曾磊，蔣軍，曹友龍

（長(zhǎng)沙市軌道交通運(yùn)營(yíng)有限公司，長(zhǎng)沙 410000）

1 引言

目前，長(zhǎng)沙地鐵1、2、4號(hào)線共4臺(tái)洗車機(jī)已投入使用，3、5號(hào)線共3臺(tái)洗車機(jī)正在進(jìn)行安裝。5條線共設(shè)計(jì)安裝洗車機(jī)7臺(tái)，共有3種不同型號(hào)。洗車機(jī)洗車模式均為現(xiàn)場(chǎng)有人操作，未設(shè)計(jì)無(wú)人值守洗車模式且未預(yù)留相關(guān)安裝接口。國(guó)內(nèi)絕大部分的地鐵或高鐵洗車機(jī)同樣是只具備現(xiàn)場(chǎng)有人操作洗車模式，少量的地鐵公司正在積極推進(jìn)無(wú)人值守洗車的技術(shù)化改造。

2 現(xiàn)狀

長(zhǎng)沙地鐵目前的洗車模式主要是采用現(xiàn)場(chǎng)2名值守人員在現(xiàn)場(chǎng)操作及過(guò)程檢查，列車司機(jī)與信號(hào)樓調(diào)度員進(jìn)行聯(lián)動(dòng)將列車調(diào)入洗車線，列車司機(jī)根據(jù)信號(hào)樓調(diào)度員指令進(jìn)入洗車線后依據(jù)地面洗車信號(hào)燈、洗車機(jī)值守人員指令進(jìn)入洗車模式。洗車完成后待值守人員將洗車機(jī)恢復(fù)待機(jī)模式后列車司機(jī)再根據(jù)信號(hào)樓調(diào)度員指令將列車調(diào)離洗車線，整個(gè)洗車過(guò)程需要至少4人參與，耗時(shí)20min左右。

3 技術(shù)改造可行性分析

3.1 技術(shù)上易于改造

長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線洗車機(jī)采用的是國(guó)內(nèi)主流生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，雖然未設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程無(wú)人值守洗車模式。但可以給用戶提供遠(yuǎn)程改造的部分接口資料，為用戶進(jìn)行自主改造提供了理論技術(shù)支撐。在改造后若遠(yuǎn)程無(wú)人值守出現(xiàn)故障后可手動(dòng)切除遠(yuǎn)程無(wú)人值守控制，仍然執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)有人操作模式洗車，不會(huì)因改造后造成洗車機(jī)洗車功能癱瘓。為洗車機(jī)技術(shù)改造提供了應(yīng)急保障功能。

3.2 洗車機(jī)整體運(yùn)行穩(wěn)定，故障率較低

長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線的洗車機(jī)使用已有5年時(shí)間，根據(jù)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，首年使用時(shí)故障為7起每年，后續(xù)故障呈逐年遞減趨勢(shì)，下降到3起每年。發(fā)生的故障主要為冬季水管出現(xiàn)輕微結(jié)冰故障、光電開(kāi)關(guān)不觸發(fā)、接近開(kāi)關(guān)故障等，故障發(fā)生后維修人員能夠迅速地解決問(wèn)題，未因故障導(dǎo)致洗車作業(yè)不能進(jìn)行。

4 具體改造方案

①為了提高洗車機(jī)的洗車效率，減少因?yàn)槌Ｒ?guī)端洗設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致的列車停在洗車庫(kù)內(nèi)，并需要人工干預(yù)和處理的故障發(fā)生，在端洗區(qū)域增加了一套端洗高壓噴淋裝置，端洗高壓噴淋裝置不需要列車在前端洗和后端洗停車，同時(shí)，端洗高壓噴淋裝置不會(huì)侵限[1]。通過(guò)列車位置傳感器自動(dòng)檢測(cè)電客車到達(dá)前端洗和后端洗的位置，自動(dòng)啟動(dòng)高壓沖洗噴淋裝置，通過(guò)預(yù)先設(shè)定的高壓沖洗噴淋的壓力自動(dòng)清洗電客車的前端和后端。由于不需要前端洗和后端洗停車，進(jìn)行一次清洗作業(yè)只需要90s時(shí)間，大大提高了列車清洗的洗車效率。同時(shí)因?yàn)槎怂⒏邏簺_洗噴淋裝置是通過(guò)非接觸式端洗作業(yè)，這樣大大避免了因?yàn)槌Ｒ?guī)端刷故障導(dǎo)致列車不能離開(kāi)洗車庫(kù)的情況，提高了無(wú)人值守洗車機(jī)的穩(wěn)定性。

②車廠控制中心（Depot Control Center，以下簡(jiǎn)稱DCC）控制臺(tái)是在無(wú)人值守全自動(dòng)洗車機(jī)的核心設(shè)備，通過(guò)洗車機(jī)DCC控制臺(tái)能實(shí)現(xiàn)對(duì)洗車機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。包括對(duì)現(xiàn)場(chǎng)洗車機(jī)總電源的控制、UPS電源和工控機(jī)的開(kāi)關(guān)機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的圖像監(jiān)控、設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、報(bào)警信息、數(shù)據(jù)記錄和查詢等。通過(guò)DCC操作臺(tái)SCADA系統(tǒng)，可以進(jìn)行洗車作業(yè)任務(wù)和模式的設(shè)置，如是否加洗滌劑、是否需要刷毛端洗等。

③洗車機(jī)總電源開(kāi)關(guān)在DCC通過(guò)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)工控機(jī)BIOS進(jìn)行設(shè)置，達(dá)到工控機(jī)上電啟動(dòng)功能，不需要操作人員操作工控機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)機(jī)，滿足無(wú)人值守的要求。

④UPS電源升級(jí)通過(guò)選用UPS電源智能通訊卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS電源的管理和遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和遠(yuǎn)程控制，如圖2所示。

⑤PLC控制系統(tǒng)升級(jí)為具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的PLC控制系統(tǒng)，滿足DCC遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制的要求。對(duì)SCADA系統(tǒng)進(jìn)行功能和系統(tǒng)升級(jí)，滿足全自動(dòng)無(wú)人值守洗車機(jī)的控制和監(jiān)控功能。

圖2 UPS電源智能通訊圖

⑥空壓機(jī)有本地控制和遠(yuǎn)程控制兩種方式，通過(guò)對(duì)空壓機(jī)的設(shè)置成遠(yuǎn)程控制，通過(guò)PLC輸出遠(yuǎn)程控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)上電控制空壓機(jī)啟動(dòng)和停止功能，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守[2]。

5 改造后的應(yīng)用

目前長(zhǎng)沙地鐵2號(hào)線洗車機(jī)改造完成后已進(jìn)行了4個(gè)月的遠(yuǎn)程無(wú)人值守洗車試驗(yàn)，洗車共計(jì)364列。改造后系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，未出現(xiàn)洗車機(jī)無(wú)法遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題。將原來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)洗車方式改為DCC控制臺(tái)遠(yuǎn)程控制，列車司機(jī)根據(jù)地面信號(hào)與DCC調(diào)度員進(jìn)行聯(lián)控后進(jìn)入洗車模式，一列車洗完耗時(shí)6min，比原來(lái)節(jié)省了大量的時(shí)間，提高了洗車效率。同時(shí)不需要現(xiàn)場(chǎng)有操作人員進(jìn)行洗車，優(yōu)化了作業(yè)方式，為企業(yè)節(jié)省了人力資源成本。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)洗車機(jī)的局部技術(shù)改造可將只具備現(xiàn)場(chǎng)洗車控制方式的洗車機(jī)改造成為無(wú)人值守的遠(yuǎn)程控制洗車方式。改造后能夠提高地鐵行業(yè)列車清洗效率，同時(shí)節(jié)省了企業(yè)人力資源成本，為下一步長(zhǎng)沙地鐵及行業(yè)內(nèi)對(duì)洗車機(jī)無(wú)人值守技術(shù)性改造提供了可靠的改造方案和試驗(yàn)數(shù)據(jù)。