王其伟 马顺 林凯凯
中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东青岛 266111
摘要：目前，社会进步迅速，我国的城市化建设的发展也有了创新。在轨道交通车辆运用中，由于道路不平顺、设备老化、设备失效、牵引传动设备故障等因素，会造成车辆运行不平稳。运行在非理想状态（轮对多边形、制动施加、轴承固死等），导致车辆或车载设备振动加剧、温度升高、设备功耗异常。在设备、部件劳损或故障情况下，一般需要对设备或部件进行维修、更换。车辆运用回库后进行检查，可以在一定程度上实现设备的检测；由于车辆回库后设备的状态与运行中的状态有差异，库内检测很难完全表征设备运行中的状态。同时，车辆回库后设备专项检测需要占用大量的检修资源。
关键词：城市轨道交通车辆；设备状态监测；系统
引言
供电系统是城市轨道交通中重要的组成部分，在其中担任着重要的作用。供电系统如若没有进行安全可靠供电，就会使得城市轨道交通无法正常使用。为此文章主要是对城市轨道交通车辆电气系统进行了研究。
1技术进步
（1）建设施工领域中国地铁的施工先后采用了明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法等方法，其中明挖法、盖挖法、沉埋法、盾构法已达到国际先进水平，大跨度暗挖法和平顶直墙暗挖法，中国更是属国际领先水平。（2）车辆装备领域随着中国轨道交通的发展，车辆领域从单一的有轨电车，发展到如今的A型地铁、B型地铁、C型地铁、单轨车辆、低地板、低地板车辆、市域快轨、磁浮、APM等多种制式的车辆全面发展的盛况。（3）信号通信领域中国信号通信领域，从最初的固定闭塞，历经准移动闭塞、移动闭塞（CBTC）、共享运行和跨线运营（I-CBTC）发展到如今的全自动运行（FAO），目前正大力发展新一代列车自主控制（VBTC）技术。（4）车辆安全领域车辆安全方面从被动安全发展到如今的主动安全，车辆上出现了诸如主动防撞系统、脱轨检测、火灾探测等安全检测系统。（5）车辆运行领域车辆动力从直流驱动发展到现在的交流传动驱动；从动力集中发展到如今的动力分散；从手动驾驶发展到如今的全自动运行。（6）车辆服务领域地铁车辆服务信息可以说从无到有，从有到全，从全到精的过程。现在车辆已经装备了最新的电子信息服务系统，不但能提供非常全面的旅客乘车信息服务，还能针对不用用户需求提供定向服务，如网络服务、无线充电、助听系统等。
2城市轨道交通车辆电气系统研究的意义
城市轨道交通作为一种公共空间交通工具，在我国许多大中城市得到了推广，实际服务人数远远超出了他们的想象。因此，它已经成为每个人日常生活中相对常见的交通方式。随着城市轨道交通道路交通的发展和应用方式的不断扩大，必须保证轨道交通运行的稳定性、安全性和可靠性。对于进入轨道城市交通的车辆来说，电气设备系统是城市中最关键的环节。它不仅对驾驶员和乘客的生命安全起到了很好的作用，而且大大减少了企业的运营工作量。风险因素还可以提供更高效、快捷、便捷的出行方式，这将改变本市车辆拥挤、骑自行车上班存在诸多不便的事实。密切相关人员的身份必须为直接技术处理做好充分准备，以便及时发现解决方案。创新固有核心技术，大幅度提高大城市轨道公共交通车辆运行效率、质量和安全性。新技术已经取代了传统技术，并已应用于城市，以进入铁路交通和车辆。与传统形式的交流接触器控制技术相比，PLC控制技术具有独特而强大的优势，因此逐渐得到应用，使整个都市轨道车辆行驶，另一方面使电子软件系统的信息的整体水平向智能化方向发展。完全控制其技术缺陷并大大减少它可能是最传统的中间继电器所缺少的，这是减少停电并大大减少人为因素的重要因素。尤其是在连续操作可控性和安全性方面，提高轨道加速车辆的整体性能更为重要。
3城市轨道交通车辆及设备状态监测系统
3.1GNSS数据解析
CC3200处理器通过通用异步收发传输器（UART，UniversalAsynchronousReceiver/Transmit-ter）以9.6kbps的传输速率与GNSS模块通信，实时读取GNSS数据并解析出日期时间和位置信息。检测终端处理GNSS解析数据的方法如下[9]：（1）通过UART接口随机获取一定长度连续的GNSS实时解析数据（大于等于最长数据长度）；（2）在解析数据中查询关键字GNRMC，对关键字之后的数据通过标识符“，”或数个该标识符确定信息在数据中的位置，以获取日期和时间信息；（3）在解析数据中查询关键字GNGLL，并对关键字之后的数据通过关键字N、S、E、W等获取经度、纬度数据。
2.1.3数据无线传输
检测终端中的CC3200处理器设置Wi-Fi协处理器状态，并连接至车载网络Wi-Fi接入点，通过公共网络获取远程服务器的IP地址；之后，采用HTTPPOST方式将获取的传感器检测数据发送至服务器。在本系统中，检测终端工作在站点模式，与接入点的通信流程如下：（1）设置无线处理器为默认状态，包含Station模式设置、自动连接、DHCP允许、发射功率设置、注销mDNS服务等；（2）再次启动无线处理器sl_Start()，并以Station模式连接至Wi-Fi网络sl_WlanConnect()。本系统中，检测终端采用HTTPPOST方式通过Wi-Fi接入点实现与远程服务器的数据传输，具体流程如下。（1）采用服务器主机名通过域名服务系统DNS获取服务器以太网IP地址sl_NetAppDnsGetHost-ByName()；（2）创建与HTTP服务器的连接；建立并发送HTTP请求至HTTP服务器；发送HTTP头域至HTTP-服务器；发送消息体（POST数据）至HTTP服务器；（3）解析HTTP服务器反馈的响应数据，终止通话。基于RESTful架构，采用CC3200处理器平台软件开发包中的SimpleLinkTM驱动和案例程序，构建了HTTP客户端，采用POST方式实现了数据的采集和实时无线传送。
3.3智能数据处理
对于采集的大量传感数据，基于相应的阈值进行分析判断，即可高效、准确地确定故障点。统计不同网络配置、时段、线路、区间、天气等情况下车辆被检测设备和节点的数据及数据传输情况，分析比对，以确定本监测设备和本系统在相应情况下的状态。采用滤波、拟合、分类等算法，以及针对被测设备的数据模型，对采集的数据进行处理分析，判断设备状态，辅助设备检修；依据参数数据发展趋势，辅助于经验数据，采用特征降维、神经网络等智能算法，可以高效预测故障和故障点，为设备或部件预防性维修提供依据。
3.4城市轨道交通车辆牵引与制动控制系统
惯性紧急制动可以控制该系统，这对于城市轨道交通车辆的运行是必不可少的。直接牵引制动踏板控制系统可以在大城市中实现各种技术的运行，而车辆则可以控制其中一项核心技术。复合制动效果和控制系统功能包括摩擦紧急制动、气流制动踏板、电动紧急制动和紧急制动以发出指令。系统中铁路加速车辆的制导和紧急制动技术能力将极大地影响运行中的轨道车辆的安全性和综合运输能力，而这种城市轨道交通系统对运行中的轨道车辆的安全性和综合运输能力具有很大的影响。车辆的站点之间的短距离是为了延长车辆的行驶时间，从而加速轨道并提高运输的综合性能。减速控制技术通常用于城市交通中的车辆。制动命令只能通过电气产品系统功能来完成并迅速完成。紧急制动系统功能必须基于电气系统功能的减速度和制动命令。不需要施加制动力，驾驶员和乘客都位于平台两侧的可固定区域中的汽车两侧。因为法规要求车辆在轨道上的停车位置必须更准确。为了超越该最终目标，实现最终目标系统，ATO公司可以根据车辆停放距离的长度发布行驶车辆电气产品系统中的减速指令。
结语
城市轨道交通涉及了多方面的内容，有关人员应当共同努力才能有效确保到城市轨道交通的运行质量，使其能具有智能化，这样才能够满足当前我国对城市轨道交通的需求，为其今后的发展奠定良好的基础。
参考文献
［1］高杰．城市轨道交通供电系统电力电缆燃烧性能等级的设计选择［J］．电气技术，2020．
［2］徐金平，杜贵府，朱纪法，等．城市轨道交通双向变流式牵引供电系统的应用［J］．城市轨道交通研究，2020．