高速动车组故障诊断系统探讨

高速动车组故障诊断系统探讨

张桃桃 王金宝 王宝光

中车唐山机车车辆有限公司， 河北 唐山 063000

摘要：高速动车组不但制造技术复杂，涉及多个学科，同时还对零部件的工艺要求较高。而且动车运行过程中无论是加速度还是行驶速度都比较快，对列车的稳定性和安全性有越来越高的要求。而通过故障诊断系统的有效利用，可以降低动车组的故障率，使有关人员对动车组的有关状态和参数信息有更全面的掌握，对高速动车组保持安全平稳运行有重要作用。

关键词：高速动车组；故障诊断系统；应用

引言

在高速动车组的发展过程中，如何及早发现动车组故障并解决问题是保障高速动车组安全运行的关键。很多高速动车组故障的产生，都是因为一种细小的问题没有及时发现，从而导致大故障的产生。而利用信息技术，通过故障诊断系统对高速动车组进行状态分析，确定高速动车组的可靠性，有重要的应用价值。

1高速动车组的运行特征

首先，高速动车组运行环境的复杂性较强。由于我国国土面积较大，具有高原、山岭、平原、丘陵以及盆地等多种地形地貌，且不同地区的气候与地理特征各不相同，均会对动车组的运行产生较大的影响。具体来讲，对动车组运行产生显著影响的因素主要有以下几种：1）南方部分地区夏季最高温度可达40℃，这种情况下对动车组空调部件散热性能的要求极高；而北方部分地区冬季温度会低至-40℃，对动车组卫生系统以及给排水系统是巨大的挑战。2）动车运行极易受到雨、雪、雾天气影响。降雪严重时，动车组车底设备极易受损。如果动车在大雾天气下运行，车顶极易出现由绝缘子、电弓与导线引发的闪络现象，从而形成强度极大的瞬间放电现象，称为“污闪”，会造成主断路器不能闭合、机车停电等后果,为铁路运输安全带来严重隐患，因此，为使污闪情况得到规避，大雾天气必须及时擦拭车顶电器。3）季节性风沙与柳絮会影响滤网与滤器的正常使用，这种天气条件下，空调滤网必须及时更换；沿海地区经常会出现盐雾与潮湿天气，会使高速动车车体与构架受到一定程度的腐蚀。

2高速动车组故障诊断系统作用浅论

2.1提升动车安全性

高速动车组故障诊断系统，可以提高高速动车运行过程中的安全性和可靠性，对动车组运行状态进行监控时，能够对一些运行参数进行收集。通过对这些数据的分析整合，为维修人员提供维修依据，提高高速动车组的维修效率[1]。在这一过程中，高速动车组的故障诊断系统还可以通过平时记录数据的分析，结合高速动车组的工作原理和零件配置，对列车是否满足运行要求进行预估，为高速动车组的改进和优化提供重要借鉴。

2.2强化高速动车组的维修方法

高速动车组故障诊断系统的作用，还包括其能够对高速动车组的维修方法进行强化。高速动车组制造技术有很多需要注意的细节，同时对一些零部件的设计制造工艺也有很高的要求。再加上高速动车组运行过程会受到外界因素以及线路轨道的影响，一些零部件非常容易发生老化或者磨损，所以，在高速动车组的运行中，对这些零件的维修一直是重点难点。而应用高速动车故障诊断系统，可以通过高速动车参数的变化对一些零件实行有效监控，不需要维修人员通过大量反复检修才能发现问题，避免了一些大量重复并且没有意义的维修工作，大大提高了高速动车组的维修效率。

3高速动车组故障诊断系统的应用

3.1高速动车组故障诊断系统模式

目前，我国交通建设发展的目标是速度更高并且载重更大，所以，对高速动车安全实时监控和故障的及时处理提出了更高的要求。高速动车组本身是一种复杂的系统，其状态监测和故障诊断也分散在各个子系统中。动车组诊断系统集中在人机接口（MMI）中，在高速动车的列车控制系统中嵌入了一种控制单元，并且这种控制单元具有一定的评估功能。而在这种接口系统的设计中，需要注意整个设计过程应尽量简单通俗，确保在故障诊断系统应用中，乘务员能够通过这种系统模式了解动车的功能限制。

3.2高速动车组故障诊断类型

由于动车组的组成非常复杂，故障产生的原因也是多方面的，诊断技术可以分为运行诊断、功能诊断、直接诊断以及间接诊断等。其中，功能诊断主要指的是对一些动车新安装或者新维修的部件检查零件的基本功能是否正常，并且要根据相应的检查结果有做好相应的调整。

3.3高速动车组故障诊断系统架构

高速动车组的故障诊断系统的架构设计一般是一种模块化设计，由通风空调系统、乘客信息管理系统、门系统状态以及牵引辅助系统检测等模块构成。另外，列车故障诊断系统还可以分为系统级和列车级2组系统，其中，系统级系统的主要作用是对各个系统部件的功能和状态进行监控，如果有故障发生，还能对故障的原因进行分析和识别，同时还能向列车级系统进行报告。列车级系统在应用中的主要作用是负责输出必要信息，达到提醒列车人员的目的。

4强化高速动车组故障诊断系统的策略

4.1完善检修制度

首先，需要对现阶段高速动车组检修的规章制度进行完善。在检修规程和检修操作方法上都要结合实际情况制定相应的操作标准，并且在检修过程中需要注意利用现代化的检修手段，使故障诊断系统的作用得到最大程度的发挥。通过完善的检修制度和先进的检修方式，全面地对高速动车组运行状态进行实时监控，形成一种超前检修安全管理机制。

4.2做好故障分析

在高速动车组故障诊断系统现代化科学检修技术的应用中，还需要运用一种计算机管理平台做好对动车组的故障分析工作。对高速动车组的故障发生部位、故障发生频率等进行分析，并且以报告的形式直观地呈现出来，通过长期的完善分析，总结高速动车组故障发生的规律，对高速动车组故障或诊断系统的作用强化有重要作用。

4.3加强动车组专业队伍建设

要切实将高速动车组的故障检修系统的检测效率，还需要组建一支高水平的检修队伍，包括加强对检修人员的培训，形成一种专业维修培训机制。不仅要派遣检修人员到工厂中进行跟班培训，还要聘请行业专家讲解相应的工序，确保动车组检修人员能够熟练掌握系统知识和检修技术，持证上岗。另外，在按照有关规定强化维修人员组成后，还需要从维修技术干部、维修骨干以及随车机械师3个层次对动车组的维修人员进行技术培训，通过考核评定加强其对故障诊断系统的掌握，使其善于发现问题并且解决问题，推动动车组的稳定运行。

4.4创建科学健全的协调机制

协调联络会议需要定期召开，这是高速动车组理顺作业关系以及增强作业效率的必要途径。机务、电务与车辆各工种间实现并行作业，确保5项制度的严格执行：（1）人员入库“准入制”；（2）供断电制度；（3）每日作业计划；（4）平台作业制度；（5）一级检修作业流程制度。除此之外，高速动车组开始运行后，需创建定期协调联络会议制度；若使应急处理体系得到进一步完善，需针对动车组事故与故障制订应急预案并组织演练，确保动车组人员具备应对紧急的能力，迅速反应将影响与损失降到最低；提高联检试验的严格性，关键设备需要展开重点测试，尽可能地避免动车组带病出库的情况。

结束语

在城市化进程不断推进的过程中，城市交通建设取得了很大的成就。得益于城市轨道和高铁的快速发展，高速动车得到了越来越广泛的使用。对于高速动安全性尤为重要，如何在高速运行的过程中减少故障，保证运行安全，是高速动车研究重点关注的问题。基于此，论文通过对高速动车组的故障诊断系统进行分析，提供其架构应用，希望给相关人员提供一定借鉴。

参考文献

[1]单东利.高速动车组电气故障的一般处理方法[J].现代制造技术与装备,2019(12):115-116.

[2]廖小东,周斌,谢名源.动车组客室空调制冷剂不足故障诊断模型[J].城市轨道交通研究,2019,22(11):52-57+62.

[3]顾贺.高速动车组转向架轴承故障分析及诊断处理[J].科技风,2019(26):177.

[4]罗光兵,张甬成,严皓,郭富强.高速动车组踏面裂纹成因分析[J].铁道车辆,2019,57(09):35-37+5.