高速动车组塞拉门障碍检测功能简述
刘致君 杨占松
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111
摘要:高速动车组的重要系统之一就是塞拉门系统,塞拉门设有障碍返回功能,在关门过程中遇到障碍物,障碍返回功能激活,车门应能停止关闭并打开。车门重新关闭时必须运动平稳,不能产生冲击。基于此,本文通过对高速动车组塞拉门障碍检测功能进行了较为全面的介绍,提供了系统的思考分析方向和有力的理论参考依据。
关键词:高速动车组;塞拉门;障碍检测;功能简述。
一、塞拉门障碍检测功能
高速动车组为8编组车辆,塞拉门设置在每辆车的四角,1、5、8车设置2套车门,其余车辆均设置4套车门,一列车共26套车门。其中4号车近二位端2套车门采用宽门(净开度900mm),其余24套门采用窄门(净开度800mm)。
塞拉门系统采取敏感边缘检测、电机电流检测和车门的时间位移检测三种方式来判断障碍物的存在。当车门锁闭到位后,防挤压检测自动停用。
当检测到障碍物时,车门停止关闭,重新打开到开门位置,延时1s后,门将自动重新关闭,这样的循环将被重复执行。车门返回次数达到3次后,车门全部打开,监控系统报车门故障。车门口的关门指示灯亮,可以操作关门按钮关门,也可以再次操作集控关门按钮关门。操作关门开关并关闭到位后,可解除故障状态。门循环开关时伴声音提示,循环状态可在司机室监控显示器上单独显示。在关闭循环结束时,安全装置都应启动。车门防挤压功能、关门冲击力参数符合EN14752中的相关规定,能检测的最小障碍物尺寸为30mm×60mm。关门最大峰值力Fp≤300N,第一次关门过程时的有效力Fe≤150N,在进一步关门尝试时的平均有效力FE≤200N。
当车门在开门过程中受阻无法打开时,停留在阻力位3s后再次尝试开门,3次后停留在阻力位等待处理,以保护门系统不受损伤,塞拉门报障碍检测故障。
车门因障碍返回达到3次后会保持在打开状态,因此在操作关门指令约30s后,若HMI屏上仍旧显示个别车门处于打开状态(原因是障碍返回达到3次,保持常开),则可再次操作关门按钮进行关门,并通知机械师查看,并可人工辅助进行关门。
二、关门过程的障碍检测
塞拉门在整个关门过程中,遇到障碍物阻碍关门时,门返回到全开位置,延时1s后,门以设定的速度关闭,重复3次后仍无法关闭,门在全开位置上停止,门控器记录故障信息并在指示灯上给出故障指示。故障产生30s后,门将自动关闭,关门障碍检测故障指示和关门障碍检测累计次数将自动清除。也可通过手/电动转换开关的变换来复位。塞拉门应能检测到不小于25mm×50mm的障碍物;障碍物检测力不应超过100N。因夹到障碍物引起障碍返回时,同一车端的两扇车门只有遇到障碍物的门打开,另一套车门保持关闭。
关门过程中障碍由下列系统监测:
a)电机电流监控:每次关门过程中电机正常关门电流曲线被存储并自动调整;如果电机的实际电流超过额定值,障碍检测被激活。
最大电流值并不恒定,由门的位置和前几次关门运动的电流决定。

即使当电子门控器的电源关闭时,最大电流值也被存储。如果电子门控器换到其它任何门上,有必要通过揿下维护按钮的方式对其进行初始设置,揿下时间超过1.5秒(从打开电源开始计算)。
b)路程/时间监测:通过门位置传感器的检测,将门的运动分成距离段,如果在给定的时间内门未通过这些距离段,障碍检测被激活。
c)敏感边缘:障碍物撞击到设在门边缘的内、外敏感边缘,将产生感应信号,障碍检测即被激活。
当EDCU检测到车门受到障碍物的阻挡时,立即启动门重新开启。大约延时1秒后,门将自动关闭,这样的循环将被重复执行3次后,门停止在开到位位置,直到障碍物被清除,在此时允许使用本地关门按钮将门再次关闭。
关门障碍物检测激活次数超过指定次数后,开门按钮指示灯和关门按钮指示灯均点亮,以区分正常的开门状态。可操作本地关门按钮或集控关门按钮进行关门,关闭到位后,可解除故障状态。
当车速大于5km/h时,门将会关闭且关门障碍物检测再打开功能将被禁止。
为克服机械阻力或风压影响,第3次设定的关门力较大,以保证车门能可靠关闭,如果敏感边缘有缺陷(连续激活或中断),则不可以再遵守关门力要求。
三、开门过程的障碍检测
开门过程中,门夹住障碍物阻碍开门时,门在夹持位置上停止,1s后如果没有检测开关信号的输入,门以设定的速度关闭,再次开门时,如果障碍物仍然存在,则重复上述动作,重复累计3次后仍无法开启到位,门在夹持位置上停止(电机应停止输出动力,车门处于无动力状态),门控器记录故障信息并在指示灯上给出故障指示。故障产生30s后,将自动清除开门障碍检测故障和开门障碍检测累计次数,也可通过手/电动转换开关的变换来复位。
开门障碍检测可被激活3次。开门时若有障碍会使开门循环停止3秒,在3次开门动作之后门将会停在此位置并且EDCU会认为此位置是最大可达开门位置,通过本地关门按钮可将门关闭。
四、结束语
总而言之,高速动车组塞拉门设有障碍返回功能,在关门过程中遇到障碍物,障碍返回功能激活,车门应能停止关闭并打开。车门重新关闭时必须运动平稳,不能产生冲击。本文通过对高速动车组塞拉门障碍检测功能进行了较为全面的介绍,避免影响行车秩序,保障高速动车组的安全、稳定运行。