李昊　徐立超

[摘 要]地鐵車(chē)輛牽引系統(tǒng)中的常見(jiàn)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(duì)地鐵車(chē)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(duì)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(gè)方面提出了解決地鐵車(chē)輛牽引系統(tǒng)常見(jiàn)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(lèi)號(hào)]TP315[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-0194（2021）04-0-02

0 ? ? 引 言

一直以來(lái)，城市軌道交通運(yùn)行安全問(wèn)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(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。地鐵牽引系統(tǒng)作為地鐵運(yùn)營(yíng)中的重要子系統(tǒng)，存在一些故障風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)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(chē)輛牽引系統(tǒng)故障內(nèi)容

想要將地鐵車(chē)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(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，確保系統(tǒng)部件不會(huì)出現(xiàn)分解問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一般情況下，故障診斷主要分成兩個(gè)步驟。一是車(chē)外診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要針對(duì)的是一般故障問(wèn)題。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，主要是借助于測(cè)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?，F(xiàn)階段，由于問(wèn)該類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)存在很多不確定性，因此，人們需要應(yīng)用車(chē)外診斷系統(tǒng)執(zhí)行診斷操作，但該種方式會(huì)消耗很長(zhǎng)時(shí)間，讓故障解決成本大大提升。二是車(chē)載診斷系統(tǒng)，主要針對(duì)的是前牽引故障?，F(xiàn)階段，很多牽引車(chē)輛在制作過(guò)程中，均會(huì)安裝與參數(shù)記錄相關(guān)的儀器，使其在車(chē)輛行駛過(guò)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，保存好行車(chē)記錄，站在該類(lèi)參數(shù)本身角度來(lái)說(shuō)，離散型特點(diǎn)十分明顯。雖然司機(jī)操作臺(tái)可以將部分?jǐn)?shù)據(jù)呈現(xiàn)，但如果問(wèn)題比較嚴(yán)重，只能提示相關(guān)故障，無(wú)法對(duì)故障內(nèi)容進(jìn)行充分研究。所以?xún)蓚€(gè)系統(tǒng)在單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，均不能將牽引車(chē)輛中潛在風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)反映出來(lái)，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(méi)有建立起對(duì)應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表，為后續(xù)故障排除帶來(lái)了很大麻煩，故障模式結(jié)構(gòu)如表1所示。

2 ? ? 解決地鐵車(chē)輛牽引系統(tǒng)常見(jiàn)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(cái)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(mén)和研究人員提出了相應(yīng)的地鐵車(chē)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(chē)輛故障分析過(guò)程能夠看出，人們可以借助測(cè)試對(duì)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(duì)故障的一個(gè)初步判斷，從而執(zhí)行針對(duì)性的故障排查操作，解決相應(yīng)的問(wèn)題。例如，當(dāng)過(guò)熱保護(hù)-牽引逆變器模塊中信號(hào)檢測(cè)模塊出現(xiàn)溫度過(guò)高情況后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向終端反饋溫度過(guò)高信息，并通過(guò)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，反饋到車(chē)載顯示屏上。一般情況下，電機(jī)內(nèi)部會(huì)設(shè)置溫度傳感器，從而實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)工作溫度，當(dāng)牽引電機(jī)工作溫度超過(guò)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(duì)應(yīng)的故障結(jié)構(gòu)表

通過(guò)建立對(duì)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(lèi)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(chē)輛牽引系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)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(chē)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(shí)，可能存在很多引發(fā)因素，單純憑借外在情況，無(wú)法保證故障判斷的精準(zhǔn)性。對(duì)此，工作人員可以根據(jù)故障實(shí)際情況建立結(jié)構(gòu)表，進(jìn)而歸納總結(jié)故障診斷實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)收集到的信息，通過(guò)有效對(duì)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(chē)輛運(yùn)營(yíng)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(duì)故障原因制定完善的應(yīng)對(duì)措施，為開(kāi)展后續(xù)維修工作創(chuàng)造有利條件。從實(shí)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(xiàng)工作主要以實(shí)踐操作為基礎(chǔ)，通過(guò)獲得具體的經(jīng)驗(yàn)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(chē)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(jì)人員還會(huì)安排3個(gè)子系統(tǒng)。例如，在車(chē)載設(shè)備應(yīng)用過(guò)程中，可以做到對(duì)車(chē)載的分級(jí)處理操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)牽引、車(chē)門(mén)等部門(mén)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，一旦出現(xiàn)故障現(xiàn)象，工作人員也能在第一時(shí)間了解情況，開(kāi)展智能化控制操作，并依靠狀態(tài)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)采集，滿(mǎn)足車(chē)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(jì)診斷式思維模式，并通過(guò)建設(shè)專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，確保對(duì)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(zhuān)門(mén)的資料庫(kù)，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(duì)于一些難以處理的故障，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維修操控，降低故障解決難度。第四，深入開(kāi)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(gè)地鐵系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的前提條件。

3 ? ? 地鐵車(chē)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?cè)诘罔F車(chē)輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究中，將處理、控制和檢測(cè)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(shí)現(xiàn)了整個(gè)操作的自動(dòng)化和智能化。

3.1 ? 故障分析智能化

通過(guò)對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)的深入性分析，可以保證實(shí)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(dòng)機(jī)過(guò)電流現(xiàn)象。除此之外，相關(guān)工作人員也可以借助專(zhuān)家系統(tǒng)，全面分析電流產(chǎn)生的實(shí)際原因，以有序開(kāi)展后續(xù)維修工作。總的來(lái)說(shuō)，正是由于故障分析智能化特點(diǎn)，讓整個(gè)地鐵車(chē)輛牽引系統(tǒng)故障分析工作開(kāi)展得更加順暢。

3.2 ? 故障檢測(cè)智能化及故障結(jié)果精確化

現(xiàn)階段，計(jì)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?cè)诘罔F車(chē)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(shù)技術(shù)變得更加完善，在實(shí)際操作過(guò)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(zhuān)家系統(tǒng)具有較強(qiáng)的容錯(cuò)性，在獲取實(shí)際信息時(shí)，呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)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(wèn)題影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，不同維修人員對(duì)車(chē)型技術(shù)的掌握情況也不盡相同，可能會(huì)影響維修工作的全面開(kāi)展。對(duì)此，相關(guān)工作人員應(yīng)盡可能解決維修限制問(wèn)題，突破信息傳遞過(guò)程中的局限性，實(shí)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?，F(xiàn)階段，在車(chē)輛牽引系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用大戶(hù)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(duì)其內(nèi)部理論和實(shí)踐進(jìn)行全面研究。在后續(xù)發(fā)展過(guò)程中，故障網(wǎng)絡(luò)信息化也會(huì)得到完善，為地鐵車(chē)輛牽引系統(tǒng)故障問(wèn)題解決創(chuàng)造有利條件。

4 ? ? 結(jié) 語(yǔ)

為了確保整個(gè)地鐵車(chē)輛運(yùn)行的安全，相關(guān)部門(mén)和工作人員可以采取相應(yīng)措施，讓車(chē)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(chē)輛運(yùn)行安全性和可靠性。

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