160公里集中動力動車組車門安全環(huán)路故障診斷設(shè)計

張茂茂

摘 要：160公里集中動力動車組項目設(shè)置了車門安全環(huán)路，當(dāng)出現(xiàn)故障時，列車無法牽引。既有的方案當(dāng)發(fā)生故障時無法快速定位故障位置，為了降低車門安全環(huán)路故障對列車運營的影響，研制了一種新的車門安全環(huán)路診斷裝置，診斷車門關(guān)鎖到位狀態(tài)下，回路是否異常閉合，并將診斷結(jié)果發(fā)送給列車控制系統(tǒng)。司機可以根據(jù)列車控制系統(tǒng)上顯示的診斷結(jié)果快速判定故障類型和車門位置，縮短車輛延誤的時間。新的車門安全環(huán)路診斷裝置結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，在實際應(yīng)用中提高了整車的服務(wù)可靠性。

關(guān)鍵詞：車門安全環(huán)路;故障診斷;服務(wù)可靠性

中圖分類號：U269 文獻標(biāo)識碼：A

1 背景

160公里集中動力動車組項目設(shè)置了車門安全環(huán)路，其貫穿全列動力車/控制車、拖車的環(huán)路干線，每節(jié)拖車車廂的車門環(huán)路的狀態(tài)觸點并聯(lián)在干線上，狀態(tài)繼電器設(shè)置在機車/控制車。環(huán)路干線由餐吧車供110 V電，正常情況下車門的狀態(tài)觸點為斷開狀態(tài)，干線均高電平，在機車司機室安全環(huán)路繼電器得電;當(dāng)安全環(huán)路被觸發(fā)時，被觸發(fā)設(shè)備的狀態(tài)觸點閉合，導(dǎo)致干線在閉合觸點處形成回路（餐吧車電源處串聯(lián)1.2 kΩ的分壓電阻），安全環(huán)路繼電器失電（圖1）。

上述環(huán)路結(jié)構(gòu)中，每個車門都會提供未關(guān)鎖到位回路接口并在安全環(huán)路繼電器兩端，通常一列車有40多套門。當(dāng)發(fā)生故障意外閉合時，司機無法知道是哪個車門的門狀態(tài)開關(guān)錯誤閉合，不能及時處理故障，最終增加車輛延誤的時間，造成重大損失。

為了降低車門安全環(huán)路故障對列車運營的影響，通過對既有電路結(jié)構(gòu)的研究及分析，提供了一種車門未關(guān)鎖到位回路診斷裝置，通過新增電路診斷出此回路狀態(tài)是否異常，快速判定故障位置。

2 電路結(jié)構(gòu)

車門未關(guān)鎖到位回路是由每個車門的未關(guān)鎖到位回路并聯(lián)起來，最終激活車門未關(guān)鎖到位回路繼電器，如圖2。其中：S4為緊急解鎖開關(guān)，車門緊急解鎖時該觸點閉合，車門未緊急解鎖時該觸點斷開;S5為鎖到位開關(guān)S5，車門未鎖到位時該觸點閉合，車門鎖到位時該觸點斷開;S6為關(guān)到位開關(guān)，車門未關(guān)到位時該觸點閉合，車門關(guān)到位時該觸點斷開;S7為隔離開關(guān)，車門未隔離時該觸點閉合，隔離時觸點斷開;R1為工作電阻，車門未關(guān)鎖到位時的負(fù)載器件;KA1為車門未關(guān)鎖到位回路繼電器，當(dāng)所有車門關(guān)鎖到位后該繼電器被激活。

從圖2可以看出，既有的車門未關(guān)鎖到位回路在車門和車門之間直接相連;當(dāng)某個開關(guān)或者回路發(fā)生故障時，無法判斷是哪個車門發(fā)生故障。新增的診斷裝置在單個車門的未關(guān)鎖到位回路接口處增加一個二極管，一個電阻，一個輸入口和一個輸出口，見圖3。

其中：二極管用于隔離新增診斷裝置的輸出口對回路的影響;電阻用于當(dāng)未關(guān)鎖到位回路異常閉合時本門門控器（EDCU）輸出口的假負(fù)載;本門門控器（EDCU）的輸出口僅在車門沒有操作隔離，沒有操作緊急解鎖且關(guān)鎖到位時輸出特定的信號;本門門控器（EDCU）的輸入口用作本門新增診斷裝置的監(jiān)控點。

3 工作邏輯

車門未關(guān)鎖到位回路的故障模式是車門沒有操作緊急解鎖、沒有操作隔離且處于關(guān)鎖到位故障時，未關(guān)鎖到位回路會異常導(dǎo)通。因此，當(dāng)本門門控器（EDCU）監(jiān)測到各開關(guān)的監(jiān)控觸點狀態(tài)為車門沒有操作緊急解鎖、沒有操作隔離且處于關(guān)鎖到位，本門門控器（EDCU）輸出口開始輸出特定的信號（例如高電平信號，高低電平交替的矩形波）。正常情況下，由于本門門控器（EDCU）新增的輸入口與輸出口硬線直接連接，他們的狀態(tài)應(yīng)該保持一致。

當(dāng)本門未關(guān)鎖到位回路異常導(dǎo)通時，在門控器輸出口輸出高電平時段內(nèi)，由于本地門控器輸入口直接與電源供電負(fù)極相連，本門門控器輸入口只能監(jiān)測到低電平，與輸出口輸出狀態(tài)不一致，進而診斷出本門未關(guān)鎖到位回路發(fā)生故障。

當(dāng)診斷出故障時，通過網(wǎng)絡(luò)將此故障信息上傳給列車控制系統(tǒng)。司機可以根據(jù)列車控制系統(tǒng)上顯示的車門狀態(tài)信息快速判定故障位置和車門位置，并及時做出處理，減少車輛延誤。

4 結(jié)語

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：該裝置通過新增電路診斷出此回路狀態(tài)是否異常，同時將結(jié)果發(fā)送給列車控制系統(tǒng)。司機可以根據(jù)列車控制系統(tǒng)上顯示的車門狀態(tài)信息快速判定故障位置和車門位置，并及時做出處理，減少車輛延誤。

參考文獻：

[1]侯文軍.地鐵車輛客室車門監(jiān)控功能的優(yōu)化設(shè)計[J].電力機車與城軌車輛，2008，31（05）：23-25.