動車組列車控制管理系統簡述

徐夢 孟繁群 王浩成 王堯

中車青島四方機車車輛股份有限公司 山東青島 266111

對于城際交通體系來分析，動車組則為其中十分關鍵的保障，在目前高科技技術的運用之下，動車組工作形式也朝著智能化道路來進行發展，比如自動化系統、電氣系統的實現，顯著提升了動車組運行的精準度。高速鐵路和其他運輸方式對比分析，其具備著低能耗、占地面積少、運輸能力大、安全性高、運行速度快等等特征，這是目前尤為關鍵的交通工具與交通形式之一。科學技術的不斷發展，直接性的推動了智能監控技術的進步發展，相應的便可以降低事故的出現幾率，從而來進一步保障高速鐵路列車可以穩定持續不斷的予以通行。

1 列車控制管理系統的控制和診斷功能

1.1 CCU網絡管理

CCU實則就是來進行列車控制的重要元件，其是運用MVB網絡來控制并監視本單元組的各系統。每一個列車基本單元均配備一個冗余中央計算單元運行系統，從而達到控制并監測的功能。每一輛動車在運行階段之中，每一輛端車的司機室內均會有兩個CCU，也就是每一個牽引單元都會有兩個CCU，再這之中一個CCU在主方式之下來予以實施，另外一個CCU則是從方式下來實施，其主要是針對整輛列車的網絡控制，嚴格監督管理動車組，確保動車組運行過程中的安全穩定性。

1.2 供電系統控制

TCMS系統針對高壓系統控制主要涵蓋：輔助變流器、牽引變流器、主變壓器、控制主斷路器與控制受電弓升降等供電設備的所有工作，并全方位監督其自身的工作狀態。比如，電力動車組主要可以分成交流電動車與直流電動車，在動車組之上的電能源于軌道上端的電網，也就是接觸網，通常運用的是25kV、50Hz的單相交流電。動車組是將車頂的受電弓來將電流傳輸到動車組牽引系統，再通過變流器來將25kV、50Hz的單相交流電轉化成為適宜的電壓為動車組提供動力，且可以為輔助供電系統來進行供電[1]。

1.3 鍵部位的多角度檢測功能

在針對重要部件的多角度檢測功能之中，系統可以運用六軸機械臂，完全的模擬人類手臂來實施，將重要部件的具體檢測模塊拓展到轉向架之中，甚至可以實現無法移動的位置，之后再運用手動檢測方式來實施監控。且從諸多層面來捕獲和掃描重要部位，以此來打造一個完整化的三維圖像信息，并運用獨特的識別算法來全方位監控重要部位故障問題。

2 高速動車組列車控制管理系統的監控設備

2.1 紅外線軸溫設備

紅外線軸溫設備是一類高溫測量的智能檢測設備，熱軸預測出來的景尊度相對較高。紅外線軸溫檢測設備甚至是可以實現360km/h的速度來全面化監控車輛軸箱。其可以很好的監控車輛的方位，隨即再和AEI聯合實現車輛的軸承監控。在網絡的形式之下，其可以全方位監控并預防熱切軸故障的發生。

2.2 高速攝像設備

高速攝像機可以實時化監視EMU的實際情況。在EMU運行階段之中，一旦碰到故障，便可以在高速攝像機的層面之上來監視EMU的側面與底部圖像。監視易于出現裂紋和損壞的零件，例如：聯軸器和基礎的制動裝置等，并運用自動圖像采集和識別方式來自動報警異常情況。該種方式可以顯著提升工作水平，節約時間，提升汽車維修的質量。這樣一來，可以確保維修人員的工作變得更為輕松，以此來調動起工作熱情，確保動車組得以安全化運行。

2.3 機械監控設備

在動車組運行的運行之中，各類胎面均易于受損，例如：偏心、摩擦和剝離等等，均會損壞到這部分零件，所以得要實時化監控EMU的實際運行至關重要。一般，都會運用動態化監測來監控動車組。在工作條件相對惡劣的情況之下，系統隨即便會發出警報，警醒員工來運用相對的防護、維護對策，便使得脫軌惡劣事件的概率變小。依據不同的嚴重程度，系統便會來進行分級報警，來降低人員的工作量，加大工作水平。其他部分監控系統來盡快熟悉并了解檢測所得數據，以此來更好的掌控動車組的運行情況，加強安全對策，確保動車組行駛的安全性。

2.4 聲學診斷設備

在科學技術高速發展的形勢之下，該項技術已經得到大范圍的運用。聲學診斷設備是運用聲學診斷技術來捕獲和分析車輛軸承的振動與聲音，來實時化監控軸承故障。聲學診斷設備通過軸承信號頻率，車速和能量等實際接受情況來綜合分析軸承，并運用行之有效的對策來實施，相應的來進一步提升動車組行駛的安全可靠性[2]。

3 高速動車組列車控制管理系統的冗余設計

為了可以達到動車組高速運行的實際需求，國內高速動車組TCMS系統的控制設備運用雙網關、雙HMI、雙中央控制處理器，關鍵數字輸入/輸出單元模塊也得要進行雙備份。

當列車運行時，每種網絡控制設備都處于工作狀態，雙備份的網絡控制設備一個處于主控狀態，另一個處于熱備狀態；處于主控狀態的網絡控制設備，對列車以及子系統發出工作指令，并對列車的運行狀態進行數據處理[3]。

4 結語

目前，列車控制管理系統主要肩負傳達列車控制指令，監測列車運行情況和診斷裂痕側故障，這是確保列車正常化運行的重要系統之一，以此來更好的為動車組運行提供諸多便利，由此來進一步提高乘客的整體舒適性。