地鐵屏蔽門系統(tǒng)的隱患分析工學(xué)論文
摘 要： 系統(tǒng)安全工程越來越得到人們的重視， 隱患分析是其中最重要的部分， 本文從地鐵屏蔽門系統(tǒng)機(jī)械和電氣系統(tǒng)的各個(gè)部件可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行隱患分析， 并指出了可能的成因， 為屏蔽門系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供幫助。
關(guān)鍵詞： 屏蔽門； 隱患； 成因
0 引言
地鐵屏蔽門（Platform screen doors，簡稱 PSD） 系統(tǒng)是隨著城市軌道交通不斷的發(fā)展的需求而產(chǎn)生的。屏蔽門系統(tǒng)自誕生以來， 在地鐵車站得到了很好的應(yīng)用， 并且受到了地鐵建設(shè)城市的青睞。在屏蔽門系統(tǒng)應(yīng)用以前， 站臺(tái)候車的乘客經(jīng)常受到生命安全的威脅[1]。事故的出現(xiàn)， 不僅導(dǎo)致運(yùn)營的中斷， 最重要的是地鐵乘客的安全得不到保障。屏蔽門安裝以后， 很好的杜絕了這類事故的發(fā)生，但是這僅限于屏蔽門系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 一旦系統(tǒng)出了故障， 仍然會(huì)出現(xiàn)多種安全事故。因此， 對(duì)屏蔽門系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)之前做安全隱患分析成為必要。
隱患分析是指在整個(gè)壽命周期內(nèi)， 即指的是設(shè)計(jì)、研制、加工制造、使用直至壽命終止， 系統(tǒng)地、有預(yù)見地識(shí)別和控制危害的專業(yè)技術(shù)和管理技巧的應(yīng)用[2]。著眼點(diǎn)放在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行之前， 使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在安全上達(dá)到可以接受的水平， 要求在事故發(fā)生之前及時(shí)地識(shí)別和分析、評(píng)價(jià)系統(tǒng)和系統(tǒng)的危害， 把這些危害消除或控制到允許的水平， 以使系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行或保證安全， 確保系統(tǒng)已充分地整合， 并且考慮了可靠性、可用性、可維護(hù)性和安全性，即 RAMS 指標(biāo)。
下面就屏蔽門系統(tǒng)各個(gè)部件可能出現(xiàn)的故障入手，對(duì)其進(jìn)行分析， 并提出可能的成因。
1 機(jī)械系統(tǒng)
1。1 鋼架結(jié)構(gòu)
鋼架結(jié)構(gòu)變形可能導(dǎo)致屏蔽門不能打開、屏蔽門玻璃脫落并擊傷乘客和員工或者倒下路軌擊傷列車。后果： 延誤列車運(yùn)行； 嚴(yán)重時(shí)可能引起列車碰撞屏蔽門或設(shè)備及人員傷亡， 列車停止?fàn)I運(yùn)。
鋼架支撐及固定裝置可能會(huì)松動(dòng)、脫落。后果： 站臺(tái)擁擠時(shí)可能引起屏蔽門倒塌， 乘客跌下站臺(tái)， 導(dǎo)致列車碰撞設(shè)備及人員傷亡， 列車停止?fàn)I運(yùn)。
可能成因： 風(fēng)壓、乘客或外力撞擊、地震； 結(jié)構(gòu)疲勞；制造缺陷（ 焊接等）； 安裝缺陷（ 螺栓松動(dòng)、基準(zhǔn)面不準(zhǔn)等）； 維修不足。
1。2 頂箱組合
密封材料松脫； 電器部件移位、積塵或安裝缺陷， 發(fā)生漏電（可能成因： 電器接頭沒有密封）。
后果： 頂箱結(jié)構(gòu)變形， 門機(jī)無法正常動(dòng)作； 嚴(yán)重時(shí)可能引起頂箱與列車碰撞， 導(dǎo)致設(shè)備及人員傷亡， 列車停運(yùn)； 乘客觸電， 導(dǎo)致人員傷亡。
可能成因： 風(fēng)壓、乘客或外力撞擊、地震； 結(jié)構(gòu)疲勞；制造缺陷（ 焊接等）； 安裝缺陷（ 螺栓松動(dòng)、基準(zhǔn)面不準(zhǔn)等）； 維修不足。
1。3 固定門門體
固定門變形、松動(dòng)脫落。
后果：可能導(dǎo)致乘客和物件掉下路軌。站臺(tái)擁擠時(shí)可能引起屏蔽門倒塌， 導(dǎo)致列車碰撞設(shè)備及人員傷亡， 列車停運(yùn)。
可能成因： 風(fēng)壓、乘客或外力撞擊、地震； 結(jié)構(gòu)疲勞；使用材料不合格， 結(jié)構(gòu)疲勞； 制造缺陷（ 焊接等）； 安裝缺陷（螺栓松動(dòng)、基準(zhǔn)面不準(zhǔn)等）； 維修不足。
1。4 應(yīng)急門門體
應(yīng)急門變形或門鎖失靈， 導(dǎo)致緊急時(shí)不能開啟， 使疏散受阻。
可能成因： 乘客或外力撞擊、地震； 使用材料不合格，結(jié)構(gòu)疲勞； 制造缺陷； 安裝缺陷， 固定件松動(dòng)； 維修不足。
乘客的誤動(dòng)作， 應(yīng)急門被錯(cuò)誤打開， 導(dǎo)致站臺(tái)乘客摔倒在站臺(tái)上， 使乘客受傷。
可能成因： 車停位不準(zhǔn)確， 乘客錯(cuò)誤打開應(yīng)急門； 沒有報(bào)警系統(tǒng)通知站務(wù)員。
由于設(shè)計(jì)不足， 導(dǎo)致應(yīng)急門數(shù)量不足， 緊急情況下影響乘客疏散。
應(yīng)急門有可能被列車在進(jìn)入站臺(tái)的氣壓推開， 造成人員傷亡。
可能成因： 應(yīng)急門的支撐及固定裝置松動(dòng)、脫落； 維修不足。
1。5 端頭門門體
端頭門被列車進(jìn)入站臺(tái)時(shí)產(chǎn)生的氣壓推倒， 造成人員傷亡。
可能成因： 端頭門的支撐及固定裝置松動(dòng)、脫落； 維修不足。
端頭門門鎖松脫， 也會(huì)導(dǎo)致門被列車進(jìn)站氣壓推開，使得乘客和站務(wù)員掉下路軌， 造成傷亡。
端頭門門鎖失靈， 導(dǎo)致緊急時(shí)不能打開， 站務(wù)員需要工作卻無法進(jìn)入， 使緊急疏散受阻。
1。6 滑動(dòng)門
滑動(dòng)門變形、固定件松動(dòng)脫落使得門無法正常開關(guān)，可能導(dǎo)致列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)。
可能成因： 滑動(dòng)門滑槽內(nèi)有異物； 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障； 固定件松動(dòng)； 維修不足。
固定件松動(dòng)脫落可能在站臺(tái)擁擠時(shí)使得活動(dòng)門倒塌， 乘客跌下站臺(tái)， 導(dǎo)致列車碰撞設(shè)備及人員傷亡， 列車停運(yùn)。
可能成因： 風(fēng)壓、乘客或外力撞擊、地震； 使用材料不合格， 結(jié)構(gòu)疲勞； 制造缺陷； 安裝缺陷， 固定件松動(dòng)； 維修不足。
1。7 門體
手動(dòng)開鎖機(jī)構(gòu)卡住導(dǎo)致緊急情況下無法打開應(yīng)急門， 延誤乘客緊急疏散。
可能成因： 有異物； 傳動(dòng)裝置故障； 維修不足。
門體玻璃破裂可能刺傷乘客及清潔維護(hù)人員。
可能成因： 外力撞擊； 玻璃質(zhì)量差。
門體邊緣鋒利刺傷乘客或維護(hù)人員。
可能成因： 門體邊緣損壞。
密封材料失火， 燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒氣體導(dǎo)致乘客及站務(wù)人員傷亡。
可能成因： 站臺(tái)邊失火。
密封材料脫落可能砸傷乘客， 還可能導(dǎo)致滑動(dòng)門不能正常工作， 使行車服務(wù)受阻。
可能成因： 安裝問題； 材料變形； 結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量問題； 維修不足。
站臺(tái)爆炸， 爆炸的沖擊波將屏蔽門損壞； 爆炸將屏蔽門電源系統(tǒng)及控制系統(tǒng)損壞造成屏蔽門無法損壞。
可能成因： 乘客攜帶易爆物或人為放置爆炸物； 地震， 導(dǎo)致乘客、員工受傷或死亡， 設(shè)備損壞。
屏蔽門振蕩， 導(dǎo)致列車與屏蔽門碰撞， 導(dǎo)致乘客員工受傷或死亡。
可能成因： 列車通過時(shí)引起共振。
1。8 底部支撐結(jié)構(gòu)
屏蔽門門檻突出地面或斷裂致使乘客或站務(wù)員被絆倒。
可能成因： 安裝問題； 材料變形； 門檻腐蝕； 乘客攜帶超重物品； 維修不足。
門檻內(nèi)落入雜物， 使得滑動(dòng)門不能正常工作。
可能成因： 維修不足。
固定支座松動(dòng)， 可能導(dǎo)致門體脫落， 砸傷乘客； 如果門體落入軌道， 可能導(dǎo)致列車碰撞。
可能成因： 材料變形； 安裝質(zhì)量問題； 維修不足。
調(diào)解裝置損壞， 調(diào)解不正確使門檻突出。
可能成因： 材料變形； 安裝質(zhì)量問題； 維修不足。
1。9 門機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)
傳動(dòng)裝置、鎖定裝置及解鎖裝置、電機(jī)組件、門控單元故障， 都會(huì)使屏蔽門無法正常開閉， 進(jìn)而影響乘客上下車， 緊急情況下延誤乘客疏散。
可能成因： 傳動(dòng)裝置故障包括皮帶或螺桿進(jìn)入異物、損壞； 鎖定裝置及解鎖裝置故障； 系統(tǒng)停電； 電機(jī)組件 老化； 安裝調(diào)試問題； 檢修不當(dāng)； 電流突變； 電機(jī)品牌選擇不當(dāng)； 電機(jī)技術(shù)指標(biāo)選擇不當(dāng)； 門控單元安裝調(diào)試不當(dāng)； 檢修不當(dāng)； 接口故障； 驅(qū)動(dòng)電源或控制電源故障； 電磁干擾；維修不足。
緊固件松動(dòng)或限位開關(guān)移位， 都會(huì)使屏蔽門開閉不到位， 導(dǎo)致滑動(dòng)門行程不準(zhǔn)， 影響乘客正常上下車， 延誤列車運(yùn)行， 緊急情況下延誤疏散。
可能成因： 安裝調(diào)試不當(dāng)； 緊固件松動(dòng)， 限位開關(guān)移位； 檢修不當(dāng)； 維修不足。
2 電氣系統(tǒng)
2。1 電源系統(tǒng)
驅(qū)動(dòng)電源線路斷路及 UPS 電池故障， 導(dǎo)致屏蔽門無法動(dòng)作。
電池短路、屏蔽門系統(tǒng)材料燃燒、軌旁設(shè)備例如照明、信號(hào)系統(tǒng)、閉路電視失火， 使得屏蔽門燃燒冒煙， 導(dǎo)致站臺(tái)失火， 引起人員傷亡。
接地不良， 電纜外皮損壞， 絕緣不好， 會(huì)引起漏電， 導(dǎo)致乘客或站務(wù)員觸電， 造成傷亡事故。
列車與站臺(tái)存在電位差， 有可能造成乘客或站務(wù)員觸電。
2。2 中央接口盤
與信號(hào)或 IBP 盤接口故障， 使得中央接口盤不能向控制中心反應(yīng)信息， 緊急情況下影響工作人員對(duì)現(xiàn)場情況的判斷。
可能成因： 與信號(hào)及綜合監(jiān)控 IBP 盤接口故障； 線路故障； 斷電； 軟件缺陷、失效； 電磁干擾； 維修不足。
中央接口盤故障， 導(dǎo)致無法正常進(jìn)行屏蔽門自動(dòng)控制， 影響乘客進(jìn)出列車。
可能成因： 元器件老化損壞； 電磁干擾； 斷電； 軟件缺陷、失效； 維修不足。
2。3 滑動(dòng)門控制器
乘客被屏蔽門和車門夾住或撞擊， 影響乘客上下車，延誤列車運(yùn)行， 緊急情況下延誤疏散。
可能成因： 司機(jī)誤操作； 屏蔽門開關(guān)動(dòng)作失誤； 列車與屏蔽門之間的空隙過大， 可以容納一個(gè)人； 屏蔽門沒有障礙物探測及重開的功能。
繼電器失控， 使得滑動(dòng)門突然打開， 導(dǎo)致屏蔽門在無列車進(jìn)站時(shí)開啟， 乘客或員工跌入軌道， 造成傷亡。
可能成因： 元器件老化損壞； 電磁干擾； 斷電； 軟件缺陷、失效； 維修不足。
2。4 就地控制盤
接觸故障， 控制盤失效， 導(dǎo)致屏蔽門在無列車進(jìn)入站臺(tái)時(shí)開啟， 乘客或員工跌入軌道。
可能成因： 元器件老化損壞； 線路故障； 斷電； 電磁干擾； 維修不足。
2。5 通信接口
通信接口損壞， 可能導(dǎo)致以下后果， 造成列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)：
列車客室門和屏蔽門沒有對(duì)準(zhǔn)便開啟， 造成列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)。
當(dāng)列車進(jìn)站或離站時(shí)全部屏蔽門仍在打開狀態(tài)， 造成列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)。
列車客室門和屏蔽門不能夠同步開關(guān)， 造成列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)。
屏蔽門關(guān)閉后， 列車沒有接受“屏蔽門已關(guān)好”的信號(hào)， 令列車不能開啟， 造成列車晚點(diǎn)或影響車站營運(yùn)。
以上幾條的可能成因： 元器件老化損壞； 電磁干擾；斷電； 軟件缺陷、失效； 維修不足。
降級(jí)運(yùn)營期間， 屏蔽門打開時(shí)列車移動(dòng)， 可能碰撞乘客引起傷亡。
可能成因： 司機(jī)誤操作； 屏蔽門開關(guān)動(dòng)作失誤。
屏蔽門突然開關(guān)， 造成乘客誤入軌道造成傷亡。
可能成因： 元器件老化損壞； 電磁干擾； 斷電； 軟件缺陷、失效； 維修不足。
乘客誤入路軌， 被列車撞倒， 造成傷亡。
可能成因： 端頭門未關(guān)閉； 屏蔽門未關(guān)閉。
職員在端頭門誤入路軌， 被列車撞倒， 造成傷亡。
可能成因：端頭門未關(guān)閉；端頭門處無防護(hù)；維修不足。
接口損壞， 還造成無法通訊。
可能成因： 接口故障； 斷電； 軟件缺陷、失效； 維修不足。
3 結(jié)束語
以上只是列出了屏蔽門系統(tǒng)的主要隱患清單， 之后還有工作要做。經(jīng)與業(yè)主以及設(shè)計(jì)單位交流后， 要根據(jù)系統(tǒng)隱患清單識(shí)別與其接口的其它系統(tǒng)、包括環(huán)境及運(yùn)營等方面的隱患。之后就要建立起系統(tǒng)的隱患登記冊(cè)， 作為承包商今后隱患管理的參考基礎(chǔ)。參考制定的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，評(píng)估隱患的'現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)， 對(duì)各隱患提出相應(yīng)的建議減輕措施， 然后對(duì)剩余風(fēng)險(xiǎn)再次評(píng)估， 并將以上評(píng)估結(jié)果寫至隱患登記冊(cè)內(nèi)。在減輕措施實(shí)施后， 隱患只有達(dá)到人們接受的程度才能結(jié)束。如果隱患未能結(jié)束， 或未能把風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)降至 R3 或以下（ 其中 R1： 除特殊情況外， 必須消除該類風(fēng)險(xiǎn)； R2： 必須將風(fēng)險(xiǎn)減至最低實(shí)際可行的水平； R3： 可忍受的風(fēng)險(xiǎn)， 但仍須按成本效益盡量減低風(fēng)險(xiǎn)； R4： 可接受的風(fēng)險(xiǎn)）， 隱患管控單位須向業(yè)主提交證明或具體分析，以證明隱患的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)已是“最低實(shí)際可行”。若現(xiàn)有風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)被評(píng)估為 R3 級(jí)， 但沒有其它有效的方法， 把風(fēng)險(xiǎn)降至 R4 級(jí)， 經(jīng)業(yè)主同意后， 可確定這隱患已經(jīng)結(jié)束。只有把每步順利的完成后， 才能使整個(gè)屏蔽門系統(tǒng)達(dá)到 RAMS的要求， 也才能保證整個(gè)地鐵系統(tǒng)的安全有效的運(yùn)營。
隱患分析可以把事故消滅在萌芽狀態(tài)， 使屏蔽門系統(tǒng)能夠安全可靠地服務(wù)于地鐵、服務(wù)于乘客。隱患分析方法改變了以往事故發(fā)生后， 再調(diào)查事故的原因的“傳統(tǒng)安全”的處理方法。
參考文獻(xiàn)：
[1] 孫增田。屏蔽門系統(tǒng)在地鐵中的應(yīng)用前景[J]。都市快軌交通，2005，2。
[2] 白勤虎，吳子穩(wěn)。系統(tǒng)安全？系統(tǒng)安全工程？系統(tǒng)安全分析及評(píng)價(jià)
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