的发展，信号系统和屏蔽门系统的接口也将会向网络化、智能化的方向发展。

参考文献：

[1]国家标准《地铁设计规范》（GB50157-2013）；

[1]铁道部标准《继电式电气集中联锁技术条件》（TB/T 1774－86）；

[1]铁道部标准《计算机联锁技术条件》（TB/T3027-2002）；

[1]铁道部标准《铁路信号站内联锁设计规范》（TB 10071－2000/J77-2001）；

[1]国家标准《电磁兼容-试验测量技术》（GB/T 17626）