于興華

摘 要：介紹了基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的地鐵車(chē)輛車(chē)門(mén)系統(tǒng)維修模式。并診斷車(chē)門(mén)系統(tǒng)的狀態(tài)，從而盡快識(shí)別車(chē)門(mén)系統(tǒng)的故障并實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修，提高維修效率，降低維修成本。

關(guān)鍵詞：地鐵;車(chē)門(mén)系統(tǒng);狀態(tài)監(jiān)測(cè);故障診斷;維修

1引言

隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，地鐵具有容量大、速度快、無(wú)污染、節(jié)能的特點(diǎn)，受到各地區(qū)城市的青睞。地鐵作為城市旅客運(yùn)輸?shù)闹匾煌üぞ撸坏┌l(fā)生故障，不僅會(huì)影響地鐵的正常運(yùn)行，而且在嚴(yán)重的情況下還會(huì)對(duì)旅客的人身安全造成威脅。因此，地鐵的日常維修對(duì)于地鐵的安全運(yùn)行非常重要。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，由車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障引起的故障占車(chē)輛總故障的30%以上。因此，地鐵車(chē)門(mén)系統(tǒng)是地鐵日常維修工作中的關(guān)鍵維修對(duì)象。造成車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障的因素很多，其中車(chē)門(mén)系統(tǒng)中傳動(dòng)系統(tǒng)的退化更為突出。地鐵門(mén)在運(yùn)行中頻繁開(kāi)閉，車(chē)門(mén)系統(tǒng)的機(jī)械部件在很容易受損，這可能導(dǎo)致地鐵門(mén)傳輸系統(tǒng)發(fā)生故障并影響地鐵列車(chē)的安全運(yùn)行。因此，研究地鐵車(chē)門(mén)系統(tǒng)的可靠性對(duì)確保地鐵列車(chē)的正常運(yùn)行具有指導(dǎo)作用。

2車(chē)門(mén)系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)

2.1系統(tǒng)架構(gòu)

車(chē)輛和設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)由設(shè)備和功能模塊（例如檢測(cè)終端，4G/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)和HTTP服務(wù)器）組成。系統(tǒng)架構(gòu)通常是將檢測(cè)終端安裝在被測(cè)設(shè)備的旁邊，例如屏幕柜，駕駛室等。機(jī)箱等。車(chē)載4G/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝在車(chē)輛中，例如屏幕柜、駕駛室等。HTTP服務(wù)器和相關(guān)主機(jī)放置在地面（計(jì)算機(jī)室）上。

2.2系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)輛和裝備的參數(shù)，通過(guò)無(wú)線傳輸將其傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器，并使用顯示終端實(shí)時(shí)顯示信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛和裝備及組件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。檢測(cè)終端集成嵌入式處理器和傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集，如溫度、電壓、電流、位置、壓力、振動(dòng)等。4G/Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)車(chē)輛覆蓋，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸功能;HTTP服務(wù)器實(shí)時(shí)采集并檢測(cè)終端數(shù)據(jù)，并根據(jù)顯示終端的請(qǐng)求返回查詢(xún)到的數(shù)據(jù);顯示終端通過(guò)公網(wǎng)訪問(wèn)HTTP服務(wù)器，獲取并顯示狀態(tài)，告警，故障等信息。

3城市軌道交通車(chē)門(mén)系統(tǒng)故障分析

在當(dāng)前城市軌道交通門(mén)的特定故障中，主要包括門(mén)關(guān)閉阻力大，關(guān)閉不嚴(yán)和鎖定機(jī)構(gòu)故障。詳情如下。

3.1車(chē)門(mén)的關(guān)閉阻力比較大

在日常的城市軌道交通車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，大的關(guān)門(mén)阻力是常見(jiàn)的故障，故障原因相對(duì)復(fù)雜多樣。首先，當(dāng)門(mén)的中間支撐變形時(shí)，會(huì)引起一定的阻力增大。這將增加中間支架和螺釘之間的摩擦力，當(dāng)摩擦力增加時(shí)，也會(huì)伴隨噪音增加。在這個(gè)問(wèn)題上，盡管潤(rùn)滑油可以有效地降低門(mén)的關(guān)閉阻力，但是在長(zhǎng)期使用中，如果降低溫度，潤(rùn)滑油的粘度將會(huì)增加，并且在這種作用下，將大大改善門(mén)的關(guān)閉性。門(mén)的阻力，如果潤(rùn)滑油中的油脂太少，也會(huì)發(fā)生這種情況。一些較舊的城市軌道交通項(xiàng)目解決了此類(lèi)問(wèn)題，并將通過(guò)增加電動(dòng)門(mén)的電流直接增加關(guān)閉力。這種方法不能完全解決問(wèn)題，并且會(huì)帶來(lái)許多其他不可預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)，例如，增大的關(guān)閉力可能會(huì)導(dǎo)致乘客夾傷，單側(cè)門(mén)的開(kāi)關(guān)過(guò)多地消耗功率或超出設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)值（例如如EN14752）等，因此不建議僅增加電動(dòng)機(jī)電流來(lái)解決該問(wèn)題。

3.2限位開(kāi)關(guān)故障

為了確保城市軌道交通的封閉門(mén)的可靠性，通常提供用于檢測(cè)門(mén)的位置的限位開(kāi)關(guān)。更加完善的車(chē)門(mén)系統(tǒng)會(huì)將開(kāi)關(guān)反饋的狀態(tài)與控制器內(nèi)部檢測(cè)到的實(shí)際車(chē)門(mén)位置進(jìn)行比較，以確保門(mén)的關(guān)閉狀態(tài)可靠且就位，并避免限位開(kāi)關(guān)故障或控制器故障導(dǎo)致車(chē)輛滑行。如果限位開(kāi)關(guān)發(fā)生故障，其反饋狀態(tài)將與控制器檢測(cè)到的狀態(tài)發(fā)生沖突。通常，控制器將此現(xiàn)象視為故障，這將阻止門(mén)繼續(xù)使用。發(fā)生此故障的主要原因是，轎廂門(mén)的限位開(kāi)關(guān)已觸發(fā)且無(wú)法打開(kāi)，或者釋放不反彈。原因通常與交換機(jī)本身的質(zhì)量，安裝方法和用法有關(guān)。通常，這種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)需要用螺釘固定。螺釘擰緊力矩過(guò)大會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)殼變形，從而使內(nèi)部簧片無(wú)法正常工作?；蛘咴谑褂孟尬婚_(kāi)關(guān)的環(huán)境中有進(jìn)水的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致開(kāi)關(guān)的內(nèi)部簧片生銹或使觸點(diǎn)短路，從而導(dǎo)致此類(lèi)故障的發(fā)生。

3.3門(mén)鎖故障

在城市軌道交通車(chē)輛的車(chē)門(mén)操作過(guò)程中，如果彈力太大，通常是由于車(chē)子的鎖緊故障引起的。在門(mén)鎖機(jī)構(gòu)中，在車(chē)輛操作期間打開(kāi)車(chē)門(mén)的問(wèn)題將對(duì)乘客有害。人身安全有一定影響。在具體分析中可以發(fā)現(xiàn)，車(chē)門(mén)鎖緊裝置失效的主要原因分為兩個(gè)方面。一方面，焊接質(zhì)量差。具體表現(xiàn)是在焊接過(guò)程中冷卻速率不同，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高。差異會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力過(guò)大而出現(xiàn)裂紋，從而難以保證門(mén)鎖系統(tǒng)的質(zhì)量并導(dǎo)致故障;另一方面，由于長(zhǎng)期使用，使用壽命太長(zhǎng)，軌道交通車(chē)門(mén)會(huì)隨著使用壽命的延長(zhǎng)而增加，鎖緊系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋，從而導(dǎo)致鎖緊機(jī)構(gòu)在使用過(guò)程中失效。

4城市軌道交通車(chē)門(mén)系統(tǒng)的檢修方案

4.1加強(qiáng)診斷手段

在特定的軌道車(chē)輛的車(chē)門(mén)操作期間，控制系統(tǒng)確定車(chē)門(mén)的操作狀態(tài)。但是，由于系統(tǒng)不易觀察，因此也很難發(fā)現(xiàn)引起的故障。因此，在特定的檢測(cè)期間應(yīng)加強(qiáng)檢測(cè)手段。提高整個(gè)系統(tǒng)故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在診斷過(guò)程中，可以觀察控制器中直流母線電流頻譜的狀態(tài)，來(lái)確定故障的類(lèi)型，并結(jié)合故障的類(lèi)型來(lái)制定目標(biāo)解決方案和維修程序。如果故障的位置是隱蔽的并且難以發(fā)現(xiàn)，則維修人員需要結(jié)合故障的現(xiàn)象和特征設(shè)置不同的閾值，以結(jié)合對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的檢測(cè)，然后明確具體原因。

4.2加強(qiáng)關(guān)鍵零部件功能檢查

在城市軌道交通車(chē)輛的車(chē)門(mén)機(jī)構(gòu)中，一般的關(guān)鍵部件包括車(chē)門(mén)電機(jī)，控制器和限位開(kāi)關(guān)。在維修期間，需要檢查這些關(guān)鍵組件。其中，除了電動(dòng)機(jī)和控制器的基本功能測(cè)試外，絕緣耐壓測(cè)試也更為重要。對(duì)于軌道交通中常用的110V電壓，如果發(fā)生泄漏，可能會(huì)導(dǎo)致電擊。電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩也是關(guān)鍵的檢測(cè)項(xiàng)目。對(duì)于額定電流以下的輸出轉(zhuǎn)矩，如果過(guò)小，則會(huì)導(dǎo)致關(guān)門(mén)力過(guò)小，從而導(dǎo)致檢出關(guān)門(mén)障礙物，關(guān)門(mén)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。

4.3制定合理的維修計(jì)劃

在城市軌道交通車(chē)輛車(chē)門(mén)的日常維修過(guò)程中，需要根據(jù)制造商提供的維修手冊(cè)的特定要求進(jìn)行嚴(yán)格的維修，并結(jié)合本文提到的一些常見(jiàn)問(wèn)題，維修人員需要定期檢查和更換車(chē)門(mén)系統(tǒng)油中的潤(rùn)滑脂，一些易損部件需要由原廠定期更換，以確保各種組件的正常使用。

5結(jié)語(yǔ)

通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的地鐵車(chē)輛車(chē)門(mén)系統(tǒng)維修分析技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)故障預(yù)測(cè)，減少了計(jì)劃外的維修工作，大大降低了維修成本;并且在故障發(fā)生之前進(jìn)行有針對(duì)性的維修，從而提高了車(chē)輛零件的使用效率。地鐵車(chē)門(mén)的安全運(yùn)行涉及乘客的生命安全，地鐵車(chē)門(mén)的數(shù)量很多，每天對(duì)地鐵車(chē)門(mén)的維修和調(diào)整要花費(fèi)更多的工時(shí)。因此，車(chē)門(mén)系統(tǒng)的應(yīng)用研究具有重要的意義。

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