曾磊，蔣軍，曹友龍

（長沙市軌道交通運營有限公司，長沙 410000）

1 引言

目前，長沙地鐵1、2、4號線共4臺洗車機已投入使用，3、5號線共3臺洗車機正在進行安裝。5條線共設(shè)計安裝洗車機7臺，共有3種不同型號。洗車機洗車模式均為現(xiàn)場有人操作，未設(shè)計無人值守洗車模式且未預(yù)留相關(guān)安裝接口。國內(nèi)絕大部分的地鐵或高鐵洗車機同樣是只具備現(xiàn)場有人操作洗車模式，少量的地鐵公司正在積極推進無人值守洗車的技術(shù)化改造。

2 現(xiàn)狀

長沙地鐵目前的洗車模式主要是采用現(xiàn)場2名值守人員在現(xiàn)場操作及過程檢查，列車司機與信號樓調(diào)度員進行聯(lián)動將列車調(diào)入洗車線，列車司機根據(jù)信號樓調(diào)度員指令進入洗車線后依據(jù)地面洗車信號燈、洗車機值守人員指令進入洗車模式。洗車完成后待值守人員將洗車機恢復(fù)待機模式后列車司機再根據(jù)信號樓調(diào)度員指令將列車調(diào)離洗車線，整個洗車過程需要至少4人參與，耗時20min左右。

3 技術(shù)改造可行性分析

3.1 技術(shù)上易于改造

長沙地鐵2號線洗車機采用的是國內(nèi)主流生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，雖然未設(shè)計遠程無人值守洗車模式。但可以給用戶提供遠程改造的部分接口資料，為用戶進行自主改造提供了理論技術(shù)支撐。在改造后若遠程無人值守出現(xiàn)故障后可手動切除遠程無人值守控制，仍然執(zhí)行現(xiàn)場有人操作模式洗車，不會因改造后造成洗車機洗車功能癱瘓。為洗車機技術(shù)改造提供了應(yīng)急保障功能。

3.2 洗車機整體運行穩(wěn)定，故障率較低

長沙地鐵2號線的洗車機使用已有5年時間，根據(jù)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計，首年使用時故障為7起每年，后續(xù)故障呈逐年遞減趨勢，下降到3起每年。發(fā)生的故障主要為冬季水管出現(xiàn)輕微結(jié)冰故障、光電開關(guān)不觸發(fā)、接近開關(guān)故障等，故障發(fā)生后維修人員能夠迅速地解決問題，未因故障導(dǎo)致洗車作業(yè)不能進行。

4 具體改造方案

①為了提高洗車機的洗車效率，減少因為常規(guī)端洗設(shè)備發(fā)生故障而導(dǎo)致的列車停在洗車庫內(nèi)，并需要人工干預(yù)和處理的故障發(fā)生，在端洗區(qū)域增加了一套端洗高壓噴淋裝置，端洗高壓噴淋裝置不需要列車在前端洗和后端洗停車，同時，端洗高壓噴淋裝置不會侵限[1]。通過列車位置傳感器自動檢測電客車到達前端洗和后端洗的位置，自動啟動高壓沖洗噴淋裝置，通過預(yù)先設(shè)定的高壓沖洗噴淋的壓力自動清洗電客車的前端和后端。由于不需要前端洗和后端洗停車，進行一次清洗作業(yè)只需要90s時間，大大提高了列車清洗的洗車效率。同時因為端刷高壓沖洗噴淋裝置是通過非接觸式端洗作業(yè)，這樣大大避免了因為常規(guī)端刷故障導(dǎo)致列車不能離開洗車庫的情況，提高了無人值守洗車機的穩(wěn)定性。

②車廠控制中心（Depot Control Center，以下簡稱DCC）控制臺是在無人值守全自動洗車機的核心設(shè)備，通過洗車機DCC控制臺能實現(xiàn)對洗車機運行狀態(tài)的監(jiān)控。包括對現(xiàn)場洗車機總電源的控制、UPS電源和工控機的開關(guān)機、現(xiàn)場設(shè)備的圖像監(jiān)控、設(shè)備的運行狀態(tài)、報警信息、數(shù)據(jù)記錄和查詢等。通過DCC操作臺SCADA系統(tǒng)，可以進行洗車作業(yè)任務(wù)和模式的設(shè)置，如是否加洗滌劑、是否需要刷毛端洗等。

③洗車機總電源開關(guān)在DCC通過遠程控制實現(xiàn)。通過對工控機BIOS進行設(shè)置，達到工控機上電啟動功能，不需要操作人員操作工控機的啟動和關(guān)機，滿足無人值守的要求。

④UPS電源升級通過選用UPS電源智能通訊卡，實現(xiàn)對UPS電源的管理和遠程控制，實現(xiàn)無人值守和遠程控制，如圖2所示。

⑤PLC控制系統(tǒng)升級為具有網(wǎng)絡(luò)通訊功能的PLC控制系統(tǒng)，滿足DCC遠程訪問和控制的要求。對SCADA系統(tǒng)進行功能和系統(tǒng)升級，滿足全自動無人值守洗車機的控制和監(jiān)控功能。

圖2 UPS電源智能通訊圖

⑥空壓機有本地控制和遠程控制兩種方式，通過對空壓機的設(shè)置成遠程控制，通過PLC輸出遠程控制信號，實現(xiàn)上電控制空壓機啟動和停止功能，從而實現(xiàn)無人值守[2]。

5 改造后的應(yīng)用

目前長沙地鐵2號線洗車機改造完成后已進行了4個月的遠程無人值守洗車試驗，洗車共計364列。改造后系統(tǒng)運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)洗車機無法遠程控制的問題。將原來的現(xiàn)場洗車方式改為DCC控制臺遠程控制，列車司機根據(jù)地面信號與DCC調(diào)度員進行聯(lián)控后進入洗車模式，一列車洗完耗時6min，比原來節(jié)省了大量的時間，提高了洗車效率。同時不需要現(xiàn)場有操作人員進行洗車，優(yōu)化了作業(yè)方式，為企業(yè)節(jié)省了人力資源成本。

6 結(jié)語

綜上所述，通過對洗車機的局部技術(shù)改造可將只具備現(xiàn)場洗車控制方式的洗車機改造成為無人值守的遠程控制洗車方式。改造后能夠提高地鐵行業(yè)列車清洗效率，同時節(jié)省了企業(yè)人力資源成本，為下一步長沙地鐵及行業(yè)內(nèi)對洗車機無人值守技術(shù)性改造提供了可靠的改造方案和試驗數(shù)據(jù)。