地鐵車輛牽引系統(tǒng)常見故障分析

李昊　徐立超

[摘 要]地鐵車輛牽引系統(tǒng)中的常見故障診斷操作涉及的工作十分復(fù)雜，除了需要判斷故障產(chǎn)生原因外，還要應(yīng)用輔助系統(tǒng)。文章對地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，并從一般故障診斷、建立對應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表、牽引故障診斷、故障診斷分析系統(tǒng)4個方面提出了解決地鐵車輛牽引系統(tǒng)常見故障的措施。

[關(guān)鍵詞]地鐵;牽引系統(tǒng);故障診斷

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.055

[中圖分類號]TP315[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1673-0194（2021）04-0-02

0 ? ? 引 言

一直以來，城市軌道交通運(yùn)行安全問題受到了人們的高度關(guān)注。地鐵作為城市公共交通中的重要組成部分，安全情況與居民生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。地鐵牽引系統(tǒng)作為地鐵運(yùn)營中的重要子系統(tǒng)，存在一些故障風(fēng)險。對此，相關(guān)工作人員需要做好故障診斷和維修操作，避免地鐵運(yùn)行受到影響。

1 ? ? 地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障內(nèi)容

想要將地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障全面解決，相關(guān)工作人員先要做的就是對相關(guān)問題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，確保系統(tǒng)部件不會出現(xiàn)分解問題，并以此為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)實際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測。一般情況下，故障診斷主要分成兩個步驟。一是車外診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要針對的是一般故障問題。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，主要是借助于測試儀器，執(zhí)行一般故障判斷操作，確定故障出現(xiàn)的根本原因。現(xiàn)階段，由于問該類問題的出現(xiàn)存在很多不確定性，因此，人們需要應(yīng)用車外診斷系統(tǒng)執(zhí)行診斷操作，但該種方式會消耗很長時間，讓故障解決成本大大提升。二是車載診斷系統(tǒng)，主要針對的是前牽引故障。現(xiàn)階段，很多牽引車輛在制作過程中，均會安裝與參數(shù)記錄相關(guān)的儀器，使其在車輛行駛過程中進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，保存好行車記錄，站在該類參數(shù)本身角度來說，離散型特點(diǎn)十分明顯。雖然司機(jī)操作臺可以將部分?jǐn)?shù)據(jù)呈現(xiàn)，但如果問題比較嚴(yán)重，只能提示相關(guān)故障，無法對故障內(nèi)容進(jìn)行充分研究。所以兩個系統(tǒng)在單獨(dú)運(yùn)行時，均不能將牽引車輛中潛在風(fēng)險及時反映出來，增加了安全隱患事件發(fā)生的概率。最后，在具體地鐵牽引系統(tǒng)故障研究上，很多企業(yè)并沒有建立起對應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表，為后續(xù)故障排除帶來了很大麻煩，故障模式結(jié)構(gòu)如表1所示。

2 ? ? 解決地鐵車輛牽引系統(tǒng)常見故障的措施

從城市生活角度看，地鐵屬于人們必不可少的重要出行工具，關(guān)乎乘客自身生命和財產(chǎn)安全，受到人們的廣泛關(guān)注。隨著科技的不斷發(fā)展，相關(guān)部門和研究人員提出了相應(yīng)的地鐵車輛系統(tǒng)故障分析方式，主要包括以下幾方面。

2.1 ? 一般故障診斷

從地鐵車輛故障分析過程能夠看出，人們可以借助測試對比法，全面設(shè)定相關(guān)內(nèi)容參數(shù)模型，進(jìn)而明確數(shù)據(jù)之間的差異性，并將其作為判斷后續(xù)故障的主要依據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)分析工作結(jié)束之后，工作人員便有了對故障的一個初步判斷，從而執(zhí)行針對性的故障排查操作，解決相應(yīng)的問題。例如，當(dāng)過熱保護(hù)-牽引逆變器模塊中信號檢測模塊出現(xiàn)溫度過高情況后，系統(tǒng)會自動向終端反饋溫度過高信息，并通過車載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，反饋到車載顯示屏上。一般情況下，電機(jī)內(nèi)部會設(shè)置溫度傳感器，從而實時檢測電機(jī)工作溫度，當(dāng)牽引電機(jī)工作溫度超過180℃或者低于80℃后，均被視為電機(jī)溫度傳感器故障。

2.2 ? 建立對應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表

通過建立對應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表，能夠提升故障數(shù)據(jù)的挖掘概率，且在該結(jié)構(gòu)表中，還可以借助具體的故障內(nèi)容，建立分類操作體系，為后續(xù)故障分析創(chuàng)造基本條件，具體情況如表1所示。

當(dāng)?shù)罔F車輛牽引系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題后，相關(guān)工作人員應(yīng)與駕駛者進(jìn)行深入溝通，大致判斷故障原因。但由于地鐵車輛自身復(fù)雜性較強(qiáng)，引發(fā)故障的因素有很多，在判斷同一種故障時，可能存在很多引發(fā)因素，單純憑借外在情況，無法保證故障判斷的精準(zhǔn)性。對此，工作人員可以根據(jù)故障實際情況建立結(jié)構(gòu)表，進(jìn)而歸納總結(jié)故障診斷實際情況和現(xiàn)場收集到的信息，通過有效對比后，更快地確定故障出現(xiàn)的原因。

2.3 ? 牽引故障診斷

為了盡可能提升地鐵車輛運(yùn)營安全性，相關(guān)工作人員需要做好相應(yīng)排查處理操作，并針對故障原因制定完善的應(yīng)對措施，為開展后續(xù)維修工作創(chuàng)造有利條件。從實際數(shù)據(jù)分析中能夠看出，相關(guān)工作人員為了確保良好的牽引系統(tǒng)故障分析效果，除了要提升故障排查效率外，還要建立完善的故障診斷系統(tǒng)。該項工作主要以實踐操作為基礎(chǔ)，通過獲得具體的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)，可以建立相應(yīng)的故障預(yù)處理和故障位置查找一體化診斷體系。一般情況下，這種故障診斷系統(tǒng)主要涉及的內(nèi)容有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸層、車載設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備等，為了更好地提升監(jiān)控效果，設(shè)計人員還會安排3個子系統(tǒng)。例如，在車載設(shè)備應(yīng)用過程中，可以做到對車載的分級處理操作，以實現(xiàn)對牽引、車門等部門的實時檢測，一旦出現(xiàn)故障現(xiàn)象，工作人員也能在第一時間了解情況，開展智能化控制操作，并依靠狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，滿足車輛設(shè)備狀態(tài)反饋需要。

2.4 ? 故障診斷分析系統(tǒng)

健全故障診斷系統(tǒng)后，相關(guān)工作人員還要建立故障分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含以下幾方面。第一，應(yīng)用累計診斷式思維模式，并通過建設(shè)專家知識庫，確保對故障產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析和判斷。第二，當(dāng)特殊故障出現(xiàn)之后，工作人員還需要建立專門的資料庫，為后續(xù)數(shù)據(jù)備案處理操作奠定基礎(chǔ)。第三，建立特殊故障診斷體系，對于一些難以處理的故障，實現(xiàn)遠(yuǎn)程維修操控，降低故障解決難度。第四，深入開發(fā)全面診斷軟件，以此提高故障診斷準(zhǔn)確性，這也是整個地鐵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)營的前提條件。

3 ? ? 地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)的發(fā)展

截至目前，隨著人工智能技術(shù)和電子技術(shù)的不斷發(fā)展，人們在地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究中，將處理、控制和檢測技術(shù)相結(jié)合，并將其應(yīng)用到地鐵牽引系統(tǒng)故障診斷工作中，實現(xiàn)了整個操作的自動化和智能化。

3.1 ? 故障分析智能化

通過對專家系統(tǒng)技術(shù)的深入性分析，可以保證實踐環(huán)節(jié)的充分性和完整性，讓診斷范圍逐步擴(kuò)大，體現(xiàn)出系統(tǒng)之中牽引電動機(jī)過電流現(xiàn)象。除此之外，相關(guān)工作人員也可以借助專家系統(tǒng)，全面分析電流產(chǎn)生的實際原因，以有序開展后續(xù)維修工作。總的來說，正是由于故障分析智能化特點(diǎn)，讓整個地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障分析工作開展得更加順暢。

3.2 ? 故障檢測智能化及故障結(jié)果精確化

現(xiàn)階段，計算機(jī)和機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展速度逐步提升，一些新型傳感器的應(yīng)用，可以讓人們在地鐵車輛牽引系統(tǒng)運(yùn)行中采集更多數(shù)據(jù)，反映自身出現(xiàn)故障的原因。另外，隨著大數(shù)據(jù)的不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和故障樹技術(shù)變得更加完善，在實際操作過程中，能夠合理解決相關(guān)故障。例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障專家系統(tǒng)具有較強(qiáng)的容錯性，在獲取實際信息時，呈現(xiàn)出的優(yōu)勢十分明顯，能為后續(xù)處理操作執(zhí)行創(chuàng)造有利條件，提高最終分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度。

3.3 ? 故障信息的網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)故障問題影響整個系統(tǒng)運(yùn)行時，不同維修人員對車型技術(shù)的掌握情況也不盡相同，可能會影響維修工作的全面開展。對此，相關(guān)工作人員應(yīng)盡可能解決維修限制問題，突破信息傳遞過程中的局限性，實現(xiàn)信息高效傳遞以及相關(guān)資源共享，讓工作人員利用技術(shù)進(jìn)行全面交流。現(xiàn)階段，在車輛牽引系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用大戶數(shù)據(jù)及技術(shù)，依舊存在一些不完善的地方，相關(guān)工作人員需要對其內(nèi)部理論和實踐進(jìn)行全面研究。在后續(xù)發(fā)展過程中，故障網(wǎng)絡(luò)信息化也會得到完善，為地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障問題解決創(chuàng)造有利條件。

4 ? ? 結(jié) 語

為了確保整個地鐵車輛運(yùn)行的安全，相關(guān)部門和工作人員可以采取相應(yīng)措施，讓車輛牽引系統(tǒng)工作狀態(tài)更加穩(wěn)定。因此，為了讓牽引系統(tǒng)與地鐵運(yùn)行要求保持同步，工作人員需要明確具體的故障出現(xiàn)原因，并制定有效的解決策略，以保證地鐵車輛運(yùn)行安全性和可靠性。

主要參考文獻(xiàn)

[1]江現(xiàn)昌，鄒慶春.基于FMEA法的地鐵車輛牽引系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)維研究[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2020（1）：26-29.

[2]馮躍.地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障處理分析[J].交通世界，2019（27）：156-157.

[3]邢湘利.地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)[J].南方農(nóng)機(jī)，2019（13）：118.

[4]趙福仟，勾洪偉.地鐵車輛牽引系統(tǒng)常見故障分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（1）：31.