地铁屏蔽门系统的隐患分析工学论文
摘 要： 系统安全工程越来越得到人们的重视， 隐患分析是其中最重要的部分， 本文从地铁屏蔽门系统机械和电气系统的各个部件可能出现的故障进行隐患分析， 并指出了可能的成因， 为屏蔽门系统的设计和应用提供帮助。
关键词： 屏蔽门； 隐患； 成因
0 引言
地铁屏蔽门（Platform screen doors，简称 PSD） 系统是随着城市轨道交通不断的发展的需求而产生的。屏蔽门系统自诞生以来， 在地铁车站得到了很好的应用， 并且受到了地铁建设城市的青睐。在屏蔽门系统应用以前， 站台候车的乘客经常受到生命安全的威胁[1]。事故的出现， 不仅导致运营的中断， 最重要的是地铁乘客的安全得不到保障。屏蔽门安装以后， 很好的杜绝了这类事故的发生，但是这仅限于屏蔽门系统正常运转时， 一旦系统出了故障， 仍然会出现多种安全事故。因此， 对屏蔽门系统运转之前做安全隐患分析成为必要。
隐患分析是指在整个寿命周期内， 即指的是设计、研制、加工制造、使用直至寿命终止， 系统地、有预见地识别和控制危害的专业技术和管理技巧的应用[2]。着眼点放在系统实际运行之前， 使系统的设计在安全上达到可以接受的水平， 要求在事故发生之前及时地识别和分析、评价系统和系统的危害， 把这些危害消除或控制到允许的水平， 以使系统能够正常运行或保证安全， 确保系统已充分地整合， 并且考虑了可靠性、可用性、可维护性和安全性，即 RAMS 指标。
下面就屏蔽门系统各个部件可能出现的故障入手，对其进行分析， 并提出可能的成因。
1 机械系统
1。1 钢架结构
钢架结构变形可能导致屏蔽门不能打开、屏蔽门玻璃脱落并击伤乘客和员工或者倒下路轨击伤列车。后果： 延误列车运行； 严重时可能引起列车碰撞屏蔽门或设备及人员伤亡， 列车停止营运。
钢架支撑及固定装置可能会松动、脱落。后果： 站台拥挤时可能引起屏蔽门倒塌， 乘客跌下站台， 导致列车碰撞设备及人员伤亡， 列车停止营运。
可能成因： 风压、乘客或外力撞击、地震； 结构疲劳；制造缺陷（ 焊接等）； 安装缺陷（ 螺栓松动、基准面不准等）； 维修不足。
1。2 顶箱组合
密封材料松脱； 电器部件移位、积尘或安装缺陷， 发生漏电（可能成因： 电器接头没有密封）。
后果： 顶箱结构变形， 门机无法正常动作； 严重时可能引起顶箱与列车碰撞， 导致设备及人员伤亡， 列车停运； 乘客触电， 导致人员伤亡。
可能成因： 风压、乘客或外力撞击、地震； 结构疲劳；制造缺陷（ 焊接等）； 安装缺陷（ 螺栓松动、基准面不准等）； 维修不足。
1。3 固定门门体
固定门变形、松动脱落。
后果：可能导致乘客和物件掉下路轨。站台拥挤时可能引起屏蔽门倒塌， 导致列车碰撞设备及人员伤亡， 列车停运。
可能成因： 风压、乘客或外力撞击、地震； 结构疲劳；使用材料不合格， 结构疲劳； 制造缺陷（ 焊接等）； 安装缺陷（螺栓松动、基准面不准等）； 维修不足。
1。4 应急门门体
应急门变形或门锁失灵， 导致紧急时不能开启， 使疏散受阻。
可能成因： 乘客或外力撞击、地震； 使用材料不合格，结构疲劳； 制造缺陷； 安装缺陷， 固定件松动； 维修不足。
乘客的误动作， 应急门被错误打开， 导致站台乘客摔倒在站台上， 使乘客受伤。
可能成因： 车停位不准确， 乘客错误打开应急门； 没有报警系统通知站务员。
由于设计不足， 导致应急门数量不足， 紧急情况下影响乘客疏散。
应急门有可能被列车在进入站台的气压推开， 造成人员伤亡。
可能成因： 应急门的支撑及固定装置松动、脱落； 维修不足。
1。5 端头门门体
端头门被列车进入站台时产生的气压推倒， 造成人员伤亡。
可能成因： 端头门的支撑及固定装置松动、脱落； 维修不足。
端头门门锁松脱， 也会导致门被列车进站气压推开，使得乘客和站务员掉下路轨， 造成伤亡。
端头门门锁失灵， 导致紧急时不能打开， 站务员需要工作却无法进入， 使紧急疏散受阻。
1。6 滑动门
滑动门变形、固定件松动脱落使得门无法正常开关，可能导致列车晚点或影响车站营运。
可能成因： 滑动门滑槽内有异物； 传动机构故障； 固定件松动； 维修不足。
固定件松动脱落可能在站台拥挤时使得活动门倒塌， 乘客跌下站台， 导致列车碰撞设备及人员伤亡， 列车停运。
可能成因： 风压、乘客或外力撞击、地震； 使用材料不合格， 结构疲劳； 制造缺陷； 安装缺陷， 固定件松动； 维修不足。
1。7 门体
手动开锁机构卡住导致紧急情况下无法打开应急门， 延误乘客紧急疏散。
可能成因： 有异物； 传动装置故障； 维修不足。
门体玻璃破裂可能刺伤乘客及清洁维护人员。
可能成因： 外力撞击； 玻璃质量差。
门体边缘锋利刺伤乘客或维护人员。
可能成因： 门体边缘损坏。
密封材料失火， 燃烧时会释放有毒气体导致乘客及站务人员伤亡。
可能成因： 站台边失火。
密封材料脱落可能砸伤乘客， 还可能导致滑动门不能正常工作， 使行车服务受阻。
可能成因： 安装问题； 材料变形； 结构胶质量问题； 维修不足。
站台爆炸， 爆炸的冲击波将屏蔽门损坏； 爆炸将屏蔽门电源系统及控制系统损坏造成屏蔽门无法损坏。
可能成因： 乘客携带易爆物或人为放置爆炸物； 地震， 导致乘客、员工受伤或死亡， 设备损坏。
屏蔽门振荡， 导致列车与屏蔽门碰撞， 导致乘客员工受伤或死亡。
可能成因： 列车通过时引起共振。
1。8 底部支撑结构
屏蔽门门槛突出地面或断裂致使乘客或站务员被绊倒。
可能成因： 安装问题； 材料变形； 门槛腐蚀； 乘客携带超重物品； 维修不足。
门槛内落入杂物， 使得滑动门不能正常工作。
可能成因： 维修不足。
固定支座松动， 可能导致门体脱落， 砸伤乘客； 如果门体落入轨道， 可能导致列车碰撞。
可能成因： 材料变形； 安装质量问题； 维修不足。
调解装置损坏， 调解不正确使门槛突出。
可能成因： 材料变形； 安装质量问题； 维修不足。
1。9 门机传动系统
传动装置、锁定装置及解锁装置、电机组件、门控单元故障， 都会使屏蔽门无法正常开闭， 进而影响乘客上下车， 紧急情况下延误乘客疏散。
可能成因： 传动装置故障包括皮带或螺杆进入异物、损坏； 锁定装置及解锁装置故障； 系统停电； 电机组件 老化； 安装调试问题； 检修不当； 电流突变； 电机品牌选择不当； 电机技术指标选择不当； 门控单元安装调试不当； 检修不当； 接口故障； 驱动电源或控制电源故障； 电磁干扰；维修不足。
紧固件松动或限位开关移位， 都会使屏蔽门开闭不到位， 导致滑动门行程不准， 影响乘客正常上下车， 延误列车运行， 紧急情况下延误疏散。
可能成因： 安装调试不当； 紧固件松动， 限位开关移位； 检修不当； 维修不足。
2 电气系统
2。1 电源系统
驱动电源线路断路及 UPS 电池故障， 导致屏蔽门无法动作。
电池短路、屏蔽门系统材料燃烧、轨旁设备例如照明、信号系统、闭路电视失火， 使得屏蔽门燃烧冒烟， 导致站台失火， 引起人员伤亡。
接地不良， 电缆外皮损坏， 绝缘不好， 会引起漏电， 导致乘客或站务员触电， 造成伤亡事故。
列车与站台存在电位差， 有可能造成乘客或站务员触电。
2。2 中央接口盘
与信号或 IBP 盘接口故障， 使得中央接口盘不能向控制中心反应信息， 紧急情况下影响工作人员对现场情况的判断。
可能成因： 与信号及综合监控 IBP 盘接口故障； 线路故障； 断电； 软件缺陷、失效； 电磁干扰； 维修不足。
中央接口盘故障， 导致无法正常进行屏蔽门自动控制， 影响乘客进出列车。
可能成因： 元器件老化损坏； 电磁干扰； 断电； 软件缺陷、失效； 维修不足。
2。3 滑动门控制器
乘客被屏蔽门和车门夹住或撞击， 影响乘客上下车，延误列车运行， 紧急情况下延误疏散。
可能成因： 司机误操作； 屏蔽门开关动作失误； 列车与屏蔽门之间的空隙过大， 可以容纳一个人； 屏蔽门没有障碍物探测及重开的功能。
继电器失控， 使得滑动门突然打开， 导致屏蔽门在无列车进站时开启， 乘客或员工跌入轨道， 造成伤亡。
可能成因： 元器件老化损坏； 电磁干扰； 断电； 软件缺陷、失效； 维修不足。
2。4 就地控制盘
接触故障， 控制盘失效， 导致屏蔽门在无列车进入站台时开启， 乘客或员工跌入轨道。
可能成因： 元器件老化损坏； 线路故障； 断电； 电磁干扰； 维修不足。
2。5 通信接口
通信接口损坏， 可能导致以下后果， 造成列车晚点或影响车站营运：
列车客室门和屏蔽门没有对准便开启， 造成列车晚点或影响车站营运。
当列车进站或离站时全部屏蔽门仍在打开状态， 造成列车晚点或影响车站营运。
列车客室门和屏蔽门不能够同步开关， 造成列车晚点或影响车站营运。
屏蔽门关闭后， 列车没有接受“屏蔽门已关好”的信号， 令列车不能开启， 造成列车晚点或影响车站营运。
以上几条的可能成因： 元器件老化损坏； 电磁干扰；断电； 软件缺陷、失效； 维修不足。
降级运营期间， 屏蔽门打开时列车移动， 可能碰撞乘客引起伤亡。
可能成因： 司机误操作； 屏蔽门开关动作失误。
屏蔽门突然开关， 造成乘客误入轨道造成伤亡。
可能成因： 元器件老化损坏； 电磁干扰； 断电； 软件缺陷、失效； 维修不足。
乘客误入路轨， 被列车撞倒， 造成伤亡。
可能成因： 端头门未关闭； 屏蔽门未关闭。
职员在端头门误入路轨， 被列车撞倒， 造成伤亡。
可能成因：端头门未关闭；端头门处无防护；维修不足。
接口损坏， 还造成无法通讯。
可能成因： 接口故障； 断电； 软件缺陷、失效； 维修不足。
3 结束语
以上只是列出了屏蔽门系统的主要隐患清单， 之后还有工作要做。经与业主以及设计单位交流后， 要根据系统隐患清单识别与其接口的其它系统、包括环境及运营等方面的隐患。之后就要建立起系统的隐患登记册， 作为承包商今后隐患管理的参考基础。参考制定的风险矩阵，评估隐患的'现有风险， 对各隐患提出相应的建议减轻措施， 然后对剩余风险再次评估， 并将以上评估结果写至隐患登记册内。在减轻措施实施后， 隐患只有达到人们接受的程度才能结束。如果隐患未能结束， 或未能把风险等级降至 R3 或以下（ 其中 R1： 除特殊情况外， 必须消除该类风险； R2： 必须将风险减至最低实际可行的水平； R3： 可忍受的风险， 但仍须按成本效益尽量减低风险； R4： 可接受的风险）， 隐患管控单位须向业主提交证明或具体分析，以证明隐患的风险等级已是“最低实际可行”。若现有风险等级被评估为 R3 级， 但没有其它有效的方法， 把风险降至 R4 级， 经业主同意后， 可确定这隐患已经结束。只有把每步顺利的完成后， 才能使整个屏蔽门系统达到 RAMS的要求， 也才能保证整个地铁系统的安全有效的运营。
隐患分析可以把事故消灭在萌芽状态， 使屏蔽门系统能够安全可靠地服务于地铁、服务于乘客。隐患分析方法改变了以往事故发生后， 再调查事故的原因的“传统安全”的处理方法。
参考文献：
[1] 孙增田。屏蔽门系统在地铁中的应用前景[J]。都市快轨交通，2005，2。
[2] 白勤虎，吴子稳。系统安全？系统安全工程？系统安全分析及评价
[J]。华东经济管理， 1994，6。
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