動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷方法的現(xiàn)代研究

崔巍?田愛鳳

摘 要 近年來我國大力發(fā)展動(dòng)車等高速鐵路交通，不僅提高了運(yùn)輸?shù)奈锪骱腿肆鞯乃俣龋布涌斓赝苿?dòng)了我國現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。目前動(dòng)車已經(jīng)成為很多人出行的首選交通工具，所以動(dòng)車組的運(yùn)行安全問題也收到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。動(dòng)車組要保證安全運(yùn)行，離不開制動(dòng)系統(tǒng)的有效控制。我國的動(dòng)車技術(shù)發(fā)展越來越成熟，本文將對動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)對故障診斷方法進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞 動(dòng)車組；制動(dòng)控制；故障診斷；方法

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高，以計(jì)算機(jī)為代表的如自動(dòng)控制以及嵌入式先進(jìn)技術(shù)也都獲得了較快的發(fā)展。在此背景下，動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)不斷得以完善，其運(yùn)行更加安全高效，在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了越來越重要的作用。特別是在制動(dòng)系統(tǒng)信號分析及數(shù)據(jù)處理方面的功能更是得到了明顯的提高。我國的動(dòng)車能夠隨時(shí)記錄運(yùn)行的信息和狀態(tài)，并以此為依據(jù)自動(dòng)進(jìn)行故障判斷，以及為維修提供指示。另外隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)診斷故障功能以及分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)功能的提高，運(yùn)用范圍越來越廣泛，我們必須對制動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷進(jìn)行深入的研究。

1 制動(dòng)控制系統(tǒng)故障的診斷體系

目前我國的動(dòng)車技術(shù)已經(jīng)比較成熟，制動(dòng)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)對故障進(jìn)行診斷，且具有較為完善的功能，不僅可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的故障異常情況，還可以為維修提供相應(yīng)的指示和參考依據(jù)。動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)故障診斷屬于一個(gè)具有獨(dú)立性的系統(tǒng)，診斷的內(nèi)容主要包括： 對動(dòng)車組MVB間的通訊、卡間的CAN通訊進(jìn)行診斷，以及板器件、板卡的自檢，BCU診斷等。進(jìn)行故障診斷時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)單元將對故障代碼以及故障發(fā)生的時(shí)間等各種數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，為故障原因的分析提供基礎(chǔ)信息。另外還可以將這些數(shù)據(jù)信息通過MVB向診斷中心進(jìn)行自動(dòng)傳輸，診斷中心通過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)再將數(shù)據(jù)傳輸給中央服務(wù)中心，從而實(shí)現(xiàn)對故障的檢測和處理。同時(shí)診斷系統(tǒng)還能夠與動(dòng)車組的制動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行信息互傳，把動(dòng)車的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息以及故障信息傳輸給制動(dòng)系統(tǒng)，幫助制動(dòng)控制系統(tǒng)完成故障診斷以及確定維修對策。另外還能夠通過系統(tǒng)的維護(hù)終端進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視或下載數(shù)據(jù)，確定故障位置，并對故障進(jìn)行定性的分析[1]。

2 制動(dòng)控制系統(tǒng)診斷故障的指標(biāo)

制動(dòng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分包括控制裝置、制動(dòng)器、傳動(dòng)裝置以及相應(yīng)的供能裝置等，所以動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的指標(biāo)判斷以及分析能力。制動(dòng)系統(tǒng)主要的故障診斷指標(biāo)有：

2.1 對故障進(jìn)行辨別的能力

制動(dòng)系統(tǒng)具有對故障進(jìn)行辨識的能力，能夠?qū)收线M(jìn)行準(zhǔn)確的判斷及評價(jià)，為維修對策的確定提供指示，這對于制動(dòng)系統(tǒng)具有重要意義。

2.2 及時(shí)對故障進(jìn)行檢測的能力

動(dòng)車組能否實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行，將對乘客的人身安全以及國家的財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生直接的重要影響，所以故障檢測必須具有極強(qiáng)的及時(shí)性，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的檢測出故障，同時(shí)還要在發(fā)生故障后盡快形成維修對策。

2.3 對故障因素進(jìn)行分離的能力

制動(dòng)系統(tǒng)在檢測到有故障發(fā)生時(shí)，能夠通過分離技術(shù)準(zhǔn)確地對故障進(jìn)行分析。

2.4 自動(dòng)得出故障診斷結(jié)果的能力

故障診斷系統(tǒng)對相關(guān)信息全面進(jìn)行分析后能夠自動(dòng)得出故障的診斷結(jié)果，有效地提高了制動(dòng)系統(tǒng)的控制能力。

2.5 魯棒性

即使處于外界干擾環(huán)境的影響下，故障診斷系統(tǒng)依然可以對制動(dòng)系統(tǒng)中的故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，并盡可能減少故障的誤報(bào)率和漏報(bào)率[2]。

3 動(dòng)車組制動(dòng)系統(tǒng)對故障診斷的方法以及相應(yīng)的維修對策

目前動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)可以對故障進(jìn)行有效的確認(rèn)和評估，并進(jìn)行報(bào)告。故障發(fā)生的形式以及故障原因往往多種多樣，還會(huì)這涉及對動(dòng)車的其他系統(tǒng)的影響，所以制動(dòng)系統(tǒng)要對故障的范圍、類型以及原因準(zhǔn)確的加以分析，并迅速給出維修對策。

3.1 在開車前要對控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查

動(dòng)車組在發(fā)車之前，必須以自動(dòng)或手動(dòng)方式對制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)性進(jìn)行相關(guān)的測試，從而確保動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)下。在檢查中要對制動(dòng)系統(tǒng)的常用制動(dòng)和緊急制動(dòng)，以及在緊急制動(dòng)狀態(tài)下環(huán)路的安全性等方面進(jìn)行全面的檢查。工作人員在完成了制動(dòng)系統(tǒng)故障的檢測以后，制動(dòng)系統(tǒng)將自動(dòng)將檢測結(jié)果報(bào)告給故障診斷的中央系統(tǒng)。這樣，如果動(dòng)車組在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)了故障，就可以循序有效的給出維修的對策。

3.2 在運(yùn)行中制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的故障診斷

在運(yùn)行的過程中，動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)要對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的診斷，從而使各項(xiàng)數(shù)據(jù)及參數(shù)能夠保證其實(shí)效性。同時(shí)通過WMB接口對運(yùn)行的所有數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行診斷，以實(shí)現(xiàn)對故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。如在檢測中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在故障時(shí)，應(yīng)對故障自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)或排除，從而保證動(dòng)車組實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的安全可靠。另外，診斷系統(tǒng)對于動(dòng)車組的故障原因以及相關(guān)的操作提示信息等要傳遞給動(dòng)車組的司機(jī)以及相關(guān)的乘務(wù)人員，便于他們及時(shí)采取應(yīng)對措施進(jìn)行補(bǔ)救或解決。

3.3 制動(dòng)系統(tǒng)在檢查及維護(hù)時(shí)的診斷

在維修人員對制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)及檢查時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)要能夠向維修人員提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)信息以及故障診斷的報(bào)告，幫助維護(hù)人員全面了解制動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)，以便更好地對制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行必要的檢修。所以，制動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷要滿足兩個(gè)要求：

（1）動(dòng)車組的制動(dòng)控制系統(tǒng)能夠向維修人員提供必要的數(shù)據(jù)和信息，使維修人員能夠獲得相關(guān)的參考依據(jù)。

（2）動(dòng)車組的制動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行故障診斷及維護(hù)的數(shù)據(jù)信息可以使系統(tǒng)維護(hù)工作更加簡捷[3]。

4 結(jié)束語

目前，隨著動(dòng)車組的運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)越來越豐富，相關(guān)的技術(shù)也逐漸成熟。通過車載式的交互技術(shù)等制動(dòng)系統(tǒng)能夠?qū)收线M(jìn)行自動(dòng)的診斷，可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動(dòng)觸發(fā)動(dòng)車組自動(dòng)執(zhí)行停車等安全措施，更好的保障了動(dòng)車組運(yùn)行的安全。而且還能為技術(shù)人員提供指示，幫助技術(shù)人員對故障點(diǎn)進(jìn)行快速的定位，并為故障處理提供相關(guān)的參考數(shù)據(jù)，動(dòng)車組的制動(dòng)系統(tǒng)正在不斷地被優(yōu)化，將對我國軌道交通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮重要的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉星.淺談動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)故障維修對策[J].人間，2015， 172（13）：45-45.

[2] 牟增旭.動(dòng)車組制動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)軟件研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2013.

[3] 丁國君.動(dòng)車組制動(dòng)控制系統(tǒng)故障診斷方法研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2013.

作者簡介

崔?。?984-），男，江蘇南京；畢業(yè)院校：淮陰工學(xué)院，專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，現(xiàn)就職單位：南京中車浦鎮(zhèn)海泰制動(dòng)設(shè)備有限公司，研究方向：軌道交通制動(dòng)。