铁路客车电动卷帘线束及控制优化获奖科研报告

铁路客车电动卷帘线束及控制优化获奖科研报告

【摘

要】电动卷帘系统是客车上使用的一种先进便捷的控制窗帘上升下降的控制装置。该控制装置使用安全的直流24V电源，不会因为故障对人体造成伤害，同时为保证安全性，在电气综合柜内设置直流24V漏电检测报警装置。该控制装置的可靠性，将直接影响窗帘动作。该装置因动作信号丢失造成动作不稳定，对旅客界面产生不好的影响，容易引起用户抱怨。本文主要分析了电动卷帘的工作原理及动作信号丢失的原因，并提出了相应解决措施。

【关键词】继电器;电路板;单片机;信号输出;线束

一、现状分析

铁路客车在调试过程中发现走廊卷帘动作不到位。在对客车电动卷帘进行功能试验时，发现当电动卷帘开关表面或者开关周围墙板有轻微震动或敲击时，电动卷帘动作信号丢失停止工作，重新操作开关上升/下降按钮才能再次动作。对相同车型的其他车辆电动卷帘同样进行此操作，都存在此问题。

同时部分卷帘机构电压低于其额定电压，无法动作。经多次现车试验，地面使用新电缆后，压降正常走廊卷帘工作到位。现车需要更换原车走廊处卷帘开关及机构配线。

由于车辆已完成上部交检，原有窗卷帘开关控制线束经车内上部线槽穿过顶板走线至目的控制开关，若按照原有方案施工需要对：小走廊两块顶板、扶手、窗框、窗饰带板、大走廊拆除全部顶板、全部窗侧墙板、扶手、窗框、窗饰带板、电加热罩、窗帘滑道、窗帘挂钩、拆除大小走廊隐形灯、大走廊墙板上电气开关等多处车内配件进行拆除，且部件都需要做防护处理，并全部搬运下车存放，待换线结束后重新装车。需安排四个班组耗费三天时间进行拆除和安装。整个过程耗时耗力，且影响到向业主交车的时间节点。

二、电动卷帘控制优化及调整方向

（一）改变控制回路

从现状描述中的情况，初步判断由于轻微震动对电动卷帘动作产生了干扰，可能是震动造成了对电动卷帘线路的干扰，也可能是对电动卷帘开关内部元器件功能造成了干扰。因此可尝试改变控制回路的逻辑及控制方式将受到敲击引起的信号丢失风险进行规避。

（二）重新调整布线方式

通过对现车结构和走线路径的验证，现可以将窗卷帘开关控制线束在加强防护后，利用现有的墙壁结构，进行重新布置走线，避免对车内部件进行大规模的拆除和二次恢复，以此来提升线束改造的施工效率。

以上两种优化方式需要顺序进行，首先解决掉信号丢失问题后，再解决线路压降不一致问题，方可完美解决电动卷帘下降时间不同的问题。

三、改变控制回路策略

解决开关内部继电器受震动误动作就可解决开关动作信号丢失问题。但基于卷帘开关使用特点及现车环境，卷帘开关外观不易改变太大。用单片机代替继电器可以保证开关动作的可靠性，且不用改变开关外观。

其工作原理：键盘输出上升，下降，停止三种命令信号到单片机。单片机在定时器中实时监测键盘的输入信号。当有命令信号输入时，经过滤波处理后置相应的標志位，然后输出控制信号到相应的继电器控制继电器输出。单片机在接受到键盘有效的命令信号后将持续输出控制信号，控制信号不会因为振荡环境而丢失。

单片机在接收到有效的上升命令后控制上升继电器输出低电平，在接受到有效的下降命令时控制下降继电器输出低电平。当接收到停止命令时控制上升继电器和下降继电器输出高电平。从而控制窗帘上升、下降和停止。更改后的卷帘开关外观无明显变化，如图一所示。

四、布线方式调整

将线束（WDZ-DC-R-900.6/1KV2.5线缆）动态长度确定后，现将线束先进行车下预组，其中六根线束通过穿套黄腊管的方式进行全包裹防护。

将车体车内窗防护框拆除，使车内金属骨架裸露，在相邻的车窗上沿之间采用穿牵引线的方法，将线束逐一布置到到位，之后使用线束固定座进行线束捆扎固定（相邻固定点间距不大于300mm）（详见图一）。

对线束进行压接施工，并恢复安装车床框。对换配线进行校线试验。

原有施工方案：车内门窗、卧铺及桌椅防尘处理→墙壁、顶板等组装件现车防护→车内灯具、仿金扶手和窗帘等装饰件现车防护及拆除→车内组装件编号登记后拆除下车→车内配线→校线→车内组装件原车恢复安装→车内灯具、仿金扶手和窗帘等装饰件恢复安装→墙壁、顶板等组装件拆除防护→灯具等二次恢复电气件现车调试→车内门窗、卧铺及桌椅防尘后恢复。

在车辆卷帘开关线束改造完工后，车内小走廊两块顶板、扶手、窗框、窗饰带板、大走廊拆除全部顶板、全部窗侧墙板、扶手、窗框、窗饰带板、电加热罩、窗帘滑道、窗帘挂钩、拆除大小走廊隐形灯、大走廊墙板上电气开关等多处车内配件无需进行拆除和二次恢复，有效避免了车内配件因重复拆装造成的质量损失，精简了多班组之间交叉作业施工的繁杂步骤，有效的提升了施工效率和车内质量可控性。

效果综述：

①降低了因拆装造成的配件损坏的发生率，减少了质量控制方面的不可控因素。

车内小走廊两块顶板、扶手、窗框、窗饰带板、大走廊拆除全部顶板、全部窗侧墙板、扶手、窗框、窗饰带板、电加热罩、窗帘滑道、窗帘挂钩、拆除大小走廊隐形灯、大走廊墙板上电气开关等多处车内配件无需进行拆除和二次恢复，有效避免了车内配件因重复拆装造成的质量损伤。

注：内装件多为木质结构易损伤，反复拆装会造成内转件的安装孔疏松导致无法使用，且内装件无备品，备件新制周期较长。

②精简了多班组之间交叉作业施工的繁杂步骤，有效的提升了施工效率。

此方式减少了大量的人员返工工作及工时浪费。在目前整体推行降本增效的前提下，符合总体要求并减少施工人员的劳累程度，在临近交车的时间点前不必加班加点进行赶工。

五、结论

由此可见，导致问题发生的原因多样，但想知道真正的原因所在，必须对所有可能的因素分解细化，逐条论证分析，才能不漏掉疑