喬 春，齊雷先，李成明

(中國鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司蘭州車輛段,甘肅 蘭州 730000)

1 概述

為了提升旅客的乘坐舒適度，提升鐵路運(yùn)輸效率，且能充分利用既有檢修資源，在鐵總的統(tǒng)籌指導(dǎo)下，中國中車成功研制了CR200J動車組。該型動力集中動車組參照動力分散動車組進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，車廂采用既有25T型客車進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，配色采用“國槐綠”，適用于所有普速電氣化鐵路，通常被稱為“綠巨人”[1]。從外觀來看，該動集動車組為流線型；從內(nèi)部看，與目前動車組的內(nèi)飾基本相似。

CR200J動車組雖說是動車組但其檢修相對于其他動車組的檢修有著本質(zhì)的不同，類似于國外的推拉式列車。針對CR200J型動車組的檢修，主要利用既有機(jī)車、客車檢修資源，日常運(yùn)用在客整所完成；動車組高級修時動力車與拖車解編，分別在機(jī)務(wù)段和車輛段進(jìn)行，由于機(jī)務(wù)段與車輛段檢修內(nèi)容時間有著很大的不同,所以國鐵集團(tuán)統(tǒng)籌安排制定了新的修程對動力車與拖車分別進(jìn)行檢修，在不同修程內(nèi)按照原型車的機(jī)車與車輛進(jìn)行檢修。

車輛段對動車組進(jìn)行整車落成和無編組試驗時，由于缺乏動力車，無法完成聯(lián)網(wǎng)試驗和整車落成車電試驗，如果之后在客整所連接動力車進(jìn)行編組試驗出現(xiàn)問題時，再拖回車輛段進(jìn)行返修，會帶來較為嚴(yán)重的后果，不利于日益增長的檢修需求。因此，亟需一種可以針對CR200J型動車組進(jìn)行集控檢修的設(shè)備，該設(shè)備應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)無動力車時的無編組聯(lián)網(wǎng)試驗和整車落成車電試驗。

2 設(shè)備構(gòu)成及功能

2.1 設(shè)備構(gòu)成

基于PLC開發(fā)的CR200J動力集中動車組集控檢修設(shè)備設(shè)計為一輛電動助力小車為載體，具有較高的可通過性，并能根據(jù)現(xiàn)場檢修需要，方便快捷地停放到指定檢修車輛附近。系統(tǒng)由PLC、模擬量輸入模塊、蓄電池、連接器、線纜、網(wǎng)關(guān)、觸摸屏、打印機(jī)組成。

其中，電動助力小車為單人駕駛，采用鋰電池供電。檢修設(shè)備由PLC進(jìn)行控制，模擬量輸入模塊采集現(xiàn)場溫濕度值；觸摸屏位于電動助力小車平臺上，采用10寸大屏，便于操作；連接器是用來和動集列車的54+3通信端口進(jìn)行連接，便于對列車進(jìn)行集中控制；網(wǎng)關(guān)是用來進(jìn)行Lonworks協(xié)議轉(zhuǎn)換，可用來對列車網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與控制；打印機(jī)采用針式打印機(jī)，可與觸摸屏進(jìn)行串口通信，便于現(xiàn)場打印檢修報告；設(shè)備整體供電由蓄電池提供，該蓄電池采用寧德時代電芯，耐低溫，重量輕，壽命長。

2.2 設(shè)備功能

該動集檢修設(shè)備能夠完成照明集控功能、塞拉門集控功能、安全環(huán)路試驗、PIS、本車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及控制、指定車廂網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及控制的功能等。所有功能均由連接器與動力集中列車車體連接后，通過觸摸屏和旋鈕來進(jìn)行監(jiān)控與操作控制。

2.2.1 照明集控功能

照明集控主要實(shí)現(xiàn)的是對動集車內(nèi)部各燈具的控制，在檢修設(shè)備上通過旋轉(zhuǎn)控制旋鈕實(shí)現(xiàn)。其控制旋鈕實(shí)現(xiàn)的功能有照明集控開/關(guān)，半燈/全燈/停止控制。具體來講，當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)至照明集控開，半燈控制時，所有車廂照明為半照明模式；當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)至照明集控開，全燈控制時，所有車廂照明為全照明模式；當(dāng)旋鈕旋轉(zhuǎn)至停止位時，所有車廂照明關(guān)閉。實(shí)際操作中，檢修人員只需在設(shè)備上控制旋鈕，車外觀察燈明暗變化即可，如需進(jìn)行點(diǎn)燈試驗、燈管燈帶的光色進(jìn)行測試，需檢修人員上車近距離觀察。

2.2.2 塞拉門集控功能

塞拉門集控功能實(shí)現(xiàn)的是集控開左門、集控開右門、集控關(guān)門、左門使能、右門使能功能，在檢修設(shè)備上同樣是通過旋轉(zhuǎn)控制旋鈕實(shí)現(xiàn)。該功能實(shí)現(xiàn)時，內(nèi)外操作開門必須有門使能信號，其中零速信號取自防滑器，全列使能信號需在零速下才能給出。在門使能信號前提下，旋鈕至對應(yīng)開門信號，車門可以集控打開。實(shí)際操作中，檢修人員需先將旋鈕旋轉(zhuǎn)至對應(yīng)門的使能，再操作對應(yīng)門的集控功能。當(dāng)塞拉門可以正常關(guān)閉時，屏幕上門指示燈顯示綠色，否則顯示紅色，并發(fā)出蜂鳴聲提示。

2.2.3 安全環(huán)路試驗

安全環(huán)路試驗主要有四種：軸報安全回路、煙火安全回路、車門安全回路、制動安全回路。當(dāng)車輛出現(xiàn)報警狀態(tài)時，輸出低電平信號，檢修裝置上安裝環(huán)路信號繼電器，繼電器線圈由檢修裝置供電，無源輔助觸點(diǎn)將安全回路信息發(fā)送到檢修裝置PLC。此外，每條安全環(huán)路正線供電需串接1.2KΩ電阻。單車調(diào)試時，現(xiàn)場調(diào)試人員應(yīng)對安全環(huán)路進(jìn)行模擬故障試驗，故障發(fā)生后可通過觸摸屏上的檢修裝置指示燈進(jìn)行檢查。編組試驗時，可在首尾車測量安全環(huán)路正負(fù)線電壓，當(dāng)安全環(huán)路發(fā)生故障時，指定環(huán)路電壓應(yīng)為0V，復(fù)位后恢復(fù)DC110V。

2.2.4 PIS功能

動集檢修設(shè)備可設(shè)置內(nèi)外顯示屏顯示字符，廣播播放音樂的功能。其中，內(nèi)部顯示屏可顯示廣告詞、速度信息、溫度信息、歡迎語、預(yù)置的文字內(nèi)容；外部顯示屏可顯示車次號、車廂號、線路信息等。此外，還可播放內(nèi)置語音信息和播音測試?，F(xiàn)場操作時，檢修人員一人操作屏幕按鈕，發(fā)送指定文字內(nèi)容，或播放內(nèi)置語音，另一人上車觀察屏幕顯示是否為指定內(nèi)容，或聽揚(yáng)聲器是否播放指定語音。

2.2.5 網(wǎng)絡(luò)功能

動力集中動車組拖車網(wǎng)絡(luò)由兩級Lonworks總線組成，其中車輛級Lonworks內(nèi)網(wǎng)對本車供電系統(tǒng)、電源裝置、軸溫系統(tǒng)、煙火系統(tǒng)、塞拉門、防滑器、車廂監(jiān)控屏、車輛控制單元和本車PLC進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)通信，車輛級Lonworks實(shí)現(xiàn)各車廂網(wǎng)絡(luò)通信節(jié)點(diǎn)與列車級數(shù)據(jù)進(jìn)行交互[2]。車輛級Lonworks對本車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的監(jiān)控主要是通過RS485、RS232、Lonworks通訊接口等，設(shè)備內(nèi)置網(wǎng)關(guān)可將以上總線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Lonworks總線數(shù)據(jù)，子系統(tǒng)向列車網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)時，包含有子系統(tǒng)地址編碼即所在車廂號[3]，因此可以在列車網(wǎng)絡(luò)中讀取對應(yīng)監(jiān)控值。

列車級Lonworks可自動接收各車廂發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，再由列車級主機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，發(fā)送至動力車和控制車的MVB/Lon網(wǎng)關(guān)，從而在司機(jī)室查看到相關(guān)車廂網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。動集拖車網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 動集拖車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

本車網(wǎng)絡(luò)信息可顯示：內(nèi)部電壓、頻率、充電機(jī)信息、充電電流、放電電流、充電機(jī)總電流、逆變器各相電壓、煙火報警器信息、本車車內(nèi)車外溫度、軸溫報警器溫度、防滑器狀態(tài)、塞拉門狀態(tài)、在線監(jiān)測絕緣值、空調(diào)系統(tǒng)控制等。

全列網(wǎng)絡(luò)信息顯示可選擇控制被控車號，對全列或者單車的部分電氣設(shè)備進(jìn)行手動控制和狀態(tài)監(jiān)測。

現(xiàn)場操作時，需先輸入被監(jiān)控車廂號，如被連接車廂含有輸入的車廂號，即可在觸摸屏上顯示對應(yīng)的監(jiān)控信息，顯示內(nèi)容如上所述，如需切換顯示內(nèi)容，可在屏幕下方進(jìn)行選擇，選擇顯示頁有車下電源、煙火信息、軸報信息、防滑器信息、車門信息、絕緣檢測信息。

3 結(jié)語

CR200J型動力集中動車組是旅客運(yùn)輸?shù)闹匾夹g(shù)裝備，定期檢修可使其在運(yùn)營中保持性能良好、安全可靠的狀態(tài)?；赑LC開發(fā)的CR200J動力集中動車組集控檢修設(shè)備使用助力小車為載體，能夠完成照明集控功能、塞拉門集控功能、安全環(huán)路試驗、PIS、本車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及控制、指定車廂網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及控制的功能等，可以對CR200J動集所需的單車落成檢修及無動力編組檢修提供便捷的綜合檢測，對提高鐵路客運(yùn)量及運(yùn)輸效率，提高檢修效率與質(zhì)量，符合“交通強(qiáng)國，鐵路先行”的初心和使命，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值與實(shí)用價值。