CRH3型动车组故障诊断

今日推荐 2018-05-16 11:01:10
  故障诊断系统的任务是给司机、随车机械师在动车组运行以及维修人员在排查故障时提供支持[1]。CRH3动车组诊断系统在开车前对列车运转所必须制动、牵引、网络控制等设备状态进行检测;在运行期间,对运行参数、操作及设备检测数据进行实时监控。能够及早的辨认故障,准确指明功能限制和故障位置,指出动车组运行影响并提供相应的维护信息,按照最小经济更换单元进行更换,直至故障消除,提高了动车组的运用及维修效率。 
  1 CRH3动车组故障分类 
  CRH3动车组诊断系统集成在司机/乘务员HMI中,主要设备状态信息在列车WTB/MVB网络上进行传输储存,通过GPRS传输给地面服务器。报警信息(故障通知,故障概要、故障报告)汇聚到司机显示HMI屏,供司控人员使用。当检测到监控数据的临界值时采用声光报警或HMI屏弹出故障信息告知司机和随车机械师并提供相关的应急措施。 
  诊断系统包含:诊断系统基础、编码规则、诊断事件、诊断文件系统、诊断数据评估、输出目标定位、诊断文本、和远程数据[2]。故障诊断系统按列车网络控制各子系统进行区分,形成统一故障编码。故障编码为两字节长度共四位十六制数,如24E6:TCU主断路器故障。具体分类如图2所示。 
  CRH3动车组将故障代码根据影响安全运行的程度的进行分四类,即严重故障、较严重故障、一般故障和提示。 
  2 远程数据监控WTD 
  CRH3动车组监控数据主要有列车故障信息、列车运行参数、司机操作数据、关键子系统状态(转向架、高压、牵引、制动)、列车位置。CRH3动车组每个牵引单元安装1台WTD,即在1号和8号车厢安装无线传输装置,通过MVB网络获取实时运行数据,传送到地面服务器,为应急处置提供支持,并实现故障的预判。 
  2.1 传输方式 
  目前实时数据主要是通过GPRS网络(中国移动)传输,具有信号覆盖较好,费用低廉的优点,但是在隧道内无信号,传输速度较慢,数据丢包较严重。未来GSM-R铁路内网完成LTE升级后,将成为主要传输方式。 
  2.2 故障诊断分析 
  CRH3动车组实时状态参数,包括牵引、制动、网络、空调等各子系统信息,以及轴温、齿轮箱温度的等关键温度。列车发生故障,或运行状态异常,则对故障发生记录、故障环境参数、历史数据趋势分析追踪,初步判断故障原因。 
  例如:预警参数中报告列车温度异常,则查看相关温度参数最近一段(30分钟、1小时等)的数据曲线,判断是真实故障,或仅为偶发性误报。 
  2.3 日常检修运用 
  根据故障分析结果给出应急处理措施,在列车入库前,根据列车当日故障情况,酌情安排检修需要的工装、工具及物料,合理安排检修时间及股道。 
  3 车载数据的下载分析 
  车载数据完全记录了车组运行状态的各种参数,具有记录全面的的优点,主要分为中央控制单元(CCU)、牵引控制单元(TCU)、制动控制单元(BCU)、MVB通信协议等数据,包含车组号、故障代码描述、发生时间、故障环境参数等信息。 
  车辆返回动车运用所后,下载这些数据,辨别闪报故障是为真实故障还是误报故障,通过查看协议数据可以分析出该故障原因为人为误操作还是真实故障,从而规范操作流程[3]。380B动车组在人机交互HMI屏显示的故障是经过筛选的,通过分析车载数据可以发现一些隐性故障。 
  此外,还可以在中央控制单元(CCU)、牵引控制单元(TCU)、制动控制单元(BCU)上进行系统测试和系统复位操作。 
  4 结束语 
  CRH3动车组远程数据监控WTD可实现故障的初步诊断,给日常运用维修提供了技术指导,但是由于其传输过程中数据存在丢包现象,隧道内无法传输的缺点,故障发生后仍需要动车组入库后下载车载数据。目前通过这两种方法的结合进行故障分析诊断,降低了故障给动车组运行带来的安全风险,为动车组的安全、高速、平稳运行提供保证。 
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