CRH3型動車組故障診斷

白周瑞

摘 要：CRH3型動車組故障診斷系統集成在司機/乘務員HMI中，實現重要設備的管理、運行信息采集、運行狀態的實時監視和故障診斷，從而保證動車組安全可靠的運行。并為司機或機械師提供故障處理指南，為運用檢修提供技術數據支持。

關鍵詞：CRH3；動車組；故障診斷；數據

中圖分類號：U269.6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0105-02

Abstract： The fault diagnosis system of CRH3 EMU is integrated into driver/flight attendant HMI to realize the management of important equipment， operation information collection， real-time monitoring of running state and fault diagnosis， so as to ensure the safe and reliable operation of EMU and provide the driver or mechanic with troubleshooting guidance for the use of maintenance to provide technical data support.

Keywords： CRH3； EMU； fault diagnosis； data

故障診斷系統的任務是給司機、隨車機械師在動車組運行以及維修人員在排查故障時提供支持[1]。CRH3動車組診斷系統在開車前對列車運轉所必須制動、牽引、網絡控制等設備狀態進行檢測；在運行期間，對運行參數、操作及設備檢測數據進行實時監控。能夠及早的辨認故障，準確指明功能限制和故障位置，指出動車組運行影響并提供相應的維護信息，按照最小經濟更換單元進行更換，直至故障消除，提高了動車組的運用及維修效率。

1 CRH3動車組故障分類

CRH3動車組診斷系統集成在司機/乘務員HMI中，主要設備狀態信息在列車WTB/MVB網絡上進行傳輸儲存，通過GPRS傳輸給地面服務器。報警信息（故障通知，故障概要、故障報告）匯聚到司機顯示HMI屏，供司控人員使用。當檢測到監控數據的臨界值時采用聲光報警或HMI屏彈出故障信息告知司機和隨車機械師并提供相關的應急措施。

診斷系統包含：診斷系統基礎、編碼規則、診斷事件、診斷文件系統、診斷數據評估、輸出目標定位、診斷文本、和遠程數據[2]。故障診斷系統按列車網絡控制各子系統進行區分，形成統一故障編碼。故障編碼為兩字節長度共四位十六制數，如24E6：TCU主斷路器故障。具體分類如圖2所示。

CRH3動車組將故障代碼根據影響安全運行的程度的進行分四類，即嚴重故障、較嚴重故障、一般故障和提示。

2 遠程數據監控WTD

CRH3動車組監控數據主要有列車故障信息、列車運行參數、司機操作數據、關鍵子系統狀態（轉向架、高壓、牽引、制動）、列車位置。CRH3動車組每個牽引單元安裝1臺WTD，即在1號和8號車廂安裝無線傳輸裝置，通過MVB網絡獲取實時運行數據，傳送到地面服務器，為應急處置提供支持，并實現故障的預判。

2.1 傳輸方式

目前實時數據主要是通過GPRS網絡（中國移動）傳輸，具有信號覆蓋較好，費用低廉的優點，但是在隧道內無信號，傳輸速度較慢，數據丟包較嚴重。未來GSM-R鐵路內網完成LTE升級后，將成為主要傳輸方式。

2.2 故障診斷分析

CRH3動車組實時狀態參數，包括牽引、制動、網絡、空調等各子系統信息，以及軸溫、齒輪箱溫度的等關鍵溫度。列車發生故障，或運行狀態異常，則對故障發生記錄、故障環境參數、歷史數據趨勢分析追蹤，初步判斷故障原因。

例如：預警參數中報告列車溫度異常，則查看相關溫度參數最近一段（30分鐘、1小時等）的數據曲線，判斷是真實故障，或僅為偶發性誤報。

2.3 日常檢修運用

根據故障分析結果給出應急處理措施，在列車入庫前，根據列車當日故障情況，酌情安排檢修需要的工裝、工具及物料，合理安排檢修時間及股道。

3 車載數據的下載分析

車載數據完全記錄了車組運行狀態的各種參數，具有記錄全面的的優點，主要分為中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、制動控制單元（BCU）、MVB通信協議等數據，包含車組號、故障代碼描述、發生時間、故障環境參數等信息。

車輛返回動車運用所后，下載這些數據，辨別閃報故障是為真實故障還是誤報故障，通過查看協議數據可以分析出該故障原因為人為誤操作還是真實故障，從而規范操作流程[3]。380B動車組在人機交互HMI屏顯示的故障是經過篩選的，通過分析車載數據可以發現一些隱性故障。

此外，還可以在中央控制單元（CCU）、牽引控制單元（TCU）、制動控制單元（BCU）上進行系統測試和系統復位操作。

4 結束語

CRH3動車組遠程數據監控WTD可實現故障的初步診斷，給日常運用維修提供了技術指導，但是由于其傳輸過程中數據存在丟包現象，隧道內無法傳輸的缺點，故障發生后仍需要動車組入庫后下載車載數據。目前通過這兩種方法的結合進行故障分析診斷，降低了故障給動車組運行帶來的安全風險，為動車組的安全、高速、平穩運行提供保證。

參考文獻：

[1]CRH380BL型動車組機械師編委會.CRH380BL型動車組機械師[M].北京：中國鐵道出版社，2016：155-156.

[2]黃學文，劉春明，馮璨，等.CRH3高速動車組故障診斷系統[J].計算機集成制造系統，2010（10）：2311-2318.

[3]劉瑜.CRH3型動車組檢修——數據下載與分析[J].科技視界，2015（15）：74.

[4]陳學軍，宗振，張燕杰，等.CRH3型動車組TCU接地故障分析及改進措施[J].科技創新與應用，2014（14）：46.

[5]趙培連.CRH3型動車組牽引變流器冷卻系統RAMS分析[J].科技創新與應用，2014（21）：16-17.

[6]張鋒珍.淺析CRH3與CRH2型動車組轉向架的差異[J].科技創新與應用，2016（05）：121.