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（1中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111）
摘要：本文介绍了动车组单车淋雨试验要求、步骤及方法，并提出了一种淋雨试验设备喷淋压力数据采集及在线质量判断方法，提高了过程数据质量监控能力，降低了对试验人员的依赖。
关键词：动车组；淋雨试验；实时监控
一、引言
“十三五”期间，随着“四纵四横”高铁网络提前建成运营，“八纵八横”高铁网络建设的加快推进，动车组高铁已成为人们出行的首选交通方式，让旅客出行更舒适、更安全，是轨道交通装备制造企业必须面对的课题。淋雨试验是模拟车辆运营时，遇到自然降雨或滴水环境时，车辆水密性性能的验证方法，对动车组的舒适性和安全性有着至关重要的影响。当前单车淋雨试验过程中，喷淋压力管控依赖人工过程盯控，存在过程数据质量监控难度大和异常识别滞后的问题。通过在淋雨设备控制柜增加外接数据监控系统，提升过程数据质量监控能力和数据集成管理水平。
二、淋雨试验介绍
动车组单车淋雨试验是在车辆落车后，对车体以及与车体存在连接关系的部位进行水密性检查[1]，主要包括：车顶设备及其管线接口、门、窗等部位。单车淋雨试验通常采用固定喷水试验的方法，即在车辆与淋雨试验设备均不移动的情况下，借助淋雨试验设备模拟降雨情况，根据淋雨标准及试验大纲要求，喷水强度不应低于6mm/min或整个喷水装置能实现0.5m3/min均匀喷射，喷头处的水压不应小于0.30MPa，且喷水时间不小于5min[2]，车内无漏水视为单车水密性合格。由此可见，喷水压力和有效喷水时间直接影响淋雨试验结果的可靠性。
淋雨试验台主要由：PLC控制部分、供水系统部分、喷淋部分及配套附件组成。供水系统包括：蓄水池、水泵机组及液位传感器等几个部分；喷淋部分考虑到车辆长度较大，通常分为：前部、中部、后部喷水管网三个部分，并在喷头尾部区域设置压力采集点；PLC控制部分主要功能是淋雨参数设置和水位水压的自动调节，淋雨试验台结构如图1所示。
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图1 淋雨试验台结构示意图
试验开始前，首先设置喷淋压力和喷淋时间，PLC控制部分检测蓄水池内水位是否达到试验条件，满足条件后启动水泵给喷淋管网供水，喷淋管网水压信号反馈至PID调节器，当蓄水池水位不足或喷淋压力不足时，PLC和PID调节器发送指令至变频器控制水泵工作，对喷淋管网实现闭环自动调节控制，确保喷淋压力满足要求，其工作原理如图2所示，由于PID调节器及水泵电机调速存在滞后或波动性，须人工盯控淋雨试验台显示屏中前部、中部及后部水压情况，由于试验时间较长且水压值跳动较快，增加了试验人员数据监控的难度。
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图2 淋雨试验台控制原理示意图
三、一种淋雨试验过程数据监控方法
针对淋雨试验过程水压监控难度大的问题，在现有淋雨试验设备PLC控制柜硬件基础上，使用网线将平板电脑与PLC连接，如图3所示，解决西门子PLC Smart 200模块无法进行数据传输及改写控制程序的问题。
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图3 淋雨试验台改造示意图
开发淋雨试验数据采集及监控系统，通过定义系统OPC 与硬件PLC 的通讯接口参数，实时采集淋雨试验台各部分喷淋管网水压数据，按照喷淋管网生产喷淋压力与喷淋时间曲线图，对淋雨试验过程数据进行实时监控，如图4所示。
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图4 喷淋压力监控示意图
数据监控页面页面上半部分为当前试验数据的前部、中部及后部压力三段曲线，X 轴为时间周，Y 轴为喷淋压力，并设有两条虚线分别为喷淋压力的上下限值；下半部分为试验历史数据的喷淋压力曲线图，用来跟踪淋雨试验台的稳定性。
当试验过程中出现喷淋压力异常时，系统会进行在线报警，及时提醒试验人员进行异常处置，如图5所示。
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图5 异常报警示意图
四、结语
随着物联网技术的发展及轨道交通装备制造企业数字化工厂的试点建设，通过对传统试验设备进行数字化改造、信息化升级，实现过程数据质量的实时监控及试验结论的自动化判定，降低试验过程质量管控对作业人员的依赖性，提升试验数据结构化管理水平，为后续试验数据分析利用和试验管控方式的优化，具有重要的指导意义。
参考文献
[1]TB/T2054-2017铁道车辆漏雨试验方法[S].
[2] TB/T1802-2016铁道车辆水密性试验方法[S].
作者简介：李丰，男(1982—），大学本科，江苏省盐城人，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，整车主任工艺师，主要从事铁道车辆整车集成工艺工作，Email：icelee520@163.com，电话：13869841405.通讯地址：山东省青岛市城阳区锦宏东路88号，266000。