城市軌道交通車輛的車門智能診斷技術研究

唐江洲

摘 要：為了有效緩解日益嚴重的交通擁堵問題，我國大規模開展軌道交通建設，不僅改善了交通問題，同時也優化了城市區域布局，促進了城市經濟發展。然而，由于日均載客量龐大，車門需要頻繁關閉，因而車門系統比較容易出現故障，導致車門難以正常開關，甚至出現損壞，影響乘客安全。因此，必須加強對軌道交通車輛車門系統的診斷與維護，盡可能降低車門故障對車輛運行安全性的影響。

關鍵詞：城市軌道交通;車輛車門;智能診斷技術

中圖分類號：U279 文獻標識碼：A

0 前言

目前，城市軌道交通已經逐漸成為最常見的公共交通基礎設施，不僅優化了城市的空間布局，同時也為人們的日常出行提供了極大的便利。面對每日數量龐大的客流量，軌道交通車輛的車門開關頻次非常高，比較容易出現故障或損壞，在威脅乘客安全的同時，也增加了運營維護成本。鑒于此，本文對城市軌道交通車輛的車門智能診斷技術展開研究，具有重要的現實意義。

1 城市軌道交通車輛車門系統及其常見故障

城市軌道交通車輛車門系統主要由5個子系統組成，即導向系統、鎖閉系統、內外操作裝置、電控系統以及基礎構件系統。其中，導向系統負責引導車門運動，保證車門按照既定軌道移動;鎖閉系統的主要作用是完成車門的鎖閉，保證車輛行駛過程中車門不會意外打開，保障行車安全;內外操作裝置主要作用是在緊急情況下打開車門，解除控制，保證車門開關動作的正常運行;基礎構建系統指的是車門組成的各個基礎部件，包括密封膠條、緩沖頭等。城市軌道交通車輛車門系統的常見故障類型包括車門開關失靈、傳感器故障、門控器故障、車門出現白紋、腐蝕裂紋等。

2 城市軌道交通車輛的車門智能診斷技術

智能診斷技術指的是車門系統故障的診斷技術，其工作原理為通過遠程實時監控車門系統的工作狀態，監測發生故障前的征兆，并采集相關數據進行預判斷，再利用車地無線傳輸，將車門狀態隨時隨地預報給相關工作人員，使其可以遠程了解車門的整個運行狀態，實現故障的早發現、早干預，形成科學的車門維護檢修制度。

2.1 系統網絡結構

車門智能診斷系統主要由3大部分組成，即車載檢測設備、客戶端、數據中心診斷服務平臺，具體架構見圖1。

2.2 車載監測設備

該設備是智能門控器，組網情況見圖2。車載監測設備安裝在車輛的車廂內，負責車門數據的采集與傳輸，數據采集與傳輸的方式包括兩種，無線和以太網，二者均可以動態采集與傳輸電機電流、轉角、轉速以及門控器故障代碼等車門系統的工作數據，并將其傳輸給數據中心診斷服務平臺，用作故障的診斷與分析。

2.3 智能門控器及其數據傳輸

在老式門控器內部嵌入數據采集以太網卡，便構建成了智能門控器，該裝置具有電機控制與數據采集雙重功能，其中數據采集是指對電機的轉速、轉角等參數的實時監測。并且，采集數據之后，該裝置還負責數據的傳輸，傳輸終端是車載以太網設備。

2.4 車載以太網設備

前文中提到，智能門控器會將采集的電機各項數據，傳輸至車載以太網設備，而車載以太網設備會對傳輸來的數據進行一定分析處理，再傳輸至數據中心服務平臺，這一過程便實現了對電機特性參數的實時監測，過程如圖3所示。

2.5 車門遠程監測功能

主要是遠程監測門控器與電機的工作運行情況，方便相關工作人員了解車門運行狀態。同時，車門遠程監控系統還具有自動采集車門運行參數的功能，經過故障規則知識庫的分析，做出是否將要出現故障、將要出現何種故障以及故障產生原因等預判斷。

2.6 移動維修功能

在車門智能診斷系統中，具有移動互聯網通訊功能模塊。當車門發生故障時，系統利用互聯網將故障相關信息發送給相關工作人員，并且還為工作人員提供車門故障檢修指南與方案的查詢功能，為維修工作的展開提供便利。移動維修功能改變了軌道交通車門故障維修故障的性質，從原來的“被動維修”轉變成“主動維修”，從原來的“大范圍巡檢”轉變成“重點巡檢”。

2.7 技術專家遠程會診

智能診斷系統除了具有實時收集、傳輸門控器與電機運行參數的功能外，還可以對車門進行動態跟蹤，而動態跟蹤即對運行車門的經緯度或者線路公里標等數據進行遠程傳輸，這樣一來，一旦車門出現故障，技術人員可以利用車門智能化診斷系統請技術專家進行遠程會診。技術專家通過智能化診斷系統，可以獲知車門運行以及車門故障的各類數據與信息，有利于提升診斷的準確性、實時性與高效性。

2.8 大數據分析功能

車門智能診斷系統的數據中心診斷服務平臺儲存了大量關于車門運行的數據與信息，這些數據既可以為線路運營方的相關工作提供一定數據支持，同時也有利于提升軌道交通車門系統技術水平，增強故障判斷的時效性與準確性，及時采取故障處理措施，做到防患于未然。

3 降低城市軌道交通車輛車門故障率的具體措施

3.1 提升檢修隊伍的綜合素質

為了降低城市軌道交通車輛車門故障發生率，必須要提高檢修隊伍的綜合素質，組建一支具有扎實專業知識以及高超技術水平的運營維護管理隊伍。為此，必須要根據城市軌道交通車輛特點，全面提升檢修人員的綜合素質與職業道德，通過培訓、知識講座等方式，幫助工作人員正確認識軌道交通車輛的服務定位，提升起安全意識，使其樹立起愛崗敬業的觀念。同時，結合檢修人員的學習特點，制定多樣化的、針對性的培訓方式，如案例分析、集體討論等，以不斷提升員工的基礎知識儲備，以及專業技術水平。

3.2 重視車門系統的日常維護

車輛是由多種復雜零件組裝而成，一旦其中某一種零件出現損壞、故障，便會導致整體運行狀態不良，甚至無法運行，因此必須要對軌道車輛進行定期維護。本文認為，日常維護是降低車門故障的重要手段之一。首先，定期對車門功能進行全面檢查，發現問題及時處理，避免問題車輛運行;其次，通過集中培訓、日常宣傳等措施，在檢修隊伍中樹立“維護大于搶修”的理念，使檢修工作人員增強對日常維護的重視，不要在出現故障后才重視，以此來加強日常對軌道交通車輛的保養工作，盡可能避免車門系統出現失靈、開閉時間過長、傳感器故障以及車門防誤夾裝置失靈等故障，為車輛運行提供安全性保障。

3.3 選擇科學故障診斷手段

現代科學技術正處在飛速發展時期，故障診斷技術的發展日新月異。在這一背景下，為了顯著提升軌道交通車輛車門故障診斷的準確性，檢修隊伍需要不斷引進先進的車門故障診斷技術，同時大范圍內收集、整理不同類型軌道車輛門產品的常見故障類型、故障原因以及故障失效形勢，構建起軌道交通車輛車門產品基本故障的大數據庫，為車門故障的診斷、維修以及保養工作提供一定參考。

4 結論

城市軌道交通因?？空绢l繁、客流量大等原因，車門系統比較容易出現故障，對乘客的出行安全具有一定威脅。所以，為了確保軌道交通車輛運行安全，以實現故障的早發現、早預防，避免重大事故，利用智能診斷系統不僅可以起到預防故障的作用，而且在故障出現后還可以自動記錄故障的完整信息，分析故障原因，有利于維修人員了解車門系統性能，進而提升自身維修技術水平。總而言之，通過智能診斷技術可有效降低軌道交通車輛車門故障發生率，延長車門產品的使用壽命，降低運營維護成本。

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