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        關(guān)于列車車門系統(tǒng)互鎖故障的幾種判斷技巧

        2014-12-31 00:00:00袁馬培
        基層建設(shè) 2014年22期

        摘要:地鐵車輛車門數(shù)量多、操作頻繁,而且車門的安全上鎖以及正常開關(guān)都關(guān)乎到乘客的人身安全。由于車門操作頻繁,容易發(fā)生車門故障,如何快速判斷及維修,是每位地鐵車輛工作人員較為關(guān)注的問題之一。本文根據(jù)多年工作實踐,對地鐵車輛車門系統(tǒng)互鎖故障的幾種判斷技巧進(jìn)行探討。

        關(guān)鍵詞:地鐵車輛;車門;安全聯(lián)鎖回路;故障

        一、客室車門的開關(guān)門過程

        (一)開門

        列車控制系統(tǒng)發(fā)出開門指令(按壓開門按鈕或者自動運(yùn)行模式下的自動開門指令)à列車控制系統(tǒng)檢測列車狀態(tài)àEDCU接收到開門指令àEDCU控制電路接通電機(jī)電源à電機(jī)通電并工作à端面解鎖裝置解鎖(螺母鎖緊裝置退出絲桿的鎖閉段)à攜門架上的滾輪、上滑道、擺臂、下滑道及短導(dǎo)柱配合,實現(xiàn)塞拉à攜門架、長導(dǎo)柱、上下滑道配合,實現(xiàn)平移à車門開啟直到完全打開。

        (二)關(guān)門

        列車控制系統(tǒng)發(fā)出關(guān)門指令(按壓關(guān)門按鈕或者自動運(yùn)行模式下的自動開門指令)EDCU接收到關(guān)門指令àEDCU控制電路接通電機(jī)電源à電機(jī)通電并工作à車門開始關(guān)閉檢測列車狀態(tài)(由關(guān)到位開關(guān)S4和鎖到位開關(guān)S1檢測、障礙檢測等)進(jìn)行下一步動作直到門完全關(guān)閉。

        二、車門安全聯(lián)鎖回路

        注:EDCU—主電子門控制單元;I3、I5—接口名稱

        圖1" 單個車門安全聯(lián)鎖回路示意圖

        如圖1所示,當(dāng)車門全部關(guān)閉時,聯(lián)鎖回路閉合,列車才能起動;假如有一扇車門沒有關(guān)閉,列車無法起動,而且這些信息都會在司機(jī)顯示屏呈現(xiàn)。只有當(dāng)所有車門安全聯(lián)鎖環(huán)路閉合,所有車門安全聯(lián)鎖繼電器得電時,列車才能起動。

        在ATP(列車自動保護(hù))正常的情況下,列車運(yùn)行時當(dāng)車門安全聯(lián)鎖環(huán)路斷開,車門安全聯(lián)鎖繼電器失電時,會觸發(fā)緊急制動。

        如有單個車門故障,安全聯(lián)鎖回路無法貫通,在確保車門關(guān)閉的情況下,可以操作單門隔離開關(guān),旁路單個車門的狀態(tài),以保證車門安全聯(lián)鎖環(huán)路的閉合,實現(xiàn)安全聯(lián)鎖。

        圖2為車門安全聯(lián)鎖回路的組成框圖及車門聯(lián)鎖信號在列車各系統(tǒng)中的應(yīng)用。從圖2可以看到,

        AT P、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、車輛駕駛控制等都需要使用該安全聯(lián)鎖信號。

        圖2" 車門安全聯(lián)鎖回路邏輯圖

        三、安全聯(lián)鎖回路故障判斷

        (一)門體本身安全回路的故障判斷

        從圖1中可以看出,EDCU會從車門安全聯(lián)鎖回路接收來自I3和I5的信號。其中I3為安全互鎖回路輸入端信號,I5為安全互鎖回路輸出端信號。根據(jù)DCOS,EUS,DCLS的閉合情況可以分析出I3和15有以下3種情況:

        1)當(dāng)門被隔離時,安全互鎖回路通,I3和I5的電平狀態(tài)應(yīng)該相同;

        2)當(dāng)門未隔離,未操作緊急解鎖,且門關(guān)到位,I3和I5的電平狀態(tài)應(yīng)該相同;

        3)當(dāng)門未隔離,操作了緊急解鎖或者門未關(guān)到位,I5應(yīng)始終為低電平。

        以上3種情況為車門安全聯(lián)鎖回路未出現(xiàn)異常情況下,I3和I5應(yīng)該出現(xiàn)的狀態(tài);如果I3和I5出現(xiàn)其他的狀態(tài),可以認(rèn)為是單扇門的安全聯(lián)鎖回路狀態(tài)異?!,F(xiàn)參照圖1詳細(xì)說明EDCU如何根據(jù)DCOS,EUS,DCLS的閉合情況來確定I3和I5對應(yīng)的狀態(tài),具體見表1。

        表1" 門體安全聯(lián)鎖回路故障判斷

        DCOS(3-4觸點(diǎn))

        EUS(3-4觸點(diǎn))

        DCLS(3-4觸點(diǎn))

        狀態(tài)

        a)

        0

        0/1

        0/1

        I3和I5電平狀態(tài)相同

        b)

        1

        0

        0

        I3和I5電平狀態(tài)相同

        1

        1

        0

        I5始終為低電平

        c)

        1

        1

        1

        I5始終為低電平

        1

        0

        1

        I5始終為低電平

        注意:0—低電平;1—高電平

        在表1中:

        a)為DCOS打到隔離位(觸點(diǎn)1一2閉合,觸點(diǎn)3一4斷開),該門隔離,EUS和DCLS相當(dāng)于被旁路,所以不用考慮EUS和DCLS的狀態(tài),此時I3和I5的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)一致。

        b)為正常的關(guān)到位且鎖到位(DCLS觸點(diǎn)1一2閉合,觸點(diǎn)3一4斷開),沒操作緊急解鎖(EUS觸點(diǎn)1一2閉合,觸點(diǎn)3一4斷開),未隔離的狀態(tài)(DCOS觸點(diǎn)1一2斷開,觸點(diǎn)3一4閉合),此時I3和I5的狀態(tài)應(yīng)當(dāng)一致。

        c)又分3種情況:①在車門未隔離的狀態(tài)下(DCOS觸點(diǎn)1一2斷開,觸點(diǎn)3一4閉合),未關(guān)到位(DCLS觸點(diǎn)1一2斷開,觸點(diǎn)3一4閉合),操作了緊急解鎖(EUS觸點(diǎn)1一2斷開,觸點(diǎn)3一4閉合);②在車門未隔離的狀態(tài)下既關(guān)到位也操作了緊急解鎖;③在車門未隔離的狀態(tài)下即未關(guān)到位又未操作緊急解鎖。在這3種情況下,無論I3為何狀態(tài),I5應(yīng)始終為低電平。

        對于EDCU來說,DCOS,EUS,DCLS不同狀態(tài)的組合,I3和I5所表現(xiàn)出來的狀態(tài)是確定的,如果出現(xiàn)不符合上述a),b),c)3種情況的其他情況時,則可以判定該扇門的“安全聯(lián)鎖回路”狀態(tài)異常。

        需要注意的是,上述功能的實現(xiàn)是建立在I3為輸入,I5為輸出的基礎(chǔ)上。但是鑒于地鐵車輛設(shè)計的對稱性,安全聯(lián)鎖回路會出現(xiàn)前半列車I3為輸入、I5為輸出,后半列車變成I3為輸出、I5為輸入的情況。司機(jī)室換端后,情況則相反。所以,對于整列車而言,如果要實現(xiàn)上述功能,門控器還需要知道本端司機(jī)室和對端司機(jī)室激活信號,用于判斷當(dāng)前處于激活端的司機(jī)室是哪一個;EDCU根據(jù)具體的司機(jī)室激活情況,再結(jié)合自身所在車輛的位置來判斷當(dāng)前門應(yīng)該采用“I3輸入,I5輸出”還是,\"I3輸出,I5輸入”。司機(jī)室激活信號和車輛位置信號可以通過TCMS送到每輛車的主門控器,再由主門控器送到各個車門的門控器。

        狀態(tài)異常的判斷可以通過EDCU的軟件來實現(xiàn)。每個門控器將判斷后的結(jié)果通過內(nèi)網(wǎng)送給每輛車的主門控器,然后在主門控器傳送給TCMS的MVB(多功能車輛總線)數(shù)據(jù)流中增加“安全互鎖回路故障位”,告知TCMS相應(yīng)車門安全互鎖回路的狀態(tài);TCMS將收到的信息在司機(jī)室人機(jī)接口(HMI)上顯示,使司機(jī)或維護(hù)人員能夠及時方便地排查故障。

        (二)門體之間的安全回路故障判斷

        因為安全聯(lián)鎖回路是將所有車門的狀態(tài)串聯(lián)在一起,除了對車門本身安全回路的故障檢測外,門體之間的回路也可能發(fā)生故障,如斷線或者連接器松動等都有可能造成門體間聯(lián)鎖回路發(fā)生故障。

        兩個門體間的故障,可以通過TCMS根據(jù)每個門控器反饋的安全聯(lián)鎖回路的輸人I3和輸出I5(或者相反)的狀態(tài)來進(jìn)行判定。

        1)正常狀態(tài)下,前一節(jié)車門的安全聯(lián)鎖回路的輸出端的狀態(tài)應(yīng)與后一節(jié)車門的安全聯(lián)鎖回路輸入端狀態(tài)相同,如果不同則認(rèn)為門體間的安全聯(lián)鎖回路狀態(tài)異常。

        2)當(dāng)有一個EDCU斷電或者出現(xiàn)通信故障時,TCMS已經(jīng)無法獲得該門的安全聯(lián)鎖回路狀態(tài)信號。在這種情況下,通過故障EDCU的前一節(jié)車門和后一節(jié)車門來判斷:如果故障EDCU前一節(jié)車門的安全聯(lián)鎖回路輸出狀態(tài)和故障EDCU后一節(jié)車門的安全互鎖回路的輸入狀態(tài)不一致,則認(rèn)為門體間的安全聯(lián)鎖回路狀態(tài)異常。

        圖3為某節(jié)車廂的車門安全聯(lián)鎖回路示意圖,車廂左右側(cè)各有5扇車門。若LDCU 3通信發(fā)生故障,此時TCMS檢測到MDCU1的輸出I5和LDCU5的輸入I3電平狀態(tài)不一致,則可判斷出MDCU1和LDCU5之間的安全聯(lián)鎖回路存在故障。

        圖3" 單節(jié)車廂車門安全聯(lián)鎖回路故障示意圖

        表2" 為門體本身的故障,表3為門體之間的故障。

        表2" 門體本身故障表

        I3是否為輸入

        DCOS狀態(tài)

        EUS狀態(tài)

        DCLS狀態(tài)

        I3電平狀態(tài)

        I5電平狀態(tài)

        是否故障

        /

        隔離

        /

        /

        1

        0

        /

        隔離

        /

        /

        0

        1

        /

        未隔離

        未緊急解鎖

        門關(guān)閉

        1

        0

        /

        未隔離

        未緊急解鎖

        門關(guān)閉

        0

        1

        未隔離

        已緊急解鎖

        門關(guān)閉

        /

        1

        未隔離

        已緊急解鎖

        門未關(guān)閉

        /

        1

        未隔離

        未緊急解鎖

        門未關(guān)閉

        /

        1

        未隔離

        已緊急解鎖

        1

        /

        未隔離

        已緊急解鎖

        1

        /

        未隔離

        未緊急解鎖

        1

        /

        注:“/”表示可忽略該信號的狀態(tài)

        I3是否為輸入

        DCOS

        狀態(tài)

        EUS

        狀態(tài)

        DCLS

        狀態(tài)

        前一節(jié)車輛

        輸出電平

        后一節(jié)車輛

        輸入電平

        是否故障

        /

        /

        /

        /

        1

        0

        /

        /

        /

        /

        0

        1

        注:“/”表示可忽略該信號的狀態(tài)

        表3 "門體之間故障表

        因為TCMS畫面顯示的原因,出現(xiàn)上述兩種故障時,都可以人為地將故障位置設(shè)定在前一節(jié)或者后一節(jié)車門上,同時提供故障診斷代碼,幫助司機(jī)或維護(hù)人員快速識

        四、結(jié)束語

        綜上所述,在門體之間安全回路的故障判斷上,有一些工程項目并非完全是由TCMS來處理的,而是由MDCU來做比較判斷,這樣也能實現(xiàn)故障判斷的功能。但是,由于不同車輛之間的EDCU是沒有通信的,所以前一節(jié)車的最后一個EDCU和后一節(jié)車的第一個EDCU之間的安全聯(lián)鎖回路狀態(tài)是沒辦法判斷的。如果集中由TCMS來判斷,則不會存在此問題,從而提高車門系統(tǒng)的安全可靠性。

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