關(guān)于地鐵TMS 幾個典型故障案例淺析的論文
1 前言
成都地鐵2 號線電客車TMS (Train Management System)系統(tǒng)采用了符合國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61375-1 要求的WTB(Wire TrainBus)，MVB(Multifunction Vehicle Bus) 作為骨干傳送系統(tǒng)，同時還采用了CANopen 網(wǎng)作為與各種裝置連接的接口，它在控制列車的牽引與制動，母線斷路器，受供電，空調(diào)和PIDS 等設(shè)備的同時，監(jiān)控各種車載設(shè)備的狀態(tài)，記錄累計行駛里程等信息。
2 故障案例
2.1 RIO2 單元CF_DO8(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：07:06 1040202 次(車底06)在迎賓大道上行出站EB，列車發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，故障代碼：RIO2-F，TMS指示燈不亮;07:13 司機(jī)操作應(yīng)急運(yùn)行指令旁路后EB 緩解，列車以NRM 模式運(yùn)行至茶店子上行清客;檢調(diào)回復(fù)：故障原因?yàn)镽IO-2 內(nèi)D08 模塊故障，更換D08 模塊及MVB 模塊，多次重啟RIO-2 功能均正常;故障造成清客1 列，晚點(diǎn)2 列，最大晚點(diǎn)9 分30 秒。
(2)處理情況：①正線處理情況，登車后檢查發(fā)現(xiàn)RIO2單元CF-DO8(IO2) 模塊的ST-LED 顯紅色( 錯誤)，LED-3 顯綠色，CF-MVB1 的SYSTEMERR 也閃紅色，TMS 處于異常狀態(tài)。重啟RIO2 的電源以后，傳送恢復(fù)到了正常的動作。ST-LED 顯紅色( 錯誤) 的時候，LED 會顯示為錯誤編碼。②庫內(nèi)檢查情況，檢查RIO2 相關(guān)的連接器及配線，沒有發(fā)現(xiàn)異常。多次重啟RIO2 的電源，故障現(xiàn)象未重現(xiàn)。下載RIO 的LOG 以及運(yùn)行記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果如下：分析RIO2 的LOG，根據(jù)RIO2 的LOG 確認(rèn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運(yùn)行記錄，由于ATO 模式開關(guān)為ATO 有效，因此在ATO 運(yùn)行中(牽引中) 車輛速度為約38km/h 做了緊急制動。
(3)故障原因：① RIO2 的CF-DO8(IO2) 模塊輸出TMS不動作( 動作狀態(tài)) 的信息。②由于該模塊的模塊ID 錯誤而TMS不動作( 動作狀態(tài)) 無施加，因此導(dǎo)致TMS正常指示燈熄滅，車輛起緊急制動。③ TMS 不動作( 動作狀態(tài)) 的條件為通過施加而TMS 正常指示燈點(diǎn)亮傳送正常。④下載RIO 的LOG 以及運(yùn)行記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果如下：分析RIO2 的LOG，根據(jù)RIO2 的LOG 確認(rèn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運(yùn)行記錄，由于ATO 模式開關(guān)為ATO 有效，因此在ATO運(yùn)行中( 牽引中) 車輛速度為約38km/h 做了緊急制動。
(4)故障結(jié)論：在庫內(nèi)沒有重現(xiàn)正線上發(fā)生的問題現(xiàn)象，但根據(jù)東洋對換下RIO2 單元CF-DO8(IO2) 模塊進(jìn)行測試及調(diào)查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤，是由于水晶振蕩器用電容器「C42」損壞造成的。
2.2 RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：09:57 1090104 次(車底07)在百草路上行以ATO 模式對標(biāo)時速度異常，司機(jī)人工介入后列車沖標(biāo)2 米，后退對標(biāo)后以ATPM 模式運(yùn)行;10:10 該車在羊犀立交上行1 車端司機(jī)室DDU 顯示“EX-SUP-F”故障代碼，列車運(yùn)行正常;通號調(diào)度回復(fù)：回段檢查信號設(shè)備正常，自動恢復(fù)。
(2)處理情況：①正線處理情況：正線駐站人員登車確認(rèn)：列車制動正常。但在故障界面發(fā)現(xiàn)故障代碼：EXSUP-F(擴(kuò)展供電裝置動作異常)。正線人員確認(rèn)：1 車SIV 未啟動、6 車SIV 啟動。客室空調(diào)、照明等工作均正常。②庫內(nèi)檢查情況：下載RIO 的LOG 以及運(yùn)行記錄進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果如下：分析RIO1 的LOG，根據(jù)RIO1 的LOG 確認(rèn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)CF-DI16(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運(yùn)行記錄，在ATO 運(yùn)行制動中( 司控器主手柄處于OFF 位置) 車輛速度為約8km/h，ATOMODE 開關(guān)突然無效，而車輛處于惰行狀態(tài)。然后起了緊急制動。列車回庫后查看DDU 界面顯示1 車SIV 狀態(tài)為OFF，車輛狀態(tài)界面未顯示擴(kuò)展供電，空調(diào)界面顯示擴(kuò)展供電，故障界面顯示Ex_Sup-F 故障，車側(cè)查看1 車SIV 處于實(shí)際工作狀態(tài)，車內(nèi)照明、空調(diào)均正常工作。查看TC1 車RIO1 的CF-MVB1 模塊RUN 綠燈閃亮、SYSERR 紅燈閃亮，CF-DI16 模塊ST 紅燈常亮、3 燈綠燈常亮、其余燈滅。檢查CF-DI16 模塊插頭無松動、接線無異常，判斷為RIO1 的CF-DI16 模塊故障，更換CF-DI16模塊后恢復(fù)正常。
(3)故障原因：① 207 車TC1 車RIO1 的第2 個CF-DI16模塊故障( 模塊本身ST 燈顯紅)，DI16 模塊故障導(dǎo)致CF-MVB1模塊的CPUERR 燈顯紅，DDU 報RIO1-F 故障。② RIO1 的第2個CF-DI16 模塊用于采集16 路的數(shù)字量輸入。③ CF-DI16 模塊故障后，TMS 系統(tǒng)默認(rèn)為DI16 模塊所采集的16 路數(shù)字量輸入信號的值都為“0”，所以導(dǎo)致TMS系統(tǒng)所采集的第14 路信號(SIV控制電源狀態(tài))、15 路信號(SIV 輸出有效)、16 路信號(SIV3相輸出有效)的值都為“0”;TMS 認(rèn)為1 車SIV 沒有工作，于是進(jìn)入擴(kuò)展供電狀態(tài);但是由于TC1 車SIV 是工作的，所以無法執(zhí)行擴(kuò)展供電指令，于是擴(kuò)展供電失敗，DDU 報EXSUP-F(擴(kuò)展供電裝置動作異常)。④故障的CF-DI16 模塊的1 至6 個信號，采集模式開關(guān)的狀態(tài);CF-DI16 模塊故障前，模式開關(guān)打在“ATO”位，列車以ATO 模式運(yùn)行;CF-DI16 模塊故障后，TMS 默認(rèn)為模塊所采集的1~6 信號的值都為0，則模式開關(guān)“ATO”位的.值由“1”變?yōu)椤?”，TMS 系統(tǒng)認(rèn)為此時ATO 模式開關(guān)已不在ATO 位，所以不再采用ATO 發(fā)給TMS 的牽引、制動指令，車輛“惰行”。
(4)故障結(jié)論： ① RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊輸入ATOMODE 開關(guān)、ATO、制動裝置、SIV 的信息， 在ATO 運(yùn)行制動中( 司控器主手柄處于OFF 位置)， 由于RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊的模塊ID 錯誤， 導(dǎo)致ATOMODE 開關(guān)的ATOMODE 突然沒有此指令，使車輛處于惰行狀態(tài)發(fā)生了沖標(biāo)。②關(guān)于ExSup_F 故障(SIV 用擴(kuò)展供電反饋不一致)，是由于TC1 車SIV 的CF-DI16(IO2) 模塊輸入信息指令突然沒有，而SIV 裝置正常動作，因此導(dǎo)致檢測到ExSup_F 故障。
3 結(jié)語
地鐵運(yùn)營是一個系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，可靠的產(chǎn)品還需要高素質(zhì)的維護(hù)隊伍來支持它的日常運(yùn)行，經(jīng)常進(jìn)行故障結(jié)語和分析，對于提高技術(shù)隊伍的素養(yǎng)，對于提高該產(chǎn)品或系統(tǒng)的質(zhì)量具有非常重要的作用，無論是TMS 的廠家、承包商、業(yè)主還是運(yùn)營維護(hù)人員都在各種復(fù)雜或簡單的故障中成長，產(chǎn)品也在不斷的改進(jìn)改良，獲得越來越穩(wěn)定的功能，來支持運(yùn)營，支持技術(shù)進(jìn)步。
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