昆明地铁列车控制诊断系统研究和应用

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1、昆明地铁列车控制诊断系统研究和应用　　摘要：随着我国现代化进程不断推进，城市基础设施建设发展很迅速。轨道交通能够缓解交通拥堵,各大城市都在加紧着轨道交通的建设。但是我国轨道交通列车技术的落后,在技术上对于国外进口的依赖非常严重,尤其是列车控制诊断系统。本论文将对昆明地铁列车控制诊断系统进行介绍。关键词：TCMS诊断系统、MVB、控制单元、PTU、事件记录仪中图分类号：C35文献标识码：A摘要：通过对昆明地铁列车控制诊断系统结构、功能的介绍，达到认识、熟悉昆明列车的诊断系统，在诊断系统功能的介绍中突出了功能的说明与应用。系统概述昆明地铁列车控制和诊断系统（TCMS

2、）采用国内自主开发DTECS分布式列车电子控制系统，系统划分为两级：列车控制级、车辆子系统控制级。列车控制级总线和车辆子系统控制级总线均采用EMD电器中距离介质的MVB多功能车辆总线。中继模块REP作为列车级总线和车辆级总线的网关，实现列车级总线到车辆级总线的数据转发功能10，实现列车的通信管理、控制与故障诊断、信息显示和事件记录等主要功能。列车控制诊断系统是以列车计算机网络为基础，执行列车控制和列车信息诊断的功能，对列车、子系统和其它车载系统进行集散控制，列车控制总线网络具有冗余结构，对于关键部件提供部分冗余，单点故障不会导致列车牵引停止。其中列车总线连接列车

3、各中央控制单元，传递列车级信息，实现数据交换；多功能车辆总线通过总线连接器或I/O接口与各子系统设备相连，传递控制数据和信息数据，控制各子系统完成相应的功能。TCMS作为整车控制系统，通过信号采集模块，采集司机的操作指令、列车各个工况下的状态等信号，经过运算及逻辑处理，输出操作列车各部件的控制指令，通过MVB总线实现与牵引控制系统、空气制动控制系统、辅助供电系统、信号系统、车门系统、广播和视频监控系统等部件的数据交换。如下图所示：系统诊断功能故障诊断系统由列车控制诊断模块和一台位于司机操作台内带触摸功能的彩色监示器（称显示屏）所组成。10故障诊断信号由多功能车辆

4、总线(MVB)传输。列车控制系统中能作故障诊断的子系统有：a)车辆控制单元(VCME)；b）事件记录仪（ERME）；c）制动电子控制单元(BCU)；d）数字量输入输出模块（DXME）；e）数字量输入模块（DIME）；f）模拟量输入输出模块（AXME）；g）空调控制单元(HVAC)；h）门控单元(MDCU)；i）乘客信息系统（PIS）；j）辅助逆变单元(SIV)；k）牵引逆变单元（DCU）；l）列车自动控制（ATC）；m）司机室HMI显示器。无诊断功能的子系统或重要部件设备通过每节车的数字输入输出模块，将监测信号通过MVB传输反馈给VCME参与故障诊断：a)高速断

5、路器(HSCB)；b）空压机控制。故障诊断系统中的数据部分有一个特例是事件记录仪（ERME）,ERME是实现事件记录的功能。ERME在Tc车通过车辆总线与TCMS相连接，因此TCMS所有通信数据都可以被监视记录；ERME事件记录功能采样周期200ms，记录时长为7天。当列车上电激活时TCMS自动触发即开始不间断记录，记录的环境变量主要分数字量，模拟量两大类；目前车辆主控制单元中最多可获取的模拟变量约79个和数字状态值约493个。储存下来的数据被保存在ERME中,10可用便携式测试装置(PTU)通过运行专用PTU程序读取记录数据来显示分析这些环境变量参数。在故障或

6、维修的情况下，维修人员可以进入检修界面窗口中输入口令进入扩展功能界面，通过扩展功能可以实现以下功能：a)车号的更正:列车队列中的每一节车辆都有它自己统一的、单独使用的车号,故障信息和它一一对应。可通过HMI显示屏上的车号设置界面来设定正确的车号。b)轮径的修正:维修人员能通过轮径设置界面对每节车的转向架轮径进行校正。c)日期和时间的较正:维修人员能通过时间和日期的设置界面来检查和调整整列列车中的日期和时间。d)软件版本概况:维修人员能查阅显示屏和VCME等所有系统的软件版本。e)能耗信息查询：维修人员能通过能耗信息界面查询本列车能耗信息。f)事件记录查询：维修人

7、员能通过事件记录查询界面查询本列车发生的所有故障。g)SIVDCDC状态查询：10维修人员能通过SIVDCDC界面查询本列车各车的SIV、DCDC的状态。h)DXME/AXME状态查询：维修人员能通过DXME/AXME界面查询本列车各车的DXME、AXME的状态。i)DCU状态查询：维修人员能通过DCU界面查询本列车各动车的DCU的状态。故障诊断的应用10地铁车辆的车载故障诊断系统是TCMS的一个重要组成部分，完成车载各部件故障数据的采集、分析、转储和显示功能。列车激活各系统启动完成后，诊断控制系统会检查诊断设备和子系统或重要部件的通讯状况然后在HMI的网络

8、拓扑界面中显示对应状态，