昆明地铁列车控制诊断系统的分析与应用

最新“精品”范文参考专业论文昆明地铁列车控制诊断系统的分析与应用昆明地铁列车控制诊断系统的分析与应用摘要：随着中国现代化进程的不断推进，城市基础设施建设发展迅速。轨道交通可以缓解交通拥堵，各大城市都在加紧建设轨道交通。然而，我国轨道交通列车技术落后，其技术对国外进口的依赖非常严重，尤其是列车控制诊断系统。本文将介绍昆明地铁列车控制诊断系统。关键词：TCMS诊断系统，MVB，控制单元，PTU，事件记录器中间图分类号：C35文件标识码：A通过对昆明地铁列车控制与诊断系统的结构和功能的介绍，可以了解和熟悉昆明地铁的诊断系统，并在诊断系统功能的介绍中突出功能的说明和应用。系统概述昆明地铁列车控制与诊断系统(TCMS)采用中国自主开发的分布式列车电子控制系统。该系统分为两个层次：列车控制层和车辆子系统控制层。列车控制级总线和车辆子系统控制级总线均采用MVB多功能汽车总线，并在电动车组电器中采用距离介质。中继模块REP作为列车级总线和车辆级总线的网关，实现从列车级总线到车辆级总线的数据转发功能，实现列车的通信管理、控制和故障诊断、信息显示和事件记录等主要功能。列车控制诊断系统基于列车计算机网络，实现列车控制和列车信息诊断功能，并对列车、子系统和其他车载系统进行分布式控制。列车控制总线网络具有冗余结构，并为关键部件提供部分冗余。单点故障不会导致列车牵引停止。其中，列车总线与列车的各中央控制单元连接，传输列车级信息，实现数据交换；多功能车辆总线通过总线连接器或输入输出接口与各子系统设备连接，传输控制数据和信息数据，控制各子系统完成相应的功能。TCMS作为一个完整的车辆控制系统，通过信号采集模块采集驾驶员的操作指令和列车在各种工况下的状态等信号，通过计算和逻辑处理输出操作列车各部件的控制指令，通过MVB总线实现与牵引控制系统、空气制动控制系统、辅助供电系统、信号系统、车门系统、广播和视频监控系统等部件的数据交换。如下图所示：系统诊断功能故障诊断系统由列车控制诊断模块和位于驾驶员控制台的带触摸功能的彩色监视器(称为显示屏)组成。故障诊断信号由多功能车辆总线(MVB)传输。可用于列车控制系统故障诊断的子系统有：a)车辆控制单元(vcme)；事件记录器；c)制动电子控制单元(bcu)；d)数字量输入和输出模块(dxme)；e)数字量输入模块(DIME)；f)模拟输入和输出模块(axme)；g)空调控制单元(HVAC)；h)门控单元(mdcu)；I)乘客信息系统；j)辅助逆变器单元(SIV)；k)牵引逆变器单元(dcu)；l)自动列车控制(ATC)；驾驶室人机界面显示。没有诊断功能的子系统或重要部件通过每辆车的数字输入/输出模块将监控信号通过MVB传输回VCME参与故障诊断：a)高速断路器(hscb)；b)空气压缩机控制。故障诊断系统中数据部分的一个特例是事件记录器，它具有事件记录的功能。远程监控系统通过车载总线与列车通信管理系统相连，可以对TcMS的所有通信数据进行监控和记录。事件记录功能的采样周期为200毫秒，记录持续时间为7天。当火车启动时，TCMS自动启动，开始不间断的录音。记录的环境变量主要分为两类：数字量和模拟量。目前，在车辆的主控制单元中大约有79个模拟变量和493个数字状态值。存储的数据存储在ERME中，便携式测试装置(PTU)可以通过运行专用的PTU程序来显示和分析这些环境变量参数，从而读取记录的数据。如果出现故障或维护，维护人员可以进入维护界面窗口，输入密码进入扩展功能界面。通过扩展功能，可以实现以下功能：a)汽车号：的修正列车队列中的每辆车都有自己的统一和独立的车号，故障信息一一对应。通过人机界面显示屏上的车号设置界面，可以设置正确的车号。b)车轮直径校正：维护人员可以通过车轮直径设置界面来校正每辆卡车的车轮直径。日期和时间是：维护人员可以通过时间和日期设置界面检查和调整整列列车中的日期和时间。d)软件版本概述：维护人员可以检查所有系统的软件版本，如显示屏和VCME。e)能耗信息查询：维护人员可以通过能耗信息界面查询该列车的能耗信息。f)事件记录查询：维护人员可以通过事件记录查询界面查询列车的所有故障。G)SIVDCDC状态查询：维护人员可以通过SIVDCDC界面查询每列列车的SIV和DCDC状态。DXME/AXME状态查询：维护人员可以通过DXME/AXME界面查询该列车每辆车的DXME和AXME状态。I)DCU状态查询：维护人员可以通过DCU界面查询每列列车的DCU状态。故障诊断的应用地铁车辆车载故障诊断系统是TCMS的重要组成部分，它完成了各种车载部件故障数据的采集、分析、转储和显示功能。列车启动的所有系统启动后，诊断控制系统将检查诊断设备与子系统或重要部件之间的通信状态，然后在人机界面的网络拓扑界面中显示相应的状态，正常时为绿色，出现通信故障时为灰色。同时，检查各列车系统的工作状态，在人机界面操作界面、车辆状态界面、空调状态界面、事件记录、列车输入输出界面等相应位置显示监控和诊断的参数状态。例如，当一端的司机室键被激活时，按下方向手柄和牵引手柄，人机界面操作状态界面可以显示和反映当前的司机操作状态。当列车的车门打开和关闭时，车门的各种实际状态相应地显示在显示器上。当列车子系统或重要部件不能正常工作时，事件功能界面可以在人机界面上以明文形式向驾驶员显示提示信息。每个纯文本消息都分配有故障代码、故障内容、故障评估、时间、提示等。从以上人机界面的介绍可以看出，TCMS可以通过匹配的人机界面显示列车控制和诊断的状态或结果。只要我们能够熟悉在人机界面的各个界面上可以看到的列车状态参数，并且知道每个参数所反映的列车状态，我们就可以通过人机界面终端快速掌握和了解列车的当前状态。在事件界面中列车故障信息的描述提示中，司机可以直接从人机界面中获取他所执行的操作的指令指令，维护人员可以根据故障提示信息更加方便快捷地找到并定位故障区域，简化故障排除过程。在列车故障查找和确认方面，由于事件记录仪是列车启动后不间断的工作记录，因此可以单独提及列车启动时间内任何时间段(存储时限内)的状态参数，这对故障查找和确认将起到积极的促进作用。为了提取列车状态参数，首先列车处于活动状态，在专用计算机上启动列车的PTU软件，专用以太网电缆的一端与计算机连接，另一端与车载设备的ERME接口连接，从而实现车载ERME设备的硬件连接。PTU软件根据提示进行正确的端口和网络设置后，就可以实现PTU和ERME设备的全连接。根据故障要求，从PTU软件主界面的数据下载选项中选择要下载的数据类型，包括故障历史、严重故障和事件记录，并下载数据。下载记录时，您需要首先选择下载的数据块。您可以同时选择多个数据块进行下载，但一次最多可以选择3个数据块进行下载。完成上述操作后，数据可以通过支持PTU软件下载到维护服务系统，进行长期存储和深入综合分析。数据下载成功后，点击PTU软件主界面工具栏上的相应功能，将数据加载到界面中；根据需要查看的记录或变量，根据软件提供的筛选条件(如故障时间、故障代码、故障等级等)进行相应的设置。)以便系统可以辅助数据过滤以实现快速查看的效果。以查看环境变量的方式，可以选择数据列表或数据波形来呈现数据。有时，故障在子系统中的具体部件位置不能通过事件记录器的数据直接确定，也就是说，故障范围只能通过人机界面信息提示和事件记录器的数据锁定到特定区域。在找到特定的确定区域后，可以通过相应子系统的诊断功能来确定特定的故障部件位置。多个电气子系统(如闸门控制系统、制动系统等。)具有自诊断功能，故障信息通过MVB总线自动传输到事件记录器(ERME)。没有控制诊断单元的其他电气子系统(如高速断路器等。反馈诊断信号由数字输入/输出模块收集)将由ERME监控。连接到MVB总线的每个子系统(VCME子系统除外)的所有故障将自动传输并存储在事件记录器中。此外，每个子系统(包括VCME子系统)将它们当前评估的故障状态(严重、中等或轻微故障)传输到事件记录器。子系统的每个故障都通过MVB总线上的一个位域传输到事件记录器。换句话说，一旦发生故障，就会在子系统中生成故障代码，并通过触发相应的位立即存储在位字段中。该位字段中的每个位代表某辆车的某个故障代码，因此它是唯一的。接收到该位后，故障作为唯一故障代码存储在事件记录器的故障存储器中。此外，事件记录器还将一些环境数据添加到故障信息(例如时间)中；(b)日期。c)故障代码；d)环境数据等。)，这些环境数据来自MVB网络。当子部件系统发生单一故障时，故障诊断系统将根据整列列车的故障情况和子部件故障对列车运行的影响程度进行综合评估，确定故障等级，并给出相应的应急指引：小故障：不影响组件系统功能的故障；中度故障：未能限制组件系统的功能；严重故障：严重影响系统并且系统自动关闭的故障。对于这种列车分布式控制模式，TCMS系统的事件记录仪不能完整、完整地记录列车各系统的所有控制和状态参数，只有列车各独立子系统的重要参数在控制中得到集中控制和监控，这就决定了TCMS系统的事件记录仪不能完整、详细地记录故障的所有状态参数，只能根据各子系统反馈的重要监控量进行记录。这意味着只有通过分析系统事件记录器的数据，才能直接找出故障的原因。为了对子系统的故障进行详细分析，需要单独提取故障子系统的故障数据。通过子系统专用的分析软件，可以通过相关参数更具体、更准确地反映相应的故障。要下载子系统故障数据，应通过子系统的RS 232接口读取内部故障数据。具有诊断功能的子系统故障将由其自身独特的控制和诊断系统来完成。子系统根据控制反馈信号进行故障逻辑判断，并将重要变量和故障诊断结果记录并反馈给列车控制系统(TCMS)和事件记录器(事件记录器)；记录的数据可以通过子系统RS 232接口和支持PTU软件读出到维护和服务系统中，以便长期存储和深入的综合分析。摘要：通过熟悉列车控制与诊断系统的结构、功能和操作，可以实现列车故障的快速诊断。分析和下载事件记录器数据可以获得列车发