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摘 要:恒定速度是CRH5型列车最为重要的功能之一,确保车组能够维持到一个恒定的速度上,从而保障动车组安全性与可靠性。近几年来,随着科学及时的发展,动车组基本应用八辆编组方式进行设计,而将速度传感器设置在动车组中可以为车组设置单独的速度系统,进而保证保证动车组运行稳定。但由于动车组在运行中容易出现各种故障,导致动车组运行受到影响。为避免动车组中速度系统缺陷,需要相关人员深入分析动车组运行情况,并针对速度传感器制定优化方案,从而防止动车组速度系统故障,确保动车组可以安全可靠的运行。本文就列车速度的组成进行分析、探讨列车速度计算方式、探究列车恒速故障及原因,并提出相应的处理对策,以期保证动车组的行驶安全。
关键词:CRH5;动车组;恒速设定原理;故障处理
在国内高铁不断发展的背景下,动车组逐渐普及,其安全运行也逐渐受到人们的高度重视。国内主要使用人工的有线下载方式来查询动车组故障信息,当人动车段车库需要检修时,列车检修工作人员应该将计算机带到列车上,并和列车控制管理的下载数据接口进行连接,完成列车运行情况数据下载,从而分析动车组运行故障,但是这种方式效率比较低。因此,需要相關人员不断地分析,寻找有效的解决策略,以便直观、全面、实时与动态的掌握列车运行情况。
1.列车速度的组成
CRH5A型的动车组速度主要通过GPS的速度、BCU的速度与TCU的速度来综合计算,当1车是主控端时,具体情况如下:
(1)TCU的速度是1车TCU的计算速度以及2车TCU的计算速度平均值,也就是TCU发送到MPU速度的实际变量,其范围在0-65535之间。
(2)BCU的速度是3车BCU1的计算速度以及BCU2的计算速度最大值,也就是BCU发送到MPU速度实际的变量,其范围在0-10240之间。
(3)GPS的速度。
当8车是主控端时,速度计算如下:
(1)TCU速度是8车TCU的计算速度以及7车TCU的计算速度平均值,也就是TCU发送到MPU速度实际变量,其范围在0-65535之间。
(2)BCU速度是6车BCU1的计算速度以及BCU2的计算速度最大值,即BCU发送到MPU速度实际变量,其范围在0-10240之间。
(3)GPS速度是6车中PMU的采集速度值,其范围在0-65535之间。
2.列车速度的计算
动车组速度首先会考虑应用BCU的输出速度,同时通过GPS的实际速度来校正,一旦BCU的速度与TCU速度差距达到20km/h,而且TCU速度的信号有效的情况下,需要通过TCU的速度值来校正[1]。
2.1 TCU的速度有效
(1)8车牵引电机1的速度传感器处于正常的工作状态,二号牵引电机的速度传感器也会正常运作,且TCU的通信处于正常状态,换句话说,8车TCU发送到TCMS中的速度值有效。
(2)7车牵引电机1的速度传感器处于正常的工作状态时,二号牵引电机的速度传感器也会正常运作,且TCU的通信处于正常状态,即7车TCU发送到TCMS中的速度值有效。
2.2 TCU的速度计算
如果TCU的速度是有效的,输出速度值就是牵引单元动车组的速度平均值,也就是TCU通过MVB发送到MPU的实际速度。相对速度值的公里数km/h等于(frspeedtcu/65535)乘以1024km/h,动车组TCU速度主要是按照速度有效值进行计算。
2.3 BCU的速度有效
若BCU速度与TCU速度差值小于20km/h,则BCU的速度值有效。通常情况下,BCU的速度为6车BCU1与BCU2的速度最大值,然后使用GPS速度来校正。且校正系数的K值等于GPS速度平均值除以TCU的速度平均值,校正后速度可以作为恒速输入。
3.故障分析
3.1速度系统中冷却器阻塞故障
冷却器中的冷风机将外部空气吸入机器以后,空气就会就会持续风冷,加之,冷却器的进风口并没有装设空气的过滤器,从外界吸入的空气中容易夹杂杂质;一旦遇水,这些杂质就会粘附在过滤器的表面。此外,由于国内动车组运行环境比较恶劣与复杂,动车组还没有到规定检修期冷却器就已经受到损坏,导致内部过滤器受到严重的堵塞,致使冷却系统中冷却液的温度升高,影响到动车组运行[2]。
3.2速度传感器的故障
动车组得以安全稳定运行的保证是速度传感器,应用传感器可以准确监测动车组运行情况,一旦动车组出现问题,传感器就会准确报出故障代码,使动车组停车或是减速。速度传感器的故障一般是连接器的插头被腐蚀,导致压力传感器不能正常运作,从而无法准确监测出动车组运行速度,严重影响到动车组的安全运行。而导致传感器被腐蚀的主要原因是连接器的插头进水,连接器插头一旦进水会致使传感器的防护达不到预期要求。通常情况下,压力传感器的安装位置距裙板进风口位置比较近,裙板在进风时需要应用通风的格栅,空气中的水汽就会经过格栅渗入设备舱中,一旦传感器缺乏保护,水汽就会经过连接器的插头进入到传感器中,导致传感器受到腐蚀或是内部短路,从而造成传感器的故障,引发动车组不能正常运行。
4.恒速偏差的故障处理对策
(1)认真检查LKJ中设定轮径值与相应车头轮径值的一致性。
(2)结束轮径值确认后,要实施变量的调控。
(3)当动车组速度大于100km/h的时候,以及8车主控的情况下,需要手动记录下LKJ速度值,然后应用计算机来监测MPU-LT变量值,具体变量值如下:
TCU的速度变量包含tzspeedmottx3d,frspeedtcu与tzspeedmottx3c。
BCU的速度变量包含frspeedbrake、frspeedtcrtx40与frspeedtcrtx41。 BCU的速度有效信号为frspeedbrakefailure。
TCU的速度有效信号为frspeedtcufailure。
GPS的速度值是isgpspeedtx105,而列车速度是frveloctia。
校正的系数K值为变量frKnuovoglob。
TCU的速度有效值为tzavasens2tx3D、tzavasens2tx3C、tzavasens1tx3C、
tzavasens1tx3D。
BCU有效速度值为frspeedtcrvltx41与frspeedtcrvltx40。
然后按照监测结果进行判断,具体如下:
GPS的速度值与LKJ的速度值存在差异,且差值超过3km/h,可以判断出GPS速度的信号不够准确。仔细检查6车中PMU与GPS天线状态,以及8车中MPU监控的变量,一旦发现故障就要进行及时更换。若GPS的速度值与LKJ的速度值一致,说明校正系数的K值或者是TCMS列车速度有问题[3]。
列车速度的检查:如果恒速差值超过25km/h,说明动车组速度有问题,通常是BCU的速度有效而TCU的速度无效。动车组主要以BCU速度值为动车组速度,在检查BCU的速度值时,需要依据速度计算的原理,然后使用MPU监控软件来計算3车、6车中BCU1、BCU2的计算速度,按照变量监控结果来判断,可以得出故障原因主要是速度传感器故障与BCU的速度板卡等。
5.结语
总而言之,相关人员要深入分析动车组中恒速故障发生原因,并优化故障治理方案,降低动车组故障率,最大限度地提高动车组的运行稳定性。就目前而言,大部分地区故障控制技术和组件基本相似,传感器结构也没有太大的区别,而且故障产生模式基本一样,所以以上的解决方案适合于大部分动车组故障处理,有利于保证动车组正常、安全的运行。
参考文献:
[1]石建伟.CRH5型动车组运行故障信息远程智能分析判断系统的设计与实现[J].铁道机车车辆,2013,33(02):92-88.
[2]杜庆,单晟,唐国平.CRH:型高速动车组无线传输装置的研制[J].机车电传动,2012,23(04):10-13.
[3]蔡元坤.CRH2 型动车组常见空调系统故障以及预防措施[J].工业技术,2015,13(04):30.
关键词:CRH5;动车组;恒速设定原理;故障处理
在国内高铁不断发展的背景下,动车组逐渐普及,其安全运行也逐渐受到人们的高度重视。国内主要使用人工的有线下载方式来查询动车组故障信息,当人动车段车库需要检修时,列车检修工作人员应该将计算机带到列车上,并和列车控制管理的下载数据接口进行连接,完成列车运行情况数据下载,从而分析动车组运行故障,但是这种方式效率比较低。因此,需要相關人员不断地分析,寻找有效的解决策略,以便直观、全面、实时与动态的掌握列车运行情况。
1.列车速度的组成
CRH5A型的动车组速度主要通过GPS的速度、BCU的速度与TCU的速度来综合计算,当1车是主控端时,具体情况如下:
(1)TCU的速度是1车TCU的计算速度以及2车TCU的计算速度平均值,也就是TCU发送到MPU速度的实际变量,其范围在0-65535之间。
(2)BCU的速度是3车BCU1的计算速度以及BCU2的计算速度最大值,也就是BCU发送到MPU速度实际的变量,其范围在0-10240之间。
(3)GPS的速度。
当8车是主控端时,速度计算如下:
(1)TCU速度是8车TCU的计算速度以及7车TCU的计算速度平均值,也就是TCU发送到MPU速度实际变量,其范围在0-65535之间。
(2)BCU速度是6车BCU1的计算速度以及BCU2的计算速度最大值,即BCU发送到MPU速度实际变量,其范围在0-10240之间。
(3)GPS速度是6车中PMU的采集速度值,其范围在0-65535之间。
2.列车速度的计算
动车组速度首先会考虑应用BCU的输出速度,同时通过GPS的实际速度来校正,一旦BCU的速度与TCU速度差距达到20km/h,而且TCU速度的信号有效的情况下,需要通过TCU的速度值来校正[1]。
2.1 TCU的速度有效
(1)8车牵引电机1的速度传感器处于正常的工作状态,二号牵引电机的速度传感器也会正常运作,且TCU的通信处于正常状态,换句话说,8车TCU发送到TCMS中的速度值有效。
(2)7车牵引电机1的速度传感器处于正常的工作状态时,二号牵引电机的速度传感器也会正常运作,且TCU的通信处于正常状态,即7车TCU发送到TCMS中的速度值有效。
2.2 TCU的速度计算
如果TCU的速度是有效的,输出速度值就是牵引单元动车组的速度平均值,也就是TCU通过MVB发送到MPU的实际速度。相对速度值的公里数km/h等于(frspeedtcu/65535)乘以1024km/h,动车组TCU速度主要是按照速度有效值进行计算。
2.3 BCU的速度有效
若BCU速度与TCU速度差值小于20km/h,则BCU的速度值有效。通常情况下,BCU的速度为6车BCU1与BCU2的速度最大值,然后使用GPS速度来校正。且校正系数的K值等于GPS速度平均值除以TCU的速度平均值,校正后速度可以作为恒速输入。
3.故障分析
3.1速度系统中冷却器阻塞故障
冷却器中的冷风机将外部空气吸入机器以后,空气就会就会持续风冷,加之,冷却器的进风口并没有装设空气的过滤器,从外界吸入的空气中容易夹杂杂质;一旦遇水,这些杂质就会粘附在过滤器的表面。此外,由于国内动车组运行环境比较恶劣与复杂,动车组还没有到规定检修期冷却器就已经受到损坏,导致内部过滤器受到严重的堵塞,致使冷却系统中冷却液的温度升高,影响到动车组运行[2]。
3.2速度传感器的故障
动车组得以安全稳定运行的保证是速度传感器,应用传感器可以准确监测动车组运行情况,一旦动车组出现问题,传感器就会准确报出故障代码,使动车组停车或是减速。速度传感器的故障一般是连接器的插头被腐蚀,导致压力传感器不能正常运作,从而无法准确监测出动车组运行速度,严重影响到动车组的安全运行。而导致传感器被腐蚀的主要原因是连接器的插头进水,连接器插头一旦进水会致使传感器的防护达不到预期要求。通常情况下,压力传感器的安装位置距裙板进风口位置比较近,裙板在进风时需要应用通风的格栅,空气中的水汽就会经过格栅渗入设备舱中,一旦传感器缺乏保护,水汽就会经过连接器的插头进入到传感器中,导致传感器受到腐蚀或是内部短路,从而造成传感器的故障,引发动车组不能正常运行。
4.恒速偏差的故障处理对策
(1)认真检查LKJ中设定轮径值与相应车头轮径值的一致性。
(2)结束轮径值确认后,要实施变量的调控。
(3)当动车组速度大于100km/h的时候,以及8车主控的情况下,需要手动记录下LKJ速度值,然后应用计算机来监测MPU-LT变量值,具体变量值如下:
TCU的速度变量包含tzspeedmottx3d,frspeedtcu与tzspeedmottx3c。
BCU的速度变量包含frspeedbrake、frspeedtcrtx40与frspeedtcrtx41。 BCU的速度有效信号为frspeedbrakefailure。
TCU的速度有效信号为frspeedtcufailure。
GPS的速度值是isgpspeedtx105,而列车速度是frveloctia。
校正的系数K值为变量frKnuovoglob。
TCU的速度有效值为tzavasens2tx3D、tzavasens2tx3C、tzavasens1tx3C、
tzavasens1tx3D。
BCU有效速度值为frspeedtcrvltx41与frspeedtcrvltx40。
然后按照监测结果进行判断,具体如下:
GPS的速度值与LKJ的速度值存在差异,且差值超过3km/h,可以判断出GPS速度的信号不够准确。仔细检查6车中PMU与GPS天线状态,以及8车中MPU监控的变量,一旦发现故障就要进行及时更换。若GPS的速度值与LKJ的速度值一致,说明校正系数的K值或者是TCMS列车速度有问题[3]。
列车速度的检查:如果恒速差值超过25km/h,说明动车组速度有问题,通常是BCU的速度有效而TCU的速度无效。动车组主要以BCU速度值为动车组速度,在检查BCU的速度值时,需要依据速度计算的原理,然后使用MPU监控软件来計算3车、6车中BCU1、BCU2的计算速度,按照变量监控结果来判断,可以得出故障原因主要是速度传感器故障与BCU的速度板卡等。
5.结语
总而言之,相关人员要深入分析动车组中恒速故障发生原因,并优化故障治理方案,降低动车组故障率,最大限度地提高动车组的运行稳定性。就目前而言,大部分地区故障控制技术和组件基本相似,传感器结构也没有太大的区别,而且故障产生模式基本一样,所以以上的解决方案适合于大部分动车组故障处理,有利于保证动车组正常、安全的运行。
参考文献:
[1]石建伟.CRH5型动车组运行故障信息远程智能分析判断系统的设计与实现[J].铁道机车车辆,2013,33(02):92-88.
[2]杜庆,单晟,唐国平.CRH:型高速动车组无线传输装置的研制[J].机车电传动,2012,23(04):10-13.
[3]蔡元坤.CRH2 型动车组常见空调系统故障以及预防措施[J].工业技术,2015,13(04):30.