CRH型动车组网络控制系统研究

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:姜鑫 宋晓光 秦志强 崔航
[导读] 摘要:网络控制系统对动车组运行安全性以及可靠性有着至关重要的影响,尤其是故障诊断作为关键部分,必须要保证其基础功能的完善性,可以完成故障模拟、故障检测、故障显示以及记录等多项操作,确保列车故障后可以在最短时间内定位、检测以及排除,避免影响动车的正常运行。
        (中车长春轨道客车股份有限公司  吉林长春  130000)
        摘要:网络控制系统对动车组运行安全性以及可靠性有着至关重要的影响,尤其是故障诊断作为关键部分,必须要保证其基础功能的完善性,可以完成故障模拟、故障检测、故障显示以及记录等多项操作,确保列车故障后可以在最短时间内定位、检测以及排除,避免影响动车的正常运行。本文对CRH型动车组网络控制系统构成和功能进行了简单分析,并确定故障诊断策略,争取为动车运行维护提供更多支持。
        关键词:动车组;网络控制;故障诊断
        网络控制系统可以说是动车组的核心,其是否能够稳定可靠的运行,直接影响着动车组的安全性,一直都是研究管理的要点。针对动车组网络控制系统进行分析,确定系统结构特征,明确故障诊断功能要求与优化策略,排除各种常见故障的发生,为列车的安全稳定运行提供保障。
        一、动车组网络控制系统概述
        动车组网络控制系统由中央装置、终端装置、显示控制装置以及通讯设备组成,控制系统为分布式结构。中央装置与终端装置分别安装在列车车头与车厢位置,确保控制系统具有较高的安全性与实用性。动车组网络控制系统的功能性可以从三个方面来分析,即传输、故障与状态信息监控及故障信息跟踪记录。
        二、动车组网络控制系统功能
        1.系统控制功能
        一方面是牵引控制,主要就是将中央控制单元所读取到的司机控制器牵引指令传输给牵引变流器;另一方面辅助控制,完成受电弓、牵引变流器与辅助变流器的有效切除,以辅助供电系统的实际工况为依据对负载进行管理,按照优先级别实现各负载的顺序启动、恒速控制[1]。
        2.系统监视功能
        2.1状态显示
        端车司机驾驶台共安装有2台显示器,分别用以显示不同信息。左侧用以显示牵引变流器、主断路器、受电弓等装置的状态信息、故障诊断信息以及检查功能信息等;右侧用以显示制动系统相关信息。图1为端车左侧显示器主界面。
 
        图1  端车左侧显示器主界面
        2.2故障诊断
        故障诊断也是动车组网络控制系统的重要功能,发生的故障全部可以存储在故障一览表内,包括故障时间、地点以及故障车辆号、故障设备名称与故障是否复位等信息。并且,在发生故障时,基于故障的级别会被记录到状态记录与异常记录中。对于被记录到异常记录中的故障,会在端车的显示器主界面直接弹出对话框给予司机提醒,同时会标明故障原因以及相应的操作指南。显示器在弹出故障对话框的同时,还会发出声音警报对司机进行提示。对于CRH型动车组的网络控制系统,可以通过数据读出器实现变量自由追踪,以及对牵引变流器数据读取和辅助变流器跟踪数据,通过超级终端可实现便令的赋值功能[2]。并且,通过无线传输系统还可以将动车组运行信息、设备状态信息以及故障诊断信息可靠传输给地面,为故障诊断以及维护争取更多时间,使得动车组运行安全性与可用性进一步提高。
        3.系统检查功能
        3.1出库检查
        车辆出库时针对车门以及制动系统的全面检查,司机可以通过网络系统显示器提示的操作步骤与反馈信息进行动作,确认车辆门系统与制动系统工作状态是否正常。
        3.2车上检查
        基于动车组网络控制系统,完成牵引变流器、制动系统、辅助变流器以及空调系统的自检,确认各系统运行状态是否存在异常,保证列车安全可靠运行。
        4.系统服务功能
        通过动车组网络控制系统与乘客信息系统的通讯,可以通过显示屏向乘客显示列车位置信息、环境温度信息、速度信息、到站信息以及所开车门信息等,为其提供信息服务。
        5.系统设置功能
        通过动车组网络控制系统可以完成时间、车轮轮径、车辆编号、运营里程累计以及能量消耗累计等信息的设置。
        三、动车组网络控制系统故障诊断
        动车组网络控制系统的故障诊断功能主要分为四个方面,即模拟故障、故障检测、故障显示以及故障记录。模拟故障可以通过显示器完成相关操作,触发系统或设备的故障,通过此来确认故障原因是否为设备或系统造成,同时还可以跟踪故障信息,以模拟触发相关记录为支持,与控制系统联系,成功获取故障数据。此种故障诊断方式不仅可以避免对系统设备造成损坏,同时在处理过程中也无需其他工装设备辅助,实际操作优势更加显著[3]。通过网络控制系统的故障检测,不仅可以完成车载设备的检测,同时还可以确定网络装置的故障情况,且将检测结果存储在RAM内,提保障各项数据的安全性与可靠性。待完成故障检测后驱动显示装置,完整的显示出故障性信息,确定故障属性,为后续的排除维护提供支持。
        结束语
        动车组网络控制系统在整个列车安全可靠运行中起到了至关重要的作用,基于其结构特征,对其具备的功能进行分析,尤其是重点做好故障检测功能的分析,争取将故障带来的不利影响控制到最小,提高动车组可用性。
        参考文献
        [1] 刘群欣,霍芳.CRH_2型动车组控制系统冗余安全设计[J].机车电传动,2019(03):56-59.
        [2] 谭骥.CRH2型动车组网络控制系统的故障诊断研究[J].山东工业技术,2018(07):69.
        [3] 常振臣,李强.CRH380CL高速列车网络控制系统[J].电力机车与城轨车辆,2017,40(03):1-5.
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