高速動車組集控防凍排空功能研究

楊超+葉志剛+高巖

摘 要：防凍排空主要作用是將車內(nèi)殘存在水箱或開水爐里的水排出車外，以防溫度過低時，殘存的水結冰將水箱或管路堵塞，嚴重的可能致使管路損壞。而集控防凍排空則是在防凍排空的基礎上進行優(yōu)化，增加了人機交互界面，優(yōu)化了控制程序。

關鍵詞：防凍排空；集中控制；HMI；高速動車組

Abstract： The main function of freeze drain is to remove the water from the water tank orelectric water boiler. It will prevent the remaining water that would freeze from destroying the water tank or pipe because of the low temperature. Centralized control of drain freezing is based on thefreeze drain. It increased the man-machine interface and optimized the control program.

Keywords： freeze drain； centralized control； HMI； high speed EMU

中圖分類號：U266 文獻標識碼：A

1.概述

高速動車組是智能化列車，車上的許多系統(tǒng)都可以自動運行并且能夠自診斷。它不僅在旅途中為乘客帶來方便，更減輕了工作人員的工作量。

今天，為大家介紹的是正在研究中的動車組給水衛(wèi)生系統(tǒng)的一項智能化控制功能——集控防凍排空。防凍排空是給水衛(wèi)生系統(tǒng)的一項重要功能，它的作用是將車內(nèi)開水爐和水箱等部件中殘留的水排出到車外，以防止在冬天車輛停放時，殘留水結冰導致水箱以及管路堵塞。目前，動車組的防凍排空功能是需要工作人員進行操作的，防凍排空按鈕安裝在衛(wèi)生間的維護面板上，當車組需要進行防凍排空時，工作人員需要去每個車廂的衛(wèi)生間內(nèi)進行操作。假如動車組為16輛編組，那么每次進行防凍排空工作時，工作人員要到16個車廂的衛(wèi)生間進行重復操作，無形的耗費工作人員很多時間。為此，我們研究了集控防凍排空功能來解決這個問題。

2.集控防凍排空方案

集控防凍排空是在防凍排空的基礎上增加了集控和監(jiān)測。具體方案如下：

在列車乘務員室的操作屏（HMI）上增加水系統(tǒng)防凍排空界面，界面中設置集控打開與關閉，當執(zhí)行打開操作時，信號通過MVB網(wǎng)絡傳輸?shù)礁鱾€車廂防凍排空控制板，控制板收到信號后，執(zhí)行防凍排空命令，并且通過網(wǎng)絡將執(zhí)行情況反饋給乘務員室HMI，方便工作人員確認排空工作是否執(zhí)行，在HMI上顯示的集控防凍排空界面如圖1所示。

3.集控防凍排空操作流程

通過防凍排空操作界面，可實現(xiàn)防凍排空集中開啟和實時監(jiān)測。具體操作如下：

首先確認防凍排空允許啟動條件：

（1）列車在維護模式下；

（2）DC 110V BN 供電正常；

（3）總風管壓力在8.5bar～10bar之間。

在滿足上述3個條件時，“打開”按鍵才可生效。

待確認上述條件均滿足后，進入該界面，按鍵“打開”處于可操作狀態(tài)，按下“打開”鍵，全列排空圖標顯示為綠色，并且右側的倒計時開始1h計時（該時間可調(diào)，假設防凍排空時間小于1h），此時，16個車廂的水系統(tǒng)控制板收到信號并開始激活本車的防凍排空圖標（如黃色小方塊顯示），待所有的激活反饋圖標（黃色小方塊）均由黑色變?yōu)辄S色時，說明各車的防凍排空均處于正常運行狀態(tài)，當有反饋圖標變?yōu)榧t色時，說明該車防凍排空故障，工作人員可以通過車載電話通知維修人員前去處理。當所有反饋圖標均變?yōu)楹谏珪r，說明整列車的防凍排空已經(jīng)完成，此時，工作人員可以按下“關閉”鍵或等待倒計時結束，即整車防凍排空結束，全列排空圖標變?yōu)楹谏?/p>

整個操作流程，只需要一個工作人員在乘務員室中即可完成，不僅避免了每個車廂的重復操作，而且可以整體掌握各車的排水狀態(tài)。

結語

集控防凍排空集成了控制、自動運行以及自動檢測等功能，不但減少了工作人員的重復性工作，而且操作方便，觀察畫面直觀，只需一個人就可完成整車的防凍排空啟動、監(jiān)測與關閉等工作。

參考文獻

[1]熊劍春，董偉力.高速動車組給水衛(wèi)生系統(tǒng)[J].中國鐵路裝備，2011（3）：57-60.

[2]崔婧美，婁玉飛.淺談高速列車給排水設計系統(tǒng)的設計[J].鐵道車輛，2007，47（7）：13-15.

[3]李連奎，李宏，楊海龍.高速客車給水系統(tǒng)的設計[J].鐵道車輛，2004，42（1）：18-20.

[4]崔婧美，李瑞淳.新一代高速動車組供水系統(tǒng)優(yōu)化設計[J].鐵道車輛，2011，49（9）：25-29.

[5]董濤. CRH380BL型動車組給水衛(wèi)生系統(tǒng)原理及優(yōu)化設計[J].工程技術：引文版，2016（1）：301-302.