无锡地铁二号线车辆车门控制的冗余设计

荣 军

(南车南京浦镇车辆有限公司动车设计部 江苏 南京 210031)

无锡地铁二号线车辆车门控制的冗余设计

荣 军

(南车南京浦镇车辆有限公司动车设计部 江苏 南京 210031)

地铁车辆中车门系统是关系到列车运营安全的重要设备，文章以无锡地铁二号线车辆为例，介绍了其客室门控制设计中所采用的各种冗余设计。

地铁车辆；车门；冗余；控制电路

无锡地铁二号线车辆是B型车，一列车共计48个门，高峰期平均2 min就需要开关门一次，由于其动作频繁，车门系统一直是车辆运营过程中故障的高发部位。如果车门的控制电路设计中没有考虑到冗余设计，将影响地铁的正常运营。

1 车门控制的冗余设计

1.1 控制方式的冗余

车门控制采用硬线为主(默认为硬线控制)，同时网络作为备份的控制冗余方式(见图1)。考虑到零速和使能信号的安全性，零速和使能信号只采用硬线传输，而开关门命令则采用网络硬线冗余控制。门控制电路中设有硬线网络控制选择开关，通过硬线网络控制列车线接入门控器的硬线网络切换输入端口。

图1 控制方式的冗余

当硬线网络切换开关在硬线控制位时，硬线网络开关断开。开关门按钮信号及ATO(列车自动驾驶)发出的开关门指令将通过硬线传输给每个门控器；当硬线网络控制选择开关位于网络挡位时，硬线网络切换开关闭合。开关门按钮信号及ATO发出的开关门指令将被TCMS(列车网络和管理系统)监控采集，并通过列车MVB总线(多功能列车总线)发给主门控器(MEDCU)，主门控器将通过内部的RS485接口通信将TCMS的开关门指令传输给从门控器(LEDCU)。这样有效避免了因硬线连接的断点使开关门指令无法发给各门控器，从而造成的无法正常开关门的现象。

同时，每辆车有2个车门带有MVB接口的主门控器(见图2)，2个主门控器互为冗余。当一个主门控器出现故障时，另一个主门控器将立刻接替故障的主门控器与列车MVB总线通信，从而实现网络控制的冗余。

图2 主门控器冗余

1.2 零速信号的冗余设计

信号系统正常时,零速信号由信号系统给出。当信号系统有故障，操作ATP(列车自动保护)隔离开关时，位于制动输出使能线上的ATP隔离开关常开触点闭合，零速信号将由制动系统给出，如图3所示。制动系统2个拖车的网关阀同时输出零速信号，同时将两端的零速信号继电器(ZVR)通过列车线并联，当一个网关阀零速输出故障时，可由另一网关阀输出零速信号，这样可提高ATP隔离时零速信号输出的冗余程度。

1.3 使能信号的冗余设计

正常情况下使能信号由信号系统给出，当信号系统切除或某些特殊条件下无法给出此信号时，司机可以通过强行开门按钮强制给出使能信号(见图4)。使能信号通过列车线将两端的输入端口并联，提高两端司机室使能信号输入端的冗余程度。

图3 零速信号冗余

图4 使能信号冗余

1.4 接线方式冗余

在送给各门控器控制信号时，将对门控器的使能信号、零速信号、供电信号采用“夹花”的冗余接线方式(见图5)。以零速列车线为例：

图5 接线方式冗余

每辆车的1、4、5、8号门接受零速列车线1输出的零速信号；2、3、6、7号门接受零速列车线2输出的零速信号，这样的夹花冗余接线可确保当其中一根列车线故障时，车辆一侧至少能有一半车门打开。

2 总结

无锡地铁二号线车辆车门控制采用多种冗余设计方案，通过车门控制方式的冗余及接线方式等冗余，尽可能地保证单点故障不会造成一辆车一侧车门全部无法打开的现象，确保了在运营过程中的可靠性和安全性。□

(编辑：李琳琳)

2095-5251(2016)01-0021-02

2014-10-10

荣 军(1985-)，男，本科学历，工程师，从事车门系统设计工作。

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