吳曉雪

(西安地下鐵道有限責(zé)任公司,710016,西安∥工程師)

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地鐵防淹門系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)要點(diǎn)

吳曉雪

(西安地下鐵道有限責(zé)任公司,710016,西安∥工程師)

為保證地鐵運(yùn)營(yíng)服務(wù)和行車安全,防淹門系統(tǒng)必須通過單體調(diào)試和綜合聯(lián)調(diào)以驗(yàn)證其控制功能、監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)和整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。單體調(diào)試從水位信號(hào)、門體信號(hào)、鎖定裝置信號(hào)、門體控制等方面進(jìn)行測(cè)試,綜合聯(lián)調(diào)驗(yàn)證防淹門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)的接口功能。介紹了防淹門系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,介紹了單體調(diào)試和綜合聯(lián)調(diào)的技術(shù)內(nèi)容及重點(diǎn)關(guān)注的問題。

地鐵; 防淹門系統(tǒng); 單體調(diào)試; 綜合聯(lián)調(diào)

Author′s address Xi′an Metro Co.,Ltd.,710016,Xi′an,China

為防止因突發(fā)事故造成隧道破裂后河水涌進(jìn)地鐵線路而引起事故擴(kuò)大,特在過河流兩端的地鐵站端部與隧道接口處或區(qū)間內(nèi)設(shè)置防淹門系統(tǒng),以便發(fā)生事故時(shí)能緊急關(guān)閉門體,封閉通過水域的隧道,保護(hù)地鐵線路、車站、設(shè)備及人身的安全。同時(shí)防淹門系統(tǒng)與行車系統(tǒng)有信號(hào)關(guān)聯(lián),防淹門系統(tǒng)的穩(wěn)定性與地鐵日常運(yùn)營(yíng)安全息息相關(guān)。

防淹門系統(tǒng)功能的調(diào)試及與信號(hào)系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)是確保防淹門系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)和防淹門系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提條件,是確保行車安全、人身安全、車站安全的重要保證。

1 防淹門系統(tǒng)控制功能

西安地鐵1號(hào)線一期工程在浐河站—長(zhǎng)樂坡站區(qū)間穿過浐河,防淹門分別設(shè)置在浐河站和長(zhǎng)樂坡站-浐河站區(qū)間風(fēng)井,每站的左右線均設(shè)置一套防淹門,共設(shè)有4套防淹門系統(tǒng)設(shè)備。

1.1 防淹門系統(tǒng)構(gòu)成

防淹門系統(tǒng)由機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 防淹門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

防淹門系統(tǒng)的門體采用平面滑動(dòng)鋼門體,啟閉裝置采用雙吊點(diǎn)手電兩用電動(dòng)葫蘆。防淹門控制室的就地控制柜、車控室IBP(綜合后備控制盤)、區(qū)間水位信號(hào)及與信號(hào)系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)之間的通信接口設(shè)備,是對(duì)防淹門系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制的設(shè)備。

1.2 防淹門系統(tǒng)控制要求

防淹門監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),監(jiān)控系統(tǒng)按運(yùn)營(yíng)控制中心(OCC)、車站(含IBP盤)、就地三級(jí)監(jiān)控;控制系統(tǒng)按車站、就地兩級(jí)進(jìn)行控制;控制操作采用經(jīng)人工確認(rèn)的自動(dòng)控制;在外部電源失電的情況下,設(shè)有手動(dòng)關(guān)門裝置;保證了控制系統(tǒng)能準(zhǔn)確可靠、安全有效地完成對(duì)門體的監(jiān)控和控制。

(1) 車站級(jí)監(jiān)控:車控室IBP盤接收防淹門控制室就地控制柜上傳的門體狀態(tài)信號(hào),并下達(dá)門體動(dòng)作命令。綜合監(jiān)控系統(tǒng)主要通過與防淹門控制室就地控制柜的數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。

(2) 就地級(jí)監(jiān)控:防淹門控制室就地控制柜,接收門體機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)信息,并下達(dá)門體動(dòng)作命令。就地控制柜與綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信,總線介質(zhì)采用光纜。通過無源干接點(diǎn)與IBP控制盤和信號(hào)系統(tǒng)通信。

(3) 控制權(quán):①控制權(quán)設(shè)車站、就地、檢修三級(jí),可進(jìn)行切換。②車站控制來自車控室IBP控制盤。就地、檢修控制在就地控制柜進(jìn)行。③就地級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)更高,值班人員可以通過將控制權(quán)移交給車站控制室。一般控制權(quán)限放于車站級(jí)。

2 防淹門系統(tǒng)單體調(diào)試要點(diǎn)

根據(jù)防淹門系統(tǒng)控制要求,分別進(jìn)行水位檢測(cè)、門體位置及鎖定裝置位置信號(hào)檢測(cè)、控制柜內(nèi)狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)、門體動(dòng)作控制、操作方式轉(zhuǎn)換等功能的調(diào)試。

2.1 水位檢測(cè)

防淹門系統(tǒng)水位信號(hào)檢測(cè)圖如圖2所示。水位信號(hào)檢測(cè)主要用于檢測(cè)區(qū)間水位位置,是判斷是否動(dòng)作門體的唯一標(biāo)準(zhǔn)。圖2中1XK～12XK為水位傳感器,60 KA～70 KA為繼電器。區(qū)間水位按四級(jí)監(jiān)視,設(shè)置兩級(jí)報(bào)警,水位達(dá)三級(jí)水位時(shí)(此時(shí)區(qū)間隧道開始出現(xiàn)積水),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出區(qū)間水位預(yù)報(bào)警信號(hào)。水位達(dá)四級(jí)水位或區(qū)間水位在一級(jí)與四級(jí)水位之間,但水位上漲速度大于等于系統(tǒng)設(shè)定的某一值(設(shè)定100 mm/0.1 h)時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出區(qū)間危險(xiǎn)水位報(bào)警信號(hào)。

水位傳感器設(shè)在各防護(hù)區(qū)間隧道最低處區(qū)間水泵房?jī)?nèi),每一個(gè)水位設(shè)置三套浮球式液位傳感器,控制系統(tǒng)按3取2的表決方式確認(rèn)水位報(bào)警信號(hào)。

水位檢測(cè)調(diào)試的內(nèi)容:四級(jí)水位的狀態(tài)顯示;三、四級(jí)水位及水位上漲速度過快的報(bào)警信息。調(diào)試方法:根據(jù)浮球式液位傳感器的開關(guān)信號(hào)模擬水位信號(hào)。

2.2 門體位置及鎖定裝置位置信號(hào)檢測(cè)

防淹門系統(tǒng)門體、鎖定裝置信號(hào)檢測(cè)圖如圖3。門體和鎖定裝置的狀態(tài)由行程開關(guān)信號(hào)反應(yīng),圖3中1SK～7SK為行程開關(guān),20 KA～27 KA為繼電器。

圖2 防淹門系統(tǒng)水位信號(hào)檢測(cè)圖

圖3 防淹門系統(tǒng)門體、鎖定裝置信號(hào)檢測(cè)圖

門體的停止位置依次有上極限位、全開位(鎖定位)、下極限位(全關(guān)位),電動(dòng)鎖定裝置有鎖定位置、解鎖位置,正常情況下電動(dòng)鎖定裝置處于鎖定位置,PLC(可編程邏輯控制器)通過行程開關(guān)檢測(cè),并在控制柜上顯示狀態(tài)信息。

門體和鎖定裝置位置的信號(hào)檢測(cè)方法:通過動(dòng)作各行程開關(guān),模擬門體和鎖定裝置的狀態(tài)。

2.3 狀態(tài)信號(hào)檢測(cè)

防淹門控制室就地控制柜應(yīng)在顯示單元上顯示區(qū)間四級(jí)水位、門體狀態(tài)(啟門、閉門)等信息,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)門體的運(yùn)行狀況,自動(dòng)診斷故障;在門體設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生異常時(shí),可自動(dòng)報(bào)警并作相應(yīng)處理,以防止事故擴(kuò)大。就地控制柜顯示的故障信息包括啟閉機(jī)電機(jī)故障、傳感器故障、通信故障、控制電源消失等。

就地控制柜的各項(xiàng)狀態(tài)信號(hào)的檢測(cè)方法:通過水位信號(hào)、門體狀態(tài)和動(dòng)作、鎖定裝置狀態(tài)和動(dòng)作核對(duì)就地控制柜的信息顯示。

2.4 門體動(dòng)作控制

課堂教學(xué)中，由學(xué)生占主體地位變?yōu)榻處熣贾黧w地位就是“收”。教師要善于在課堂失控之前強(qiáng)行介入，積極引導(dǎo)，在知識(shí)的河流上制造“彎道”“漩渦”和“水壩”，減緩流速，讓課堂可能出現(xiàn)的肆意奔流轉(zhuǎn)為舒緩和諧，讓課堂由激烈轉(zhuǎn)入“寧?kù)o”的狀態(tài)，使學(xué)生由知到識(shí)，由淺入深，從而滿足課堂深刻性的需求。

現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)危險(xiǎn)水位報(bào)警后向信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求關(guān)門信號(hào),信號(hào)系統(tǒng)再向防淹門控制系統(tǒng)發(fā)出允許關(guān)門信號(hào);在就地控制柜按下關(guān)閉防淹門的關(guān)門按鈕;防淹門控制系統(tǒng)收到信號(hào)系統(tǒng)的允許關(guān)門信號(hào)和就地控制柜發(fā)出的關(guān)門指令后將防淹門關(guān)閉。防淹門的關(guān)門控制為人工確認(rèn)后的手動(dòng)控制,可實(shí)現(xiàn)就地級(jí)控制。

門體動(dòng)作控制的調(diào)試方法:就地控制柜的啟門、關(guān)門、停止控制,IBP控制盤的啟門、關(guān)門、停止控制。

2.5 操作方式轉(zhuǎn)換

控制柜上設(shè)控制方式選擇開關(guān),選擇開關(guān)設(shè)有就地手動(dòng)、就地檢修和遠(yuǎn)方控制三個(gè)位置,實(shí)現(xiàn)控制方式的選擇和就地操作閉鎖。

當(dāng)開關(guān)置于就地手動(dòng)時(shí),只能在就地手動(dòng)操作,即通過控制柜上的門體啟、閉、停三個(gè)操作按鈕,控制門體的提升、下降和停止(在允許的權(quán)限范為內(nèi))。當(dāng)開關(guān)置于就地檢修位置時(shí),通過就地控制柜控制門體在鎖定裝置的鎖定位/全開位進(jìn)行上、下運(yùn)動(dòng),以檢測(cè)啟、閉機(jī)的工作狀況,上、下運(yùn)動(dòng)的幅度約400 mm。當(dāng)開關(guān)置于遠(yuǎn)方控制時(shí),門體由車控室IBP控制盤控制,在轉(zhuǎn)換開關(guān)的動(dòng)作過程中,不得影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,不能使系統(tǒng)發(fā)出誤動(dòng)作(如影響與信號(hào)系統(tǒng)的接口狀態(tài))。

3 防淹門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)要點(diǎn)

防淹門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)要點(diǎn)見表1。就地控制柜采用冗余光纜與綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信,向綜合監(jiān)控系統(tǒng)傳送隧道水位信號(hào)(數(shù)字分級(jí)顯示)、門體狀態(tài)(啟門、閉門、停止)等信息。

表1 防淹門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)信號(hào)點(diǎn)表

4 防淹門系統(tǒng)與IBP控制盤聯(lián)調(diào)要點(diǎn)

防淹門系統(tǒng)上傳給IBP控制盤門體、鎖定裝置位置以及水位報(bào)警信號(hào),并接收IBP控制盤遠(yuǎn)程控制命令。

(2) 門體位置及鎖定梁位置信號(hào)。門體的上極限位、全開位(鎖定位)、下極限位(全關(guān)位),以及電動(dòng)鎖定的鎖定位置、解鎖位置,PLC通過行程開關(guān)檢測(cè),并將狀態(tài)信息上傳至IBP控制盤。正常情況下的門體全開位、電動(dòng)鎖定鎖定位置,PLC通過行程開關(guān)檢測(cè),并向IBP控制盤發(fā)出全開且鎖定信號(hào)。

(3) 門體動(dòng)作控制。就地控制柜與車控室IBP控制盤的連接采用硬線連接,通過IBP控制盤的操作,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟門和閉門的控制操作。

(4) 操作方式。就地控制柜與車控室IBP控制盤的連接采用硬線連接,上傳IBP控制盤請(qǐng)求關(guān)門信號(hào)和遠(yuǎn)方控制信號(hào)顯示。

5 防淹門系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)要點(diǎn)

信號(hào)系統(tǒng)與防淹門系統(tǒng)之間的信息交互采用繼電接口方式。信號(hào)專業(yè)提供防淹門的允許關(guān)閉信號(hào),防淹門系統(tǒng)提供防淹門的開門鎖定狀態(tài)(無源干接點(diǎn))和系統(tǒng)請(qǐng)求關(guān)門信號(hào)(無源干接點(diǎn))。防淹門系統(tǒng)的開門鎖定狀態(tài)和請(qǐng)求關(guān)門信號(hào)按每個(gè)防淹門單獨(dú)設(shè)置。

6 防淹門系統(tǒng)調(diào)試中應(yīng)注意的問題

防淹門系統(tǒng)單體調(diào)試主要是檢驗(yàn)防淹門的控制功能和信號(hào)監(jiān)控功能。防淹門控制功能檢測(cè)時(shí)需注意:①防淹門門體上升和下降過程中,若控制權(quán)限轉(zhuǎn)換開關(guān)位置改變,應(yīng)不影響門體動(dòng)作;②門體上極限、下級(jí)限和全關(guān)的行程開關(guān)調(diào)整正確后應(yīng)固定位置;③鎖定裝置的鎖定和解鎖的行程開關(guān)調(diào)整正確后應(yīng)固定位置;④檢修權(quán)限下,門體動(dòng)作期間,鎖定裝置應(yīng)一直處于鎖定狀態(tài);⑤門體啟閉機(jī)和鎖定裝置手動(dòng)功能的測(cè)試;⑥鎖定裝置液壓滑動(dòng)軌道應(yīng)清潔。防淹門信號(hào)監(jiān)控功能檢測(cè)時(shí)需注意①中各種狀態(tài)的顯示需與就地控制柜顯示一致。

防淹門系統(tǒng)與綜合監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)調(diào)需注意:防淹門各種狀態(tài)的顯示與綜合監(jiān)控圖元顯示一致。

防淹門系統(tǒng)與信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)需注意:①防淹門狀態(tài)作為信號(hào)系統(tǒng)的聯(lián)鎖條件;②發(fā)送允許關(guān)門信息的條件;③關(guān)門請(qǐng)求信息的取消,從信號(hào)系統(tǒng)接收到防淹門“關(guān)門請(qǐng)求”到向防淹門控制設(shè)備發(fā)送;④如果防淹門控制系統(tǒng)動(dòng)作失效或與信號(hào)系統(tǒng)接口出現(xiàn)故障,不能發(fā)出“允許防淹門關(guān)閉”信息,由在防淹門室待命的車站值班人員操作就地控制柜將門體關(guān)閉。

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Key Issues in Debugging Technology for Metro Floodgate System

WU Xiaoxue

In order to ensure metro operation service and traffic safety, the floodgate system must pass through the stability of monomer debugging and comprehensive debugging to verify its control function, realize the monitoring function and the stability of the whole system. The test of monomer debugging is from water level signal, door signal, locking devicesignal, door body control and others, while the comprehensive debugging will test and verify the interface functions of comprehensive monitoring system and signal system. In this paper, the structure and functions of the floodgate system and the key issues in debugging technology are introduced.

metro; floodgate system; monomer debugging; comprehensive debugging

U231.96

10.16037/j.1007-869x.2016.08.022

2014-11-26)