基于中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試故障

1、 基于中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試故障 摘要：目前，我國是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新時(shí)期，我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步，中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組是我國全面自主化、標(biāo)準(zhǔn)化的高鐵動(dòng)車組，它也將是中國高鐵走出去的主力車型。高速列車的平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)車輛的安全極為重要，本文主要介紹應(yīng)用在中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)功能、系統(tǒng)組成及調(diào)試故障處理方法。關(guān)鍵詞：失穩(wěn)；平穩(wěn)；傳感器；動(dòng)車組引言高速運(yùn)行后，動(dòng)車組需要定期檢查確認(rèn)列車各部件的工作狀態(tài)。檢修作業(yè)完成后需要對(duì)列車整體進(jìn)行靜態(tài)調(diào)試以及動(dòng)態(tài)調(diào)試，以確認(rèn)檢修過后的列車各項(xiàng)性能指標(biāo)符合安全運(yùn)行要求。通過靜調(diào)以及動(dòng)調(diào)可以暴露出列車存在的潛在隱患，提前進(jìn)行糾正處置，確保列車安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2、本文分析了電動(dòng)車維修電動(dòng)調(diào)試過程中常見的故障，能夠有效識(shí)別維修人員檢修調(diào)試過程中的故障。提出整改措施，為列車的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障更為有效。1失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)原理失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)通過失穩(wěn)傳感器實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)向架及車體橫向加速度信息，并轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，然后通過連接組件將信號(hào)傳送給失穩(wěn)檢測(cè)主機(jī)；經(jīng)過主機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波、趨勢(shì)項(xiàng)等處理，并結(jié)合時(shí)域、頻域分析，對(duì)動(dòng)車組運(yùn)行的橫向穩(wěn)定性進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，給出轉(zhuǎn)向架及車體的失穩(wěn)預(yù)警報(bào)警信息，并通過mvb網(wǎng)絡(luò)傳送至動(dòng)車組的mvb網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)車轉(zhuǎn)向架及車體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)的調(diào)試故障2.1輔助電氣輔助電氣系統(tǒng)故障主要集中在配電盤、車內(nèi)照明以及輔助電源

3、裝置。配線盤故障往往存在于配線盤接線不規(guī)范，空氣開關(guān)及接觸器損壞，電氣元器件部件損壞，繼電器不動(dòng)作等。檢修時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)配線盤的監(jiān)控，尤其是空氣開關(guān)的開合測(cè)試，提出專項(xiàng)檢查。車內(nèi)照明系統(tǒng)常出現(xiàn)的故障為照明燈、應(yīng)急燈照明異常，亮滅功能缺失。通過切換常用與緊急狀態(tài)下的照明實(shí)驗(yàn)即可確認(rèn)是否存在異常。2.2失穩(wěn)檢測(cè)裝置該裝置由失穩(wěn)檢測(cè)傳感器模塊、數(shù)據(jù)采集與處理模塊、綜合診斷模塊、網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊組成。（）失穩(wěn)檢測(cè)傳感器模塊中車長春軌道客車股份有限公司生產(chǎn)的中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組失穩(wěn)檢測(cè)裝置在列車一、二端轉(zhuǎn)向架上分別安裝了一個(gè)橫向加速度傳感器，實(shí)時(shí)采集列車橫向振動(dòng)信號(hào)，兩個(gè)傳感器呈對(duì)角線分布。失穩(wěn)檢測(cè)傳感器模塊，作為

4、整個(gè)失穩(wěn)裝置的最前端，用來實(shí)時(shí)采集列車的橫向振動(dòng)信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，上傳至數(shù)據(jù)采集與處理模塊。（）數(shù)據(jù)采集與處理模塊用于將傳感器輸出的模擬信號(hào)經(jīng)前置濾波及信號(hào)處理，送入采集轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，提供給綜合診斷模塊進(jìn)行濾波處理及進(jìn)行失穩(wěn)診斷等操作。（）綜合診斷模塊將采集數(shù)字信號(hào)進(jìn)行去野值、低通濾波等預(yù)處理后，對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行時(shí)域分析、頻域分析、特征抽取，以及各種模式識(shí)別的工作，對(duì)列車的橫向穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)估，為裝置提供列車失穩(wěn)預(yù)警、報(bào)警判斷依據(jù)，同時(shí)對(duì)裝置各功能模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)自檢，并對(duì)故障模塊給出報(bào)警指示。（）網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊由以太網(wǎng)交互模塊及模塊組成，并與列車網(wǎng)絡(luò)連接。其主要功能為將綜合診斷結(jié)果通

5、過列車網(wǎng)絡(luò)傳輸至列車控制端，并通過列車網(wǎng)絡(luò)獲取列車基本信息、運(yùn)行信息及安全信息，用于裝置的數(shù)據(jù)記錄與分析。2.3動(dòng)車蛇行失穩(wěn)時(shí)車體、轉(zhuǎn)向架振動(dòng)情況分析轉(zhuǎn)向架的蛇行運(yùn)動(dòng)包含了橫移和搖頭兩個(gè)自由度，其中橫移帶來的振動(dòng)加速度在轉(zhuǎn)向架上不同位置的表現(xiàn)相同，而搖頭運(yùn)動(dòng)則隨著測(cè)點(diǎn)位置與搖頭中心之間距離的增大而愈加明顯?？紤]到實(shí)際情況下，轉(zhuǎn)向架的搖頭加速度較難以直接測(cè)量，在轉(zhuǎn)向架端部布置測(cè)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)向架蛇行運(yùn)動(dòng)的特征分析，測(cè)點(diǎn)位置為前轉(zhuǎn)向架左前軸箱上方和右后軸箱上方，。通過對(duì)該測(cè)點(diǎn)橫向加速度信號(hào)的耦合分析，可以獲得轉(zhuǎn)向架的橫移加速度（ab）和搖頭角加速度（b）。2.4mvb通訊故障故障現(xiàn)象：失穩(wěn)檢測(cè)裝置pw板

6、卡或者cpu板卡發(fā)生故障，導(dǎo)致與中央控制單元mvb通訊異常，司機(jī)室顯示屏報(bào)失穩(wěn)裝置通訊故障，進(jìn)而導(dǎo)致限速發(fā)生。故障原因及解決方案：重啟主機(jī)，查看是否消除；若未能消除，需檢查pw板卡指示燈狀態(tài)，若指示燈都不亮，檢查供電輸入是否正常，若正常，則更換pw卡；若指示燈狀態(tài)正常，需檢查mvb連接器連接情況；若mvb連接器虛接或斷開，重新緊固連接器后；若連接器未發(fā)生縮針，則更換cpu板卡。2.5空壓機(jī)及制動(dòng)空壓機(jī)及制動(dòng)常見故障主要分布在電氣連接器以及速度傳感器等部位，故障類型為電氣插頭損壞、輔助空壓機(jī)信號(hào)反饋異常等。在調(diào)試過程中，發(fā)生信號(hào)反饋應(yīng)及時(shí)確認(rèn)信號(hào)反饋處是否存在異常，若發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)更換制動(dòng)系統(tǒng)部件

7、。2.6傳感器故障故障現(xiàn)象：失穩(wěn)/平穩(wěn)傳感器故障，cpu板卡將故障上傳至中央控制單元，司機(jī)室顯示屏報(bào)故障，由于失穩(wěn)傳感器根據(jù)安裝位置分為1位端和2位端，根據(jù)故障類型分為開路故障和短路故障。故障原因及解決方案：（一）重啟主機(jī)，查看是否排除；（二）若未能排除，檢查傳感器連接器安裝是否牢固；（三）若傳感器連接器虛接或斷開，重新緊固后，重啟主機(jī)；（四）若傳感器連接器未發(fā)生虛接或斷開的情況，根據(jù)故障報(bào)警信息定位故障傳感器位置進(jìn)行更換；（五）更換傳感器后，重啟主機(jī)，并查看是否消除。2.7網(wǎng)絡(luò)控制網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備的故障主要集中在光纖衰減值超標(biāo)，牽引制動(dòng)數(shù)據(jù)和bids數(shù)據(jù)溢出，監(jiān)測(cè)里程丟失，光纖異常傳輸和光節(jié)點(diǎn)傳

8、輸暫停等問題。其中，超過標(biāo)準(zhǔn)的光纖衰減值的處理比較繁瑣。2.8crh2型動(dòng)車實(shí)際線路上蛇行失穩(wěn)研究在對(duì)crh2型動(dòng)車進(jìn)行蛇行穩(wěn)定性計(jì)算時(shí)，采用的是數(shù)值計(jì)算方法，然而，車輛在實(shí)際線路上運(yùn)行時(shí)，除了自身的蛇行運(yùn)動(dòng)外，還會(huì)受到由于軌道不平順等因素產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)，情況更為復(fù)雜。2.9基于列車工業(yè)以太網(wǎng)的失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（）研究安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的列車級(jí)網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，通過車廂以太網(wǎng)代理節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的識(shí)別與握手，代理節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)交換與路由。以太網(wǎng)不同于其他現(xiàn)場總線，其多個(gè)代理節(jié)點(diǎn)之間必須經(jīng)過交換或路由才能通信，針對(duì)動(dòng)車組多級(jí)數(shù)據(jù)交換與路由，必須在硬件和協(xié)議上進(jìn)行強(qiáng)化，減少數(shù)據(jù)交換延時(shí)，并采取冗余通信

9、機(jī)制，以確保單點(diǎn)失效后全網(wǎng)的其他節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)跨接，不受失效節(jié)點(diǎn)的影響。（）研究安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的車廂級(jí)網(wǎng)絡(luò)傳輸方案，以車廂代理節(jié)點(diǎn)為頂層節(jié)點(diǎn)，車廂內(nèi)部研制專用的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換設(shè)備，并將安全監(jiān)測(cè)設(shè)備在車廂內(nèi)部形成子網(wǎng)，車廂內(nèi)部通信不受全列車影響，其子網(wǎng)內(nèi)的也可按規(guī)則進(jìn)行有序分配，不同車廂之間的地址分配方案，不影響全列車通信。（）車廂級(jí)主機(jī)內(nèi)部采用基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最重要的功能就是數(shù)據(jù)的采集與診斷，引入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，基于協(xié)議，并利用標(biāo)準(zhǔn)語句實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢索，將對(duì)本車內(nèi)部數(shù)據(jù)的多特征對(duì)比，全列數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ?，歷史數(shù)據(jù)縱向?qū)Ρ龋軌蚋訙?zhǔn)確的分析故障或報(bào)警的發(fā)展趨勢(shì)，為列車運(yùn)行安全的可預(yù)測(cè)性提供基礎(chǔ)支持庫。結(jié)語目前高速鐵路迅速發(fā)展，車輛轉(zhuǎn)向架及車體的振動(dòng)會(huì)影響列車運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性，列車失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛振動(dòng)狀態(tài)；隨著列車失穩(wěn)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，可為車輛中央管理系統(tǒng)提供集成、綜合、有針對(duì)性的車輛安全監(jiān)測(cè)信息，確保高速列車持續(xù)穩(wěn)定安全