動車組制動控制系統故障診斷方法的現代研究

崔巍?田愛鳳

摘 要 近年來我國大力發展動車等高速鐵路交通，不僅提高了運輸的物流和人流的速度，也加快地推動了我國現代化建設的步伐。目前動車已經成為很多人出行的首選交通工具，所以動車組的運行安全問題也收到了社會的廣泛關注。動車組要保證安全運行，離不開制動系統的有效控制。我國的動車技術發展越來越成熟，本文將對動車組制動系統對故障診斷方法進行分析和研究。

關鍵詞 動車組；制動控制；故障診斷；方法

隨著我國經濟和科學技術水平的提高，以計算機為代表的如自動控制以及嵌入式先進技術也都獲得了較快的發展。在此背景下，動車組的制動系統不斷得以完善，其運行更加安全高效，在我國的經濟發展中發揮了越來越重要的作用。特別是在制動系統信號分析及數據處理方面的功能更是得到了明顯的提高。我國的動車能夠隨時記錄運行的信息和狀態，并以此為依據自動進行故障判斷，以及為維修提供指示。另外隨著網絡信息技術的發展，帶動了動車組制動系統自動診斷故障功能以及分布式遠程監控系統功能的提高，運用范圍越來越廣泛，我們必須對制動控制系統故障診斷進行深入的研究。

1 制動控制系統故障的診斷體系

目前我國的動車技術已經比較成熟，制動控制系統能夠自動對故障進行診斷，且具有較為完善的功能，不僅可以及時發現制動系統的故障異常情況，還可以為維修提供相應的指示和參考依據。動車組制動控制系統自動故障診斷屬于一個具有獨立性的系統，診斷的內容主要包括： 對動車組MVB間的通訊、卡間的CAN通訊進行診斷，以及板器件、板卡的自檢，BCU診斷等。進行故障診斷時，制動系統的各個單元將對故障代碼以及故障發生的時間等各種數據進行存儲，為故障原因的分析提供基礎信息。另外還可以將這些數據信息通過MVB向診斷中心進行自動傳輸，診斷中心通過遠程監控系統再將數據傳輸給中央服務中心，從而實現對故障的檢測和處理。同時診斷系統還能夠與動車組的制動控制系統進行信息互傳，把動車的實時動態信息以及故障信息傳輸給制動系統，幫助制動控制系統完成故障診斷以及確定維修對策。另外還能夠通過系統的維護終端進行實時監視或下載數據，確定故障位置，并對故障進行定性的分析[1]。

2 制動控制系統診斷故障的指標

制動系統的主要構成部分包括控制裝置、制動器、傳動裝置以及相應的供能裝置等，所以動車組制動系統具有較強的指標判斷以及分析能力。制動系統主要的故障診斷指標有：

2.1 對故障進行辨別的能力

制動系統具有對故障進行辨識的能力，能夠對故障進行準確的判斷及評價，為維修對策的確定提供指示，這對于制動系統具有重要意義。

2.2 及時對故障進行檢測的能力

動車組能否實現安全運行，將對乘客的人身安全以及國家的財產產生直接的重要影響，所以故障檢測必須具有極強的及時性，能夠及時準確的檢測出故障，同時還要在發生故障后盡快形成維修對策。

2.3 對故障因素進行分離的能力

制動系統在檢測到有故障發生時，能夠通過分離技術準確地對故障進行分析。

2.4 自動得出故障診斷結果的能力

故障診斷系統對相關信息全面進行分析后能夠自動得出故障的診斷結果，有效地提高了制動系統的控制能力。

2.5 魯棒性

即使處于外界干擾環境的影響下，故障診斷系統依然可以對制動系統中的故障進行準確的判斷，并盡可能減少故障的誤報率和漏報率[2]。

3 動車組制動系統對故障診斷的方法以及相應的維修對策

目前動車組制動控制系統可以對故障進行有效的確認和評估，并進行報告。故障發生的形式以及故障原因往往多種多樣，還會這涉及對動車的其他系統的影響，所以制動系統要對故障的范圍、類型以及原因準確的加以分析，并迅速給出維修對策。

3.1 在開車前要對控制系統進行檢查

動車組在發車之前，必須以自動或手動方式對制動系統的制動性進行相關的測試，從而確保動車組的制動系統處于良好的工作狀態下。在檢查中要對制動系統的常用制動和緊急制動，以及在緊急制動狀態下環路的安全性等方面進行全面的檢查。工作人員在完成了制動系統故障的檢測以后，制動系統將自動將檢測結果報告給故障診斷的中央系統。這樣，如果動車組在運行的過程中出現了故障，就可以循序有效的給出維修的對策。

3.2 在運行中制動系統實時的故障診斷

在運行的過程中，動車組的制動系統要對相關數據進行及時的診斷，從而使各項數據及參數能夠保證其實效性。同時通過WMB接口對運行的所有數據及參數進行診斷，以實現對故障進行實時監控的目的。如在檢測中發現系統存在故障時，應對故障自動進行修復或排除，從而保證動車組實現運行的安全可靠。另外，診斷系統對于動車組的故障原因以及相關的操作提示信息等要傳遞給動車組的司機以及相關的乘務人員，便于他們及時采取應對措施進行補救或解決。

3.3 制動系統在檢查及維護時的診斷

在維修人員對制動系統進行維護及檢查時，制動系統要能夠向維修人員提供實時的數據信息以及故障診斷的報告，幫助維護人員全面了解制動系統的實際狀態，以便更好地對制動系統進行必要的檢修。所以，制動系統的故障診斷要滿足兩個要求：

（1）動車組的制動控制系統能夠向維修人員提供必要的數據和信息，使維修人員能夠獲得相關的參考依據。

（2）動車組的制動控制系統自動進行故障診斷及維護的數據信息可以使系統維護工作更加簡捷[3]。

4 結束語

目前，隨著動車組的運營經驗越來越豐富，相關的技術也逐漸成熟。通過車載式的交互技術等制動系統能夠對故障進行自動的診斷，可以對系統的狀態進行實時的監測，并根據監測數據自動觸發動車組自動執行停車等安全措施，更好的保障了動車組運行的安全。而且還能為技術人員提供指示，幫助技術人員對故障點進行快速的定位，并為故障處理提供相關的參考數據，動車組的制動系統正在不斷地被優化，將對我國軌道交通產業的發展發揮重要的推動作用。

參考文獻

[1] 劉星.淺談動車組制動控制系統故障維修對策[J].人間，2015， 172（13）：45-45.

[2] 牟增旭.動車組制動狀態監測和故障診斷系統軟件研究[D].成都：西南交通大學，2013.

[3] 丁國君.動車組制動控制系統故障診斷方法研究[D].北京：北京交通大學，2013.

作者簡介

崔巍（1984-），男，江蘇南京；畢業院校：淮陰工學院，專業：機械設計制造及其自動化，現就職單位：南京中車浦鎮海泰制動設備有限公司，研究方向：軌道交通制動。