白周瑞

摘 要：CRH3型動(dòng)車組故障診斷系統(tǒng)集成在司機(jī)/乘務(wù)員HMI中，實(shí)現(xiàn)重要設(shè)備的管理、運(yùn)行信息采集、運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和故障診斷，從而保證動(dòng)車組安全可靠的運(yùn)行。并為司機(jī)或機(jī)械師提供故障處理指南，為運(yùn)用檢修提供技術(shù)數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：CRH3；動(dòng)車組；故障診斷；數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：U269.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）11-0105-02

Abstract： The fault diagnosis system of CRH3 EMU is integrated into driver/flight attendant HMI to realize the management of important equipment， operation information collection， real-time monitoring of running state and fault diagnosis， so as to ensure the safe and reliable operation of EMU and provide the driver or mechanic with troubleshooting guidance for the use of maintenance to provide technical data support.

Keywords： CRH3； EMU； fault diagnosis； data

故障診斷系統(tǒng)的任務(wù)是給司機(jī)、隨車機(jī)械師在動(dòng)車組運(yùn)行以及維修人員在排查故障時(shí)提供支持[1]。CRH3動(dòng)車組診斷系統(tǒng)在開車前對(duì)列車運(yùn)轉(zhuǎn)所必須制動(dòng)、牽引、網(wǎng)絡(luò)控制等設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；在運(yùn)行期間，對(duì)運(yùn)行參數(shù)、操作及設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。能夠及早的辨認(rèn)故障，準(zhǔn)確指明功能限制和故障位置，指出動(dòng)車組運(yùn)行影響并提供相應(yīng)的維護(hù)信息，按照最小經(jīng)濟(jì)更換單元進(jìn)行更換，直至故障消除，提高了動(dòng)車組的運(yùn)用及維修效率。

1 CRH3動(dòng)車組故障分類

CRH3動(dòng)車組診斷系統(tǒng)集成在司機(jī)/乘務(wù)員HMI中，主要設(shè)備狀態(tài)信息在列車WTB/MVB網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸儲(chǔ)存，通過GPRS傳輸給地面服務(wù)器。報(bào)警信息（故障通知，故障概要、故障報(bào)告）匯聚到司機(jī)顯示HMI屏，供司控人員使用。當(dāng)檢測(cè)到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的臨界值時(shí)采用聲光報(bào)警或HMI屏彈出故障信息告知司機(jī)和隨車機(jī)械師并提供相關(guān)的應(yīng)急措施。

診斷系統(tǒng)包含：診斷系統(tǒng)基礎(chǔ)、編碼規(guī)則、診斷事件、診斷文件系統(tǒng)、診斷數(shù)據(jù)評(píng)估、輸出目標(biāo)定位、診斷文本、和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)[2]。故障診斷系統(tǒng)按列車網(wǎng)絡(luò)控制各子系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)分，形成統(tǒng)一故障編碼。故障編碼為兩字節(jié)長(zhǎng)度共四位十六制數(shù)，如24E6：TCU主斷路器故障。具體分類如圖2所示。

CRH3動(dòng)車組將故障代碼根據(jù)影響安全運(yùn)行的程度的進(jìn)行分四類，即嚴(yán)重故障、較嚴(yán)重故障、一般故障和提示。

2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控WTD

CRH3動(dòng)車組監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)主要有列車故障信息、列車運(yùn)行參數(shù)、司機(jī)操作數(shù)據(jù)、關(guān)鍵子系統(tǒng)狀態(tài)（轉(zhuǎn)向架、高壓、牽引、制動(dòng)）、列車位置。CRH3動(dòng)車組每個(gè)牽引單元安裝1臺(tái)WTD，即在1號(hào)和8號(hào)車廂安裝無(wú)線傳輸裝置，通過MVB網(wǎng)絡(luò)獲取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，傳送到地面服務(wù)器，為應(yīng)急處置提供支持，并實(shí)現(xiàn)故障的預(yù)判。

2.1 傳輸方式

目前實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)主要是通過GPRS網(wǎng)絡(luò)（中國(guó)移動(dòng)）傳輸，具有信號(hào)覆蓋較好，費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)，但是在隧道內(nèi)無(wú)信號(hào)，傳輸速度較慢，數(shù)據(jù)丟包較嚴(yán)重。未來GSM-R鐵路內(nèi)網(wǎng)完成LTE升級(jí)后，將成為主要傳輸方式。

2.2 故障診斷分析

CRH3動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù)，包括牽引、制動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)、空調(diào)等各子系統(tǒng)信息，以及軸溫、齒輪箱溫度的等關(guān)鍵溫度。列車發(fā)生故障，或運(yùn)行狀態(tài)異常，則對(duì)故障發(fā)生記錄、故障環(huán)境參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析追蹤，初步判斷故障原因。

例如：預(yù)警參數(shù)中報(bào)告列車溫度異常，則查看相關(guān)溫度參數(shù)最近一段（30分鐘、1小時(shí)等）的數(shù)據(jù)曲線，判斷是真實(shí)故障，或僅為偶發(fā)性誤報(bào)。

2.3 日常檢修運(yùn)用

根據(jù)故障分析結(jié)果給出應(yīng)急處理措施，在列車入庫(kù)前，根據(jù)列車當(dāng)日故障情況，酌情安排檢修需要的工裝、工具及物料，合理安排檢修時(shí)間及股道。

3 車載數(shù)據(jù)的下載分析

車載數(shù)據(jù)完全記錄了車組運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù)，具有記錄全面的的優(yōu)點(diǎn)，主要分為中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、制動(dòng)控制單元（BCU）、MVB通信協(xié)議等數(shù)據(jù)，包含車組號(hào)、故障代碼描述、發(fā)生時(shí)間、故障環(huán)境參數(shù)等信息。

車輛返回動(dòng)車運(yùn)用所后，下載這些數(shù)據(jù)，辨別閃報(bào)故障是為真實(shí)故障還是誤報(bào)故障，通過查看協(xié)議數(shù)據(jù)可以分析出該故障原因?yàn)槿藶檎`操作還是真實(shí)故障，從而規(guī)范操作流程[3]。380B動(dòng)車組在人機(jī)交互HMI屏顯示的故障是經(jīng)過篩選的，通過分析車載數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)一些隱性故障。

此外，還可以在中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、制動(dòng)控制單元（BCU）上進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和系統(tǒng)復(fù)位操作。

4 結(jié)束語(yǔ)

CRH3動(dòng)車組遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)控WTD可實(shí)現(xiàn)故障的初步診斷，給日常運(yùn)用維修提供了技術(shù)指導(dǎo)，但是由于其傳輸過程中數(shù)據(jù)存在丟包現(xiàn)象，隧道內(nèi)無(wú)法傳輸?shù)娜秉c(diǎn)，故障發(fā)生后仍需要?jiǎng)榆嚱M入庫(kù)后下載車載數(shù)據(jù)。目前通過這兩種方法的結(jié)合進(jìn)行故障分析診斷，降低了故障給動(dòng)車組運(yùn)行帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)，為動(dòng)車組的安全、高速、平穩(wěn)運(yùn)行提供保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]CRH380BL型動(dòng)車組機(jī)械師編委會(huì).CRH380BL型動(dòng)車組機(jī)械師[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2016：155-156.

[2]黃學(xué)文，劉春明，馮璨，等.CRH3高速動(dòng)車組故障診斷系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2010（10）：2311-2318.

[3]劉瑜.CRH3型動(dòng)車組檢修——數(shù)據(jù)下載與分析[J].科技視界，2015（15）：74.

[4]陳學(xué)軍，宗振，張燕杰，等.CRH3型動(dòng)車組TCU接地故障分析及改進(jìn)措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）：46.

[5]趙培連.CRH3型動(dòng)車組牽引變流器冷卻系統(tǒng)RAMS分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（21）：16-17.

[6]張鋒珍.淺析CRH3與CRH2型動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的差異[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（05）：121.