發(fā)布時(shí)間：2021-02-01所屬分類(lèi)：工程師職稱(chēng)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著科技的革新和時(shí)代的發(fā)展，我們的生活在各方各面都進(jìn)入到了一個(gè)新的時(shí)代，交通業(yè)上，高速動(dòng)車(chē)已經(jīng)普遍進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中，為我們的生活提供了便利和快捷，因?yàn)楦咚賱?dòng)車(chē)已經(jīng)日益成為人們的主要出行方式之一，而其側(cè)門(mén)系統(tǒng)的主要是通過(guò)司機(jī)室集控
摘要：隨著科技的革新和時(shí)代的發(fā)展，我們的生活在各方各面都進(jìn)入到了一個(gè)新的時(shí)代，交通業(yè)上，高速動(dòng)車(chē)已經(jīng)普遍進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中，為我們的生活提供了便利和快捷，因?yàn)楦咚賱?dòng)車(chē)已經(jīng)日益成為人們的主要出行方式之一，而其側(cè)門(mén)系統(tǒng)的主要是通過(guò)司機(jī)室集控對(duì)門(mén)的關(guān)閉進(jìn)行操作，而出行乘坐高速動(dòng)車(chē)的人每天都有很多，因此為了使得側(cè)門(mén)系統(tǒng)在關(guān)閉時(shí)不會(huì)傷到乘客，保證安全，所以此論文將針對(duì)側(cè)門(mén)系統(tǒng)，從對(duì)列車(chē)級(jí)門(mén)，對(duì)單門(mén)的控制，以及抵抗擠壓三個(gè)方面對(duì)高速動(dòng)車(chē)組側(cè)門(mén)系統(tǒng)的安全性設(shè)計(jì)進(jìn)行探討和研究。
關(guān)鍵詞：高速動(dòng)車(chē)、側(cè)門(mén)系統(tǒng)
一、列車(chē)級(jí)門(mén)控制安全性設(shè)計(jì)
(1)通過(guò)HMI對(duì)側(cè)門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。車(chē)門(mén)是打開(kāi)還是關(guān)閉，禁用還是故障，皆可以通過(guò)人機(jī)界面，也就是HMI進(jìn)行監(jiān)控，以保障有意外時(shí)可以第一時(shí)間發(fā)覺(jué)或是避免。
(2)對(duì)側(cè)門(mén)開(kāi)門(mén)這一區(qū)塊進(jìn)行集控。高速動(dòng)車(chē)在移動(dòng)過(guò)程中高速行駛，如果發(fā)生差錯(cuò)，這時(shí)門(mén)開(kāi)就很有可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，所以設(shè)定列車(chē)的硬線與網(wǎng)絡(luò)信號(hào)這兩部分速度小于5km/h的時(shí)候，并且門(mén)處于釋放狀態(tài)下，側(cè)門(mén)才會(huì)開(kāi)放。
(3)關(guān)門(mén)方面。這一區(qū)塊同和開(kāi)門(mén)相反，雖然同樣需要對(duì)其進(jìn)行集控，但是要將對(duì)門(mén)的釋放能力取消。發(fā)車(chē)閉門(mén)之前，所有側(cè)門(mén)不能再有著自動(dòng)開(kāi)門(mén)的能力。為了保證乘客的安全，所以列車(chē)集控下，可以對(duì)開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)進(jìn)行釋放和控制兩部分。
(4)緊急逃生方面。當(dāng)列車(chē)速度在10 km/h以下時(shí)，車(chē)廂中的操作緊急裝置才能發(fā)揮效用，打開(kāi)門(mén)，但是列車(chē)行進(jìn)速度大于10km/h的時(shí)候，車(chē)廂中的緊急裝置是處于失效狀態(tài)的，但是為了避免意外情況，車(chē)外的緊急裝置還是有效的，這樣就既阻止了因?yàn)橐恍┱`觸誤操作造成的側(cè)門(mén)開(kāi)放危害，又可以在發(fā)生意外時(shí)避免人員損傷，保證了側(cè)門(mén)系統(tǒng)的安全性。
(5)速度信號(hào)控制關(guān)門(mén)。這邊是上面所提到的，當(dāng)列車(chē)速度速度大于5km/h的時(shí)候，將速度的信息傳遞給系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制關(guān)門(mén)。
(6)緊急情況下的門(mén)釋放。如果一輛靜止列車(chē)，側(cè)門(mén)因?yàn)槟承﹩?wèn)題是禁用的狀態(tài)，而列車(chē)又?jǐn)嗔穗姡瑸楸ＷC安全，列車(chē)安全系統(tǒng)就會(huì)判斷事故的因素來(lái)自外界，所以當(dāng)列車(chē)恢復(fù)電力后，中央控制單元(CCU)及側(cè)門(mén)控制系統(tǒng)將對(duì)側(cè)門(mén)進(jìn)行釋放，直接將之前的禁用狀態(tài)取消，這樣一來(lái)，可以方便乘客可以對(duì)緊急裝置進(jìn)行操控，從而打開(kāi)車(chē)門(mén)，得以逃脫列車(chē)。若發(fā)生斷電是因?yàn)槠渌陌踩枰獙?dǎo)致，那么司機(jī)只需人為的按下操作臺(tái)上的關(guān)門(mén)按鈕，那么門(mén)系統(tǒng)將會(huì)恢復(fù)到之前的關(guān)閉狀態(tài);而列車(chē)的行進(jìn)速度大于10km/h時(shí)，門(mén)也會(huì)恢復(fù)禁用狀態(tài)，直到列車(chē)到站停車(chē)，通過(guò)司機(jī)按下操作臺(tái)上的釋放按鈕，門(mén)才會(huì)恢復(fù)到釋放功能。
(7)牽引聯(lián)鎖功能。牽引聯(lián)鎖的控制原理是將門(mén)鎖閉所產(chǎn)生的信號(hào)串聯(lián)到牽引控制當(dāng)中，將這一信號(hào)作為啟動(dòng)牽引的判斷標(biāo)準(zhǔn)。在列車(chē)出發(fā)以前，即便只有一個(gè)側(cè)門(mén)還沒(méi)有關(guān)閉，司機(jī)對(duì)牽引手柄進(jìn)行推動(dòng)時(shí)，列車(chē)的牽引會(huì)被封鎖，這樣一來(lái)，列車(chē)便無(wú)法開(kāi)動(dòng)。只有當(dāng)所有的門(mén)都封閉的時(shí)候，對(duì)牽引的封鎖能夠解開(kāi)。如果此時(shí)牽引仍然處于封鎖的狀態(tài)，可通過(guò)HMI系統(tǒng)顯示屏上將牽引封鎖取消。
二、單門(mén)控制安全方面的設(shè)計(jì)
(1)高速動(dòng)車(chē)組的側(cè)門(mén)系統(tǒng)可以承受高達(dá)±6 000 Pa的氣動(dòng)壓力，這一壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)列車(chē)發(fā)生高速會(huì)車(chē)和進(jìn)出隧道時(shí)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)，也就是說(shuō)，在一些正常情況發(fā)生時(shí)，側(cè)門(mén)系統(tǒng)不會(huì)受到任何影響。
(2)側(cè)門(mén)系統(tǒng)中的鎖閉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一個(gè)有著二級(jí)鎖的主鎖和兩個(gè)通過(guò)氣壓來(lái)推動(dòng)的輔助鎖共同構(gòu)成的一個(gè)整體，但是每個(gè)鎖相對(duì)來(lái)說(shuō)又是獨(dú)立在外的。門(mén)與鎖的狀態(tài)由多個(gè)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制，這樣一來(lái)，鎖閉系統(tǒng)將更加的智能化，充滿可靠性。門(mén)扇關(guān)閉的時(shí)候，主鎖首先實(shí)現(xiàn)一級(jí)鎖閉;然后對(duì)氣動(dòng)單元進(jìn)行觸發(fā)，從而推動(dòng)兩個(gè)輔助鎖。當(dāng)門(mén)扇完全關(guān)上的時(shí)候，門(mén)扇限位開(kāi)關(guān)觸發(fā)達(dá)到百分百，主鎖實(shí)現(xiàn)了二級(jí)鎖閉，輔助鎖因此而封閉。
(4)隔離功能。當(dāng)因?yàn)橐恍┨厥馇闆r使得門(mén)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)將通過(guò)機(jī)械鎖閉來(lái)禁用側(cè)門(mén)系統(tǒng)。
(5)對(duì)障礙物的探測(cè)。側(cè)門(mén)系統(tǒng)的對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)功能，不論是下面那一個(gè)，都可以實(shí)現(xiàn)：①防夾手感應(yīng)膠條，防止乘客的手在關(guān)門(mén)時(shí)被夾到;②開(kāi)關(guān)門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流監(jiān)控功能;③位移一時(shí)間監(jiān)控功能。
三、側(cè)門(mén)系統(tǒng)防擠壓功能設(shè)計(jì)
防夾手功能的防夾手膠條是兩個(gè)獨(dú)立的感應(yīng)膠條，一般情況下安裝在門(mén)扇的兩邊。
對(duì)障礙物進(jìn)行探測(cè)的敏感度滿足需要滿足以下的要求
(1)系統(tǒng)能夠探測(cè)到的截面面積在30 mmX60 mm以上
(2)如果截面大于10 mm×50 mm的障礙物被防夾手膠條夾住，可以使用小于150N的力將其去掉，防夾手膠條中有著檢測(cè)的電路，當(dāng)防夾手膠條觸碰到障礙物時(shí)。會(huì)發(fā)生形變，從而對(duì)膠條當(dāng)中的電路進(jìn)行觸發(fā)，接著發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，門(mén)控制單元當(dāng)接收到這種傳來(lái)的信號(hào)后后，車(chē)門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)將偏向開(kāi)門(mén)，這樣一來(lái)，門(mén)就會(huì)打開(kāi)了。
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(二)開(kāi)關(guān)門(mén)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流監(jiān)控功能
門(mén)控制單元中設(shè)置了關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)電流的范圍界限的曲線。該曲線的設(shè)置依據(jù)是門(mén)的位置以及在關(guān)閉過(guò)程當(dāng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)所產(chǎn)生的電流大小。當(dāng)門(mén)在關(guān)閉時(shí)接觸到障礙物，會(huì)增大驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，這樣所產(chǎn)生的電流值就會(huì)增大，如果超過(guò)極限值，驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)自動(dòng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，關(guān)門(mén)變?yōu)殚_(kāi)門(mén)。
(三)位移一時(shí)間監(jiān)控功能
側(cè)門(mén)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的模塊上有著一個(gè)位移傳感器，該傳感器以驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)作為計(jì)算依據(jù)，從而判斷門(mén)的移動(dòng)距離。位移傳感器將門(mén)行進(jìn)的路程劃成若干個(gè)部分，這樣一來(lái)，因?yàn)閷?duì)距離有著嚴(yán)格的計(jì)算，那么門(mén)的關(guān)閉或者開(kāi)啟時(shí)間都是確定的，不管門(mén)在關(guān)閉的過(guò)程當(dāng)中被什么阻撓，門(mén)也無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)關(guān)上，這樣就會(huì)使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，從而關(guān)門(mén)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)門(mén)。
(四)側(cè)門(mén)防擠壓功能及列車(chē)門(mén)系統(tǒng)安全策略
(1)我們上面講述的三種防擠壓功能，使得防擠壓功能在安全的各方面都顧及到，杜絕了大多數(shù)可能存在的潛在問(wèn)題，并且有著相應(yīng)的對(duì)策。
(2)當(dāng)門(mén)在關(guān)閉的進(jìn)途中遇到了障礙物，則會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)門(mén)狀態(tài)，并且是完全開(kāi)門(mén)狀態(tài)，停留片刻，之后再關(guān)閉。如果一直存在著阻礙門(mén)關(guān)上的障礙物，這個(gè)過(guò)程且重復(fù)了五次，門(mén)將處于打開(kāi)狀態(tài)，不再關(guān)閉，然后會(huì)向司機(jī)室發(fā)送故障信號(hào)，從而促使管理人員進(jìn)行處理。
(3)防夾手感應(yīng)膠條出現(xiàn)一些問(wèn)題時(shí)，門(mén)控制單元會(huì)感應(yīng)到它發(fā)生了故障，然后將相關(guān)的信息傳遞到司機(jī)室和機(jī)械師室。門(mén)控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，也會(huì)將相應(yīng)的信號(hào)傳遞到HIM顯示屏上面，管理人員可以人為對(duì)故障門(mén)進(jìn)行隔離，從而保障乘客的安全。
四、結(jié)束語(yǔ)
過(guò)本文的分析能夠發(fā)現(xiàn)，高速動(dòng)車(chē)組在側(cè)門(mén)系統(tǒng)安全性的設(shè)計(jì)方面，非常符合當(dāng)今時(shí)代的需求，且其安全性也使得高速動(dòng)車(chē)更加的人性化，因此它的可行性毋庸置疑，在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，高速動(dòng)車(chē)都將是我們主要的出行方式之一，隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷上升，筆者相信側(cè)門(mén)系統(tǒng)在安全性的設(shè)計(jì)上一定會(huì)更加的完善。但是存在不足的是，由于筆者的自身學(xué)識(shí)尚淺，對(duì)于研究的內(nèi)容和研究的方法存在一定誤差，對(duì)于探討高速動(dòng)車(chē)組側(cè)門(mén)系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)方面沒(méi)有一定的深入研究，在方法與措施中，沒(méi)有辦法對(duì)于相關(guān)問(wèn)題和相關(guān)措施提出一定方法，而研究的高速動(dòng)車(chē)組側(cè)門(mén)系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)也僅僅是根據(jù)自身的研究作為基礎(chǔ)，在領(lǐng)域上不能夠廣義的包含每一種情況和設(shè)計(jì)，在文章當(dāng)中，可能存在著紕漏的地方，學(xué)者在后續(xù)的研究當(dāng)中，應(yīng)該了解自身的研究?jī)?nèi)容，謹(jǐn)慎參考意見(jiàn)。——論文作者：翟建偉
