160公里集中動力動車組車門安全環路故障診斷設計

張茂茂

摘 要：160公里集中動力動車組項目設置了車門安全環路，當出現故障時，列車無法牽引。既有的方案當發生故障時無法快速定位故障位置，為了降低車門安全環路故障對列車運營的影響，研制了一種新的車門安全環路診斷裝置，診斷車門關鎖到位狀態下，回路是否異常閉合，并將診斷結果發送給列車控制系統。司機可以根據列車控制系統上顯示的診斷結果快速判定故障類型和車門位置，縮短車輛延誤的時間。新的車門安全環路診斷裝置結構簡單、可靠性高，在實際應用中提高了整車的服務可靠性。

關鍵詞：車門安全環路;故障診斷;服務可靠性

中圖分類號：U269 文獻標識碼：A

1 背景

160公里集中動力動車組項目設置了車門安全環路，其貫穿全列動力車/控制車、拖車的環路干線，每節拖車車廂的車門環路的狀態觸點并聯在干線上，狀態繼電器設置在機車/控制車。環路干線由餐吧車供110 V電，正常情況下車門的狀態觸點為斷開狀態，干線均高電平，在機車司機室安全環路繼電器得電;當安全環路被觸發時，被觸發設備的狀態觸點閉合，導致干線在閉合觸點處形成回路（餐吧車電源處串聯1.2 kΩ的分壓電阻），安全環路繼電器失電（圖1）。

上述環路結構中，每個車門都會提供未關鎖到位回路接口并在安全環路繼電器兩端，通常一列車有40多套門。當發生故障意外閉合時，司機無法知道是哪個車門的門狀態開關錯誤閉合，不能及時處理故障，最終增加車輛延誤的時間，造成重大損失。

為了降低車門安全環路故障對列車運營的影響，通過對既有電路結構的研究及分析，提供了一種車門未關鎖到位回路診斷裝置，通過新增電路診斷出此回路狀態是否異常，快速判定故障位置。

2 電路結構

車門未關鎖到位回路是由每個車門的未關鎖到位回路并聯起來，最終激活車門未關鎖到位回路繼電器，如圖2。其中：S4為緊急解鎖開關，車門緊急解鎖時該觸點閉合，車門未緊急解鎖時該觸點斷開;S5為鎖到位開關S5，車門未鎖到位時該觸點閉合，車門鎖到位時該觸點斷開;S6為關到位開關，車門未關到位時該觸點閉合，車門關到位時該觸點斷開;S7為隔離開關，車門未隔離時該觸點閉合，隔離時觸點斷開;R1為工作電阻，車門未關鎖到位時的負載器件;KA1為車門未關鎖到位回路繼電器，當所有車門關鎖到位后該繼電器被激活。

從圖2可以看出，既有的車門未關鎖到位回路在車門和車門之間直接相連;當某個開關或者回路發生故障時，無法判斷是哪個車門發生故障。新增的診斷裝置在單個車門的未關鎖到位回路接口處增加一個二極管，一個電阻，一個輸入口和一個輸出口，見圖3。

其中：二極管用于隔離新增診斷裝置的輸出口對回路的影響;電阻用于當未關鎖到位回路異常閉合時本門門控器（EDCU）輸出口的假負載;本門門控器（EDCU）的輸出口僅在車門沒有操作隔離，沒有操作緊急解鎖且關鎖到位時輸出特定的信號;本門門控器（EDCU）的輸入口用作本門新增診斷裝置的監控點。

3 工作邏輯

車門未關鎖到位回路的故障模式是車門沒有操作緊急解鎖、沒有操作隔離且處于關鎖到位故障時，未關鎖到位回路會異常導通。因此，當本門門控器（EDCU）監測到各開關的監控觸點狀態為車門沒有操作緊急解鎖、沒有操作隔離且處于關鎖到位，本門門控器（EDCU）輸出口開始輸出特定的信號（例如高電平信號，高低電平交替的矩形波）。正常情況下，由于本門門控器（EDCU）新增的輸入口與輸出口硬線直接連接，他們的狀態應該保持一致。

當本門未關鎖到位回路異常導通時，在門控器輸出口輸出高電平時段內，由于本地門控器輸入口直接與電源供電負極相連，本門門控器輸入口只能監測到低電平，與輸出口輸出狀態不一致，進而診斷出本門未關鎖到位回路發生故障。

當診斷出故障時，通過網絡將此故障信息上傳給列車控制系統。司機可以根據列車控制系統上顯示的車門狀態信息快速判定故障位置和車門位置，并及時做出處理，減少車輛延誤。

4 結語

與現有技術相比，本發明所達到的有益效果是：該裝置通過新增電路診斷出此回路狀態是否異常，同時將結果發送給列車控制系統。司機可以根據列車控制系統上顯示的車門狀態信息快速判定故障位置和車門位置，并及時做出處理，減少車輛延誤。

參考文獻：

[1]侯文軍.地鐵車輛客室車門監控功能的優化設計[J].電力機車與城軌車輛，2008，31（05）：23-25.