動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與故障診斷

1、動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與故障診斷摘要：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是動(dòng)車(chē)組非常重要的組成部分，起著監(jiān)測(cè)、控制和診斷 動(dòng)車(chē)組運(yùn)行狀態(tài)的作用，而動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)在長(zhǎng)期投入運(yùn)行中可能發(fā)生故障 進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)車(chē)組無(wú)法有效行駛，造成惡劣影響。因此，研究動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) 的組成，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)故障進(jìn)行分析及診斷非常有必要。本文首先對(duì)動(dòng)車(chē) 組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)組成進(jìn)行概要分析，其次分析網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障，最后簡(jiǎn)單 對(duì)故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行分析，希望能有幫助。關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組；網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；故障診斷引言：網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是動(dòng)車(chē)組的核心，是負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)、控制和診斷動(dòng)車(chē)組運(yùn)行狀態(tài)的 重要功能單元，一旦網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，動(dòng)車(chē)組無(wú)法正常行駛，勢(shì)必造

2、成惡 劣影響。這里的故障診斷既指常見(jiàn)故障，又指網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障診斷功能。因 此，建立常見(jiàn)故障的數(shù)據(jù)庫(kù)，才能更好地對(duì)癥下藥。一、動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)要分析（一）動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要作用動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（TCMS）是列車(chē)車(chē)載設(shè)備和地面設(shè)備、列控中心等眾多 系統(tǒng)的組合，主要作用是監(jiān)測(cè)動(dòng)車(chē)組的運(yùn)行狀態(tài)，并由工作人員就進(jìn)行控制，比 如控制制動(dòng)、控制空調(diào)、控制牽引裝置，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)收集車(chē)輛運(yùn)行信息， 構(gòu)建模型，還有非常重要的故障診斷功能。根據(jù)動(dòng)車(chē)組在線路上的客觀運(yùn)行條件 實(shí)際運(yùn)行狀況等，對(duì)動(dòng)車(chē)組運(yùn)行實(shí)施控制、監(jiān)督和調(diào)整的系統(tǒng)，保證行車(chē)安全， 提高運(yùn)輸能力。（二）動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（TCMS）組成

3、列控車(chē)載設(shè)備主要由1車(chē)載安全計(jì)算機(jī)（VC）與顯示器：VC是動(dòng)車(chē)組控制 核心，通過(guò) VC 進(jìn)行對(duì)列車(chē)的控制，顯示器則展示動(dòng)車(chē)組運(yùn)行狀態(tài)的輕量化 3D 可 視圖，方便工作人員操控；2主處理單元：主處理單元主要分為兩個(gè)，牽引主處 理單元（MPULT）連接MVB信號(hào)線和MVB牽引線，主要負(fù)責(zé)動(dòng)車(chē)組牽引以及制 動(dòng)；舒適主處理單元（MPULT）連接MVB信號(hào)線和MVB舒適線，又和所控制的 功能單元連接，處理空調(diào)等動(dòng)車(chē)組功能；3.TCN網(wǎng)關(guān)和通信系統(tǒng)：TCN網(wǎng)關(guān)主要 是WTB、WVB線路的借口，負(fù)責(zé)數(shù)字信息轉(zhuǎn)換和控制的功能，WTB、WVB線路是動(dòng) 車(chē)組通信系統(tǒng)的2級(jí)網(wǎng)絡(luò)，WTB是列車(chē)總線，MVB線路是列車(chē)多

4、功能總線1； 4遠(yuǎn) 程輸入輸出模塊：接受動(dòng)車(chē)組運(yùn)行監(jiān)測(cè)信息，將監(jiān)測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)化為電腦能夠 處理的數(shù)字量信息，與主處理單元進(jìn)行信息交互，同時(shí)下達(dá)操控指令2； 5高壓 控制單元：簡(jiǎn)稱CLT，負(fù)責(zé)對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行控制，提供保護(hù)；6.記錄單元（DRU）: 記錄動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的運(yùn)行日志以及維修日志等。（三）網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)功能通信功能：基于WTB信號(hào)和WVB信號(hào)線來(lái)交互信息，收集動(dòng)車(chē)組運(yùn)行信息, 同時(shí)傳遞動(dòng)車(chē)組運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的精準(zhǔn)控制。2控制功能：收集動(dòng)車(chē)組運(yùn)行信息，主處理單元呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，相關(guān)工作人員通 過(guò) VC 向各方面功能單元發(fā)送列車(chē)功能許可命令，比如控制制動(dòng)、控制空調(diào)、控 制牽引裝置。3故障診

5、斷功能：故障診斷功能是動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非常重要的功能，收 集動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的運(yùn)行日志以及維修日志等，根據(jù)不同的故障表現(xiàn)形式，建立對(duì)應(yīng) 的故障類(lèi)型，不僅能能提供幫助快速解決故障，也能夠構(gòu)建故障診斷系統(tǒng)，為后 續(xù)維護(hù)提供數(shù)據(jù)支撐，更好的從源頭遏制故障發(fā)生。4人機(jī)交互功能：顯示器則展示動(dòng)車(chē)組運(yùn)行狀態(tài)的輕量化3D可視圖，主處 理系統(tǒng)呈現(xiàn)動(dòng)車(chē)組運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，極大的方便工作人員進(jìn)行操控。二、動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的故障原因是多方面的，不過(guò)故障類(lèi)型可以歸咎為兩個(gè) 方面。1.通信電纜線路出現(xiàn)問(wèn)題：通信是動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制的核心，一旦通信電纜出 現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重影響動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，三相負(fù)

6、荷電流不平衡、串?dāng)_導(dǎo)通不 達(dá)標(biāo)等問(wèn)題3是導(dǎo)致通信電纜出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因。軟硬件質(zhì)量問(wèn)題：軟硬件質(zhì)量問(wèn)題不達(dá)標(biāo)，就會(huì)出現(xiàn)檢測(cè)不到、接受不到 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，信號(hào)傳輸質(zhì)量不佳的問(wèn)題，比如信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備絕緣損壞，會(huì)造成局部 渦流損失增加而發(fā)熱，設(shè)備因此受到損害甚至直接停止工作。三、針對(duì)故障的快速故障診斷（一）故障診斷功能故障診斷功能是動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)非常重要的功能，主要有模擬故障、故 障檢測(cè)方法、故障顯示、故障記錄構(gòu)成。1.模擬故障：記錄動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的運(yùn)行日志以及維修日志，針對(duì)多參 數(shù)的監(jiān)測(cè)可以構(gòu)建故障模型，從而確定未來(lái)可能發(fā)生的故障類(lèi)型，故障的危害， 再結(jié)合動(dòng)車(chē)組現(xiàn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行前饋控制。2.故障檢

7、測(cè)方法：提供故障檢測(cè)方法，或者網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)作為二次設(shè)備對(duì)不 同設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同設(shè)備缺陷進(jìn)行編碼。故障顯示：一旦數(shù)據(jù)分析檢測(cè)出具有危險(xiǎn)或者超出設(shè)定閾值的異常數(shù)據(jù)， 系統(tǒng)便立刻進(jìn)行故障報(bào)警，匯報(bào)給相關(guān)工作人員，快速找到問(wèn)題所在，而后及時(shí) 解決問(wèn)題，看問(wèn)題是否嚴(yán)重，是否需要停機(jī)處理。主要是人力、操作和外出三個(gè) 類(lèi)型4。故障記錄：收錄設(shè)備運(yùn)行日志、維護(hù)日志或各種報(bào)表，可以隨時(shí)調(diào)閱，作 為故障診斷功能的重要數(shù)據(jù)。二）冗余設(shè)計(jì)冗余設(shè)計(jì)是一種備份設(shè)計(jì)，增加在出現(xiàn)故障情況下的容錯(cuò)率，可采用全部冗 余或者部分冗余，可采用和系統(tǒng)并聯(lián)的方式搭接冗余設(shè)備，來(lái)提供安全可靠性的 技術(shù)手段，針對(duì)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中需要用

8、到的一些關(guān)鍵設(shè)備，需要配備備用設(shè)備， 一旦某一設(shè)備發(fā)生故障，備用設(shè)備會(huì)立刻生效，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)到正常設(shè)備上運(yùn)行， 幾乎大部分高精密機(jī)電設(shè)備都有冗余技術(shù)設(shè)計(jì)。四、結(jié)束語(yǔ)綜合來(lái)說(shuō)，上文首先對(duì)動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工作組成和功能進(jìn)行了簡(jiǎn)單說(shuō) 明，其次簡(jiǎn)單分析了動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)出現(xiàn)的故障以及故障原因，最后以故障 診斷功能單元和冗余設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是動(dòng)車(chē)組 重要組成模塊，重要性不言而喻，保證動(dòng)車(chē)組能安全、平穩(wěn)、快速運(yùn)行，具有較 強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。參考文獻(xiàn)王磊.動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)與故障診斷J.信息系統(tǒng)工程，2020(1):39-40.帥園園，李玉明，熊家富.動(dòng)車(chē)組網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及其故障診斷研究J.