地铁车辆网络系统分析

地铁车辆网络系统分析
地铁车辆网络系统分析

地铁车辆网络系统分析

1TCMS系统概述

西安地铁三号线车辆为6辆编组,4动2拖,车辆的编组形式为:Tc1-Mp1-M1-M2-Mp2-Tc2。每辆动车有1个变压变频调速VVVF系统,每辆拖车有1个辅助逆变CVS系统,VVVF系统和CVS系统与列车网络

系统之间通过冗余的MVB总线实现通信。制动选用EP2002系统,整车

有2个CAN单元,每个CAN单元由2个网关阀GV、1个RIO阀及3个

智能阀SV组成,控制阀之间通过内部的CAN总线通讯。2个网关阀配

置为冗余的工作模式。网关阀具有独立的MVB接口,列车控制和监控

系统(TCMS)通过网关阀传输和接收指令、故障等信息,实现对整车制

动系统的控制和监视。

2TCMS系统结构

列车和车辆控制分3级:列车控制级、车辆控制级与子系统控制级。

整车分为5个网段,TC1车和Mp1车组成网段1,M1车为网段2,M2车为网段3,TC2车和Mp2车组成网段4,以及主干网网段,如图1所示。每辆拖车配置1台中央控制单元CCU、1台事件记录仪ERM、1台人机

接口单元HMI,每辆动车配置1个MVB中继器REP,每辆车配置1个远程输入输出模块RIOM。变压变频调速系统、制动系统和辅助逆变系统

采用普通D-SUB9连接器的总线连接方式;车门系统、乘客信息系统、

空调系统、广播系统采用总线连接器的接线方式与网络设备相连接,

信号系统的RS485总线通过集成在RIOM上的网关转换成MVB,再同RIOM数据一起通过总线连接器与网络通信。

2.1冗余结构MVB冗余:MVB总线采用符合IEC—61375标准的冗余

屏蔽双绞线EMD电缆,各中继器之间、各子系统之间、中继器与子系

统之间均为冗余布线,单点故障不会导致列车运行停止。MVB的线路A

和线路B同步发送相同的数据,能够防止传输线、引脚接点以及收发

器的错误导致MVB传输故障,MVB接线拓扑如图2所示。CCU冗余:每

列车的2台CCU配置相同的应用级过程数据源端口及宿端口。同时,2

台设备之间还有1对独立的端口,作为两者之间的生命信号。每台设

备定义2个配置文件,其中一个文件正常定义,另一个文件将所有应

用级源端口都定义为宿端口。从CCU作为热备冗余,当主CCU故障时,从CCU接替主CCU。中继器RPT冗余:中继器板卡上的A、B路处理器

采用了完全冗余的隔离供电、隔离处理芯片及隔离电气接口,当一个

模块故障时,信号仍然能够通过中继器实行传输。列车关键I/O信号

冗余:关键的列车线I/O信号,如运行方向信号、牵引/制动指令等,

均由Tc1车和Tc2车2个相互冗余的RIOM同时实行采集。重要的非列车线信号由RIOM的不同DI板卡实行采集。

2.2冗余设备的故障处理(1)CCU故障:单侧的CCU发生故障时,如

果该CCU是主设备,则需要实行冗余切换,切换后车辆没有功能损失;

如果该CCU是从设备,则不需实行切换。这2种情况显示器均会提示

故障报警。如果2个CCU均发生故障,则MVB网络没有主设备,车辆

进入备用模式,采用人工驾驶的降级模式运行。(2)中继器故障:中继

器只有在A、B两路同时出现故障时才会无法正常工作。当位于Mp车

的中继器发生故障,MVB网络干路中断。此时车辆在故障点处分为2个网络,两侧的CCU均作为主设备。因为两侧CCU信息不一致,无法正

常行使控制功能,车辆须进入降级模式运行。当M车的中继器发生故障,M车所有网络设备从网络中脱离,车辆能够在损失部分动力和制动的情况下运营。(3)ERM故障:整车安装2个ERM模块,任意1个E

RM故障只会影响到该ERM的运行数据记录功能,车辆无须降级运行。

(4)RIOM故障:对于列车线信号,当一侧Tc车RIOM无法正常采集信

号时,由另外一侧的RIOM实行采集,此时CCU会实行相对应的判断来保证车辆无须降级运行;对于重要的非列车线信号,通过不同的信号板

实行采集,只有在2个信号板都无法正常采集时,才会导致功能缺失。此时车辆须视该信号的重要水准实行相对应的降级处理。

3显示屏界面结构

显示屏界面按照功能主要分为2类,一类用于车辆参数的展示和功能

按钮的布置,如“运行”界面和“调试”界面;另一类用于提供输入和

操作,如“密码”界面、“参数输入”界面,此类界面一般在展示类

界面间切换或针对某参数更改时弹出。显示屏上电启动后默认进入

“网络”界面,显示所有入网MVB设备的在线状态和主从状态。从

“网络”界面中能够通过点击“返回”按钮跳至“主菜单”界面,也

能够通过“调试界面”按钮进入“调试”界面。“主菜单”界面用于

司机或其他列车运营维护人员日常获取列车状态信息、设备参数更改、车辆控制等应用。通过“主菜单”界面下边栏中的各个按钮进入相对

应界面,这些界面可分为2类,一类是司机界面,通过“运行”、

“制动状态”、“牵引状态”、“辅助状态”、“旁路状态”、“空

调设置”等按钮进入相对应界面,另一类是维修界面,通过“维修菜单”按钮进入维修界面。“调试”界面用于车辆调试过程中查看网络

和子设备状态,也可用于运营维护时查询列车详细信息[1]。显示屏

界面结构如图3所示。

4通信协议

4.1物理层物理层对传输介质、设备属性、收发器接口、电气中距离EMD拓扑、EMD连接器实行规定。MVB总线在200m传输距离内最多可支持32个连接设备,信号速率为1.5M(1±0.01)bit/s,采用曼彻斯特编码[2]。CCU具有设备在线判断、过程数据、总线管理水平的设备

属性,设备等级为4级。列车网络系统子设备仅具有设备在线判断、

过程数据的设备属性,设备等级至少为1级。

4.2数据链路层数据链路层对报文时序、应答延时、源设备的帧间间隔、目标设备的帧间间隔、主设备的帧间间隔实行规定。报文由主帧

以及响应此主帧的从帧组成。总线报文时序如图4所示。应答延时默

认值和最小值为42.7μs;在主帧结束之后,被寻址的从设备应答一个从帧,响应时间为:最小2.0μs,最大6.0μs;目标设备忽略在其

接收到最后一个主帧之后发送的所有从帧,超时默认值为42.7μs;主设备在发送前一主帧后不迟于1.3ms的时间内发送后一主帧。

4.3应用层应用层规定了CCU与ERM、HMI、RIOM以及各子系统之

间交换的周期变量,包括各变量的特征周期、端口地址、字节偏移、

位偏移、数据类型、变量名、信号名等。

4.4数据格式过程数据信号类型有布尔型、字节、字和双字等[3]。在MVB报文中所有的逻辑信号作为一个字被打印和发送。默认的逻辑

状态:高电平为1,脉冲信号停留至少2倍采样周期的时间,以确保采样时间充足长,信号能被检测到。每单个字段的位中Bit0是最高有效位。

4.5主帧调度MVB主帧调度满足IEC61375—1标准,最小轮询周期

32ms。特征周期有32ms、64ms、256ms、512ms。每1ms轮询端口长度

不超过3个32字节或等同长度,以保证合理的总线负载率。

4.6主控与从控之间的通信规则主控设备和从控设备之间的通信根据功能分,主要有3种类型:命令、状态、诊断。命令是主控设备发送

给从控设备的,状态是从控设备发送给主控设备的,而诊断信息是从

控设备根据自身的故障或工作状态信息发送给主控设备的诊断维护信息。主控设备和从控设备之间的通信根据通信形式分为过程变量和监

视变量。过程变量是用户可用通信变量,监视变量主要用于网络系统

运行监视及总线控制。过程变量根据通信速率分为快变量和慢变量,

其中快变量用于关键设备的控制命令和状态响应,采用32ms特征周期

过程变量。慢变量主要用于不影响列车运行的非紧急列车诊断信息或

状态信息:非紧急但重要的信息采用64ms特征周期的过程变量;不紧

急也不重要的信息采用256ms和512ms过程变量传输。

5TCMS系统的主要功能

5.1对牵引控制及监测功能(1)控制功能:TCMS向VVVF发送列车参

考速度、司机室激活信号、牵引、制动指令、惰行信号、牵引制动力

百分比信号、车重百分比信号、电制动切除指令、所有制动缓解信号、试验时切除电制动指令、人工驾驶模式下的限速信号、各动车半磨耗

轮径值、洗车模式信号、能量计数器清零请求、TCMS转发制动系统的

车厢各轴轴速信号、复位隔离的VVVF等。(2)监测功能:网压监测、

网流监测、牵引能耗监测、电制动能量监测、制动电阻能耗监测等。

5.2对空气制动系统控制及监测功能(1)控制功能:发送制动指令、

牵引指令、制动级位请求、快速制动指令,要求制动系统执行自检,

停放制动的施加与缓解等。(2)监测功能:各轴速度、主风管压力、

ASP空气簧压力、BCP制动缸压力、紧急制动安全环路旁路监视、停放

制动缓解旁路监视、常用制动缓解旁路监视、总风低压旁路监视、各

转向架载荷、乘车率、司机与信号系统启车前确认ASP状态、常用制

动力监视、停放制动状态、制动控制单元在线状态、自检状态监视等。

5.3对辅助系统控制及监测功能(1)控制功能:辅助逆变器停机控制、扩展供电控制、复位所有可复位的中等故障等。(2)监测功能:CVS的

生命信号、运行状态、输入输出电压、累计运行总时间和能耗值等。

5.4对空调及空压机启动控制功能TCMS系统能够控制空压机组、空

调机组顺序启动,空压机的启动优先级高于空调压缩机的启动优先级。当判断有空压机启动时,空调压缩机不能启动;当空调系统正在启动顺

序过程中,若空压机启动,则空调压缩机启动延时。

6故障诊断

故障记录在数据记录仪中,通过维护终端PTU导出列车运行及故障数据,便于维护人员实行分析。记录内容包括故障发生的日期时间、故

障代码、故障子系统、故障名称、故障描述、故障等级、故障级位、

速度、网压、列车编号、距离和故障发生解除等。

7结束语

MVB总线控制在国内外地铁车辆上得到了广泛应用,TCMS系统作为列

车的“大脑”负责各子系统的分工协作,系统功能的合理性、网络设

备的稳定性、可靠性直接关系着地铁车辆的运行质量。西安地铁三号

线车辆的列车控制和监测系统与一、二号线相比控制逻辑复杂,通过

总线与各子系统交换的数据多,所以不但要清楚系统的硬件组成,也

要深入了解软件结构,这样对日后运营故障的排查和分析将有很大协助。

地铁车辆网络系统分析

新城市轨道交通车辆制动系统习题库

绪论 一、判断: 1、使运动物体减速,停车或阻止其加速称为制动。(×) 2、列车制动系统也称为列车制动装置。(×) 3、地铁车辆的常用制动为电空混合制动,而紧急制动只有空气制动。(√) 4、拖车空气制动滞后补充控制是指优先采用电气制动,不足时再补拖车的气制动(×) 5、拖车动车空气制动均匀补充控制是指优先采用电气制动,不足时拖车和动车同时补充气 制动(√) 6、为了保证行车安全,实行紧急制动时必须由司机按下紧急按钮来执行。(×) 7、轨道涡流制动能把列车动能转化为热能,且不受黏着限制,轮轨间没有磨耗。(√) 8、旋转涡流制动能把列车动能转化为热能,且不受黏着限制,轮轨间没有磨耗。(×) 9、快速制动一般只采用空气制动,并且可以缓解。(×) 10、制动距离和制动减速度都可以反映列车制动装置性能和实际制动效果。(√) 11、从安全的目的出发,一般列车的制动功率要比驱动功率大。(√) 12、均匀制动方法就是各节车各自承担自己需要的制动力,动车不承担拖车的制动力。(√) 13、拖车空气制动优先补足控制是先动车混合制动,不足时再拖车空气制动补充。(×) 14、紧急制动经过EBCU的控制,使BCU的紧急电磁阀得电而实现。(×) 二、选择题: 1、现代城市轨道交通车辆制动系统不包括(C)。 A.动力制动系统 B.空气制动系统 C.气动门系统 D.指令和通信网络系统 2、不属于制动控制策略的是(A)。 A.再生制动 B.均匀制动方式 C.拖车空气制动滞后补足控制 D.拖车空

气制动优先补足控制 3、直通空气制动机作为一种制动控制系统( A )。 A.制动力大小靠司机操纵手柄在制动位放置时间长短决定,因此控制不太精确 B.由于制动缸风源和排气口离制动缸较近,其制动和缓解不再通过制动阀进行, 因此制动和缓解一致性较自动制动机好。 C.直通空气制动机在各车辆都设有制动、缓解电空阀,通过设置于驾驶室的制动 控制器使电空阀得、失电 D.直通空气制动机是依靠制动管中压缩空气的压力变化来传递制动信号,制动管 增压时缓解,减压则制动 4、三通阀由于它和制动管、副风缸及制动缸相通而得名( B ) A.充气缓解时,三通阀内只形成以下一条通路:①制动管→充气沟i→滑阀室→副 风缸; B.制动时,司机将制动阀操纵手柄放至制动位,制动管内的压力空气经制动阀排 气减压。三通阀活塞左侧压力下降。 C.在制动管减压到一定值后,司机将制动阀操纵手柄移至保压位,制动管停止减 压。三通阀活塞左侧压力继续下降。 D.当司机将制动阀操纵手柄在制动位和保压位来回扳动时,制动管压力反复地减 压——保压,三通阀则反复处于冲压位。 5、城市轨道交通在运行过程中,乘客负载发生较大变化时,一般要求制动系统( B ) A.制动功率不变 B.制动率不变 C.制动力不变 D.制动方式不变. 6、下列不属于直通式空气制动机特点的是:(B) A.列车分离时不能自动停车B.制动管增压缓解,减压制动 C.前后车辆的制动一致性不好D.制动力大小控制不精确 7、下列制动方式中,不属于黏着制动的是:(C) A.空气制动B.电阻制动C.轨道涡流制动D.旋转涡流制动 8、下列制动方式中,属于摩擦制动的是:(A ) A.磁轨制动B.电阻制动C.再生制动D.轨道涡流制动 三、填空题:

城轨车辆牵引传动及其控制系统第1次作业

一、单项选择题(只有一个选项正确,共23道小题) 1. 加大机车的轴重,可以()每轴牵引力。 (A) 提高 (B) 降低 正确答案:A 解答参考: 2. 干燥清洁的动轮踏面与钢轨表面的粘着系数() (A) 高 (B) 低 正确答案:A 解答参考: 3. 冰雪天气或小雨使轨面轻微潮湿时轨面粘着系数() (A) 高 (B) 低 正确答案:A 解答参考: 4. 大雨冲刷、雨后生成薄锈使粘着系数() (A) 增大 (B) 减小 正确答案:A 解答参考: 5. 油垢使轨面粘着系数() (A) 增大 (B) 减小 正确答案:B 解答参考: 6. 车轮直径大,压强小,粘着系数(). (A) 大 (B) 小 正确答案:A 解答参考:

7. 粘着系数随轴重的增大而() (A) 增大 (B) 减小 正确答案:B 解答参考: 8. 粘着系数随机车运行速度的增加而() (A) 增大 (B) .减小 正确答案:B 解答参考: 9. 钢轨越软或道砟的下沉量越大,粘着系数越() (A) 大 (B) 小 正确答案:B 解答参考: 10. 在相同的条件下,交流电机与直流电机相比,()更容易发生空转。 (A) 交流电机 (B) 直流电机 正确答案:B 解答参考: 11. 以下制动方式中,()属于粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案:A 解答参考: 12. 以下制动方式中,()属于粘着制动。 (A) 盘形制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案:A 解答参考: 13. 以下制动方式中,()属于粘着制动。

(A) 空电联合制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案:A 解答参考: 14. 以下制动方式中,()属于粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案:A 解答参考: 15. 以下制动方式中,()属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 涡流轨道制动 正确答案:B 解答参考: 16. 以下制动方式中,()属于非粘着制动。 (A) 闸瓦制动 (B) 磁轨制动 正确答案:B 解答参考: 17. 以下制动方式中,()属于非粘着制动。 (A) 动力制动 (B) 翼板制动 正确答案:B 解答参考: 18. 在地铁车辆的空电联合制动方式中,()优先制动。 (A) 空气制动 (B) 电制动 正确答案:B 解答参考: 19. 当机车处于制动工况时,电机处于()状态。 (A) 发电 (B) 电动

地铁的各系统简介

备忘录电话传真网络 错误! 未知的用户属性名称。错误! 未知的用户属性名称。 地铁的系统功能 一、概述 地铁是地下铁道的简称。它是一种独立的有轨交通系统,不受地面道路情况的影响,能够按照设计的能力正常运行,从而快速、安全、舒适地运送乘客。地铁效率高,无污染,能够实现大运量的要求,具有良好的社会效益。 地铁是有轨交通,其运输组织、功能实现、安全保证均应遵循有轨交通的客观规律。在运输组织上要实行集中调度、统一指挥、按运行图组织行车;在功能实现方面,各有关专业如隧道、线路、供电、车辆、通信、信号、车站机电设备及消防系统均应保证状态良好,运行正常;在安全保证方面,主要依靠行车组织和设备正常运行来保证必要的行车间隔和正确的行车经路。 为了保证地铁列车运行安全、正点,在集中调度、统一指挥的原则下,行车组织、设备、车辆检修、设备运行管理、安全保证等均由一系列规章制度来规范。地铁是一个多专业多工种配合工作、围绕安全行车这一中心而组成的有序联动、时效性极强的系统。

2 地铁中采用了以电子计算机处理技术为核心的各种自动化设备,从而代替人工的、机械的、电气的行车组织、设备运行和安全保证系统。如ATC(列车自动控制)系统可以实现列车自动驾驶、自动跟踪、自动调度;SCADA (供电系统管理自动化)系统可以实现主变电所、牵引变电所、降压变电所设备系统的遥控、遥信、遥测;BAS (环境监控系统)和FAS(火灾报警系统)可以实现车站环境控制的自动化和消防、报警系统的自动化;AFC(自动售检票系统)可以实现自动售票、检票、分类等功能。这些系统全线各自形成网络,均在OCC(控制中心)设中心计算机,实行统一指挥,分级控制。 地铁路网的基本型式有:单线式、单环线式、多线式、蛛网式。每一条地铁线路都是由区间隧道(地面上为地面线路或高架线路)、车站及附属建筑物组成。车站按其功能分为四种: 1、中间站:只供乘客乘降用,此类车站数量最多。 2、折返站:在中间站设有折返线路设备即称为折返站,一般在市区客流量大的区段设立,可以满足乘客需要,同时节省运营开支。 3、换乘站:既用于乘客乘降又为乘客提供换乘的车站。 4、终点站:地铁线路两端的车站,除了供乘客上下或换乘外,通常还供列车停留、折返、临修及检修使用。

地铁车辆再生制动能量利用方案

地铁车辆再生制动能量利用方案 摘要:目前,节能减排已成为我国的基本国策,建设低碳型交通基础设施、推广应用低碳型交通运输装备是城市轨道交通建设者责任。地铁由于站间距比较短,制动频繁、列车起动,考虑各钟车型、站距、编组、发车间隔等差异,列车电制动时产生的再生能量可达到牵引能量的40%以上。充分利用列车再生能量将节约大量能量,产生效益可观,为节能减排做出贡献。西安市地铁已经运营1、2号线,在建3、4、5、6号线,如何在保证线路运行安全的前提下,提高供电水平,同时为城市节能减排做出贡献,是我们必须考虑的问题。 关键词:轨道交通;列车制动;能量回馈 1 传统列车车载制动电阻方案存在的问题 目前国内外城市轨道交通动车组列车均采用VVVF牵引/制动系统,采用交流电机驱动列车,制动系统普遍采用空气制动和电制动混合的形式。列车在运行时,牵引系统将电能转为机械能,使机车启动加速;在制动时,一部分采用电制动,将机械能转为电能使列车制动,另一部分采用空气制动,通过刹车闸瓦与车轮踏面摩擦而产生制动使列车减速。传统列车上设置了车载制动电阻。当列车制动时,首先采用再生制动方式,列车电机从电动机状态转换为发电机状态,将机械能转换为电能返回到牵引网系统,返回到牵引网系统的能量部分被相邻列车吸收,由于线路的行车密度等多种因素,很大部分能量不能被回馈,此时大量电能量得不到释放,将会使系统供电网电压

急剧上升,为此列车上设置了制动电阻,将这部分能量通过电阻变成热能吸收,稳定系统电压。电阻所转化的热能,车站环控专业通过隧道活塞风、车站轨顶排风和车站轨底排风,将热量排出车站外。 车载制动电阻使用虽然方便,但也有缺点:(1)列车制动电阻吸收再生制动能量转换为热能白白消耗了,没有起到节能减排作用。(2)列车制动电阻吸收再生制动能量转换为热能散于隧道内,虽然部分可以通过隧道活塞风排出隧道,但还有部分遗留在隧道,这部分热量使隧道温升逐步上升;(3)列车制动电阻重量大,列车运行时,不仅没有节能,还增加列车牵引能耗。(4)制动电阻体积大,而且考虑制动电阻散热需在列车上安装通风设备,这样会使列车底部其他设备安装布局困难;(5)制动电阻发热会对车体底板形成烘烤效应,有引发火灾危险。(6)列车采用车空气制动,增加闸瓦的损耗,加大车辆维修工作量,提高了运营成本,摩擦闸瓦产生大量金属粉尘,造成环境污染。 2 国内外现状 在国外城市轨道交通运输系统中,再生制动能量吸收技术发展历程主要有车载电阻耗能式、逆变回馈式、超级电容储能式以及飞轮储能式吸收等。其中最先发展的车载电阻耗能式因其可靠、结构简单等优点应用最为广泛,相对较少的是能量回馈式和能量存储式的应用。国外轨道交通研究制动能量吸收技术较早,已有成熟产品,而国内在这方面的研究刚起步,使用车载电阻耗能式较多,不能够很好的把再生制动能量充分利用起来。 图1 2.1 车载电阻耗能型吸收

地铁车辆制动系统工作原理

地铁车辆制动系统工作原理 摘要:随着城市规模的快速发展和城市人口的不断增多,所面临的交通问题也越来越严重。本文对地铁车辆的制动功能设计进行了说明,并介绍了制动指令的相关设计,最后介绍了混合制动控制系统设计及相关控制策略,以供读者参考 关键词:地铁车辆;制动系统 随着我国经济建设的不断推进,近年来城市轨道交通快速发展,国内许多大型城市都已有了地铁或者轻轨,随着大量的轨道交通项目投入运营,人们的日常出行变得更加方便,可随之而来的担忧也困扰着人们:“我们经常乘坐的地铁会不会刹车失灵呢、会不会追尾呢?” 1.地铁车辆的制动功能设计 地铁车辆采用减速度控制模式,制动指令为电气指令,即制动系统根据电气减速度指令施加制动力。乘客通过站台固定区域上下车,因而地铁车辆每次停站位置要求准确无误,为满足此要求,ATO系统或司机根据停车距离给定列车减速度电气指令,地铁车辆制动过程中必须能够根据减速度指令快速施加相应制动力,即制动响应准确、迅速。 制动系统设有载荷补偿功能。由于城市轨道交通车辆载客量大,乘客上下频繁,因此要求制动过程中能够根据车辆载荷变化自动调整制动力,称之为载荷调整功能。 常用制动具有防冲动限制功能。制动指令是电气信号,制动指令变化瞬间可以完成,如果制动力跟随制动指令迅速变化,就可能造成冲动,引起乘客不适,而且常用制动需频繁施加,为减少制动时的冲动以避免制动力变化过快引起乘客不适,常用制动过程中需限制制动力的变化速率,称之为冲动限制功能。 2.制动系统功能 2.1常用制动 常用制动采用模拟电气指令方式,是由微处理器控制的直通式电空制动,它采用减速度控制模式,其制动力随输入指令大小无级控制,制动控制单元根据减速度指令和车辆实际载重来计算目标制动力,产生相应的减速度。常用制动具有冲击率限制功能,以改善乘坐的舒适性;常用制动采用空电混合制动并优先使用电制动,不足部分由空气制动补足,以尽可能减少空气制动的负荷。 2.2快速制动 当司机操作主控制器手柄使其处于快速制动位时快速制动被触发。快速制动是一种特殊的制动模式。快速制动与紧急制动的制动率相同。快速制动优先使用

地铁车辆车载设备火灾状态识别报警网络系统

0引言 随着城市化进程的加速,城市流动人口巨增,地铁是缓解不堪负重的地面交通压力的有效工具,但地铁火灾时有发生,极易造成群死群伤以致巨大的生命和财产损失,引起了人们对地铁火灾的广泛重视。如果火灾前能及时准确地探测出火灾状态信息及其它相关状态信息,提前火灾预警,避免火灾发生,致损失降至最低,避免悲剧发生,由此建立一个安全可靠的火灾状态智能识别网络系统有很强的实际应用价值。 国内外文献资料记载,针对地铁火灾预警国际国内处于起步阶段,研究力度在大大加强:英国伦敦地铁采用光纤技术火灾报警网络系统;最近俄罗斯地铁车厢安装了一种称为包括“指针”装置的火灾自动探测报警网络系统;国内目前大部 分地铁都直接应用国外进口的火灾报警网络系统,广州地铁一号线火灾自动报警系统采用Simplex4120对等令牌环网(是由Simplex 公司独自开发),该网络主要针对车厢内部或地铁车站进行火灾预报监控。 基于地铁火灾的发生呈现多样性和复杂性,一般而言,火灾的发展过程可划分为增长期、充分发展期和衰减期,在火灾的增长期内(从起火到轰燃)温度变化剧烈,进入充分发展期后,温度很高但变化较平缓,由此,温度变化状态是反映火灾发生的一个极其重要环境参数。深入分析地铁车辆车载大功率设备表面和特殊位置温度场,温度是反映大功率设备正常运行的重要参数,由此论文以地铁车辆车载大功率设备温度状态、车厢烟雾检测及新老地铁列车已存在智能模块的其它相关火灾参数状态为对象,同时结合神经网络算法知识对状 收稿日期:2008-11-21;修订日期:2009-05-19。 开发与应用

态参数进行数据融合实现火灾状态智能识别建立起分布式网络系统,该网络系统以CAN总线及Ethernet/IP以太网基础,实现了两层分布式智能网络系统对地铁车辆车载大功率用电设备进行温度状态采集与智能识别、车厢烟雾检测及其它智能模块相关火灾参数监测与状态识别。 1CAN总线突出的技术特点 CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,最初由德国Bosch公司80年代用于汽车内部测试和控制仪器之间的数据通信。目前CAN总线规范已被国际标准化组织ISO制订为国际标准IS011898,并得到Motorola,Intel,Philips等大型半导体器件生产厂家的支持,迅速推出各种集成有CAN协议的产品。CAN总线最初主要用于汽车自动化领域,如发动机自动点火、注油、复杂的加速刹车控制(ASC)、抗锁定刹车系统(ABS)和抗滑系统等。BENZ,BMW等著名汽车上已经采用CAN来满足上述功能。同时,在工业过程控制领域,CAN总线得到了相当广泛的应用,在于CAN总线存在以下几个主要技术特点: (1)多主方式的面向事件传输:总线处于空闲状态,总线上任何一个节点都可能取得优先权发送信息给其它节点进行信息交换,使得总线中每一节点成为主体面向事件传输信息成为可能。 (2)帧结构:CAN总线的数据帧组成:帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧尾。帧起始1bit(显性位),仲裁场29bit,控制场6bit,数据场0~8byte,CRC场16bit,应答场2bit,帧尾7bit(隐性位)。帧存在优先权,由帧的仲裁场决定。 (3)非破坏性仲裁(CSMA/CD)方式:CAN总线访问仲裁是基于非破坏性的总线争用仲裁方案。首先,当多个节点访问总线发生冲突时,总是决定位覆盖从属位;其次,优先权高的节点优先传输,其它节点处于监听状态。非破性仲裁原则保证了最高优先权的信息帧在需要的时间内都可优先发送,同时充分利用了总线带宽。 (4)短信息帧:CAN总线使用较短的0~8字节有效数据的信息帧,保证了优先权信息帧的短延时及通信的实时性,同时,当信息受到干扰时,短的信息帧不被干扰的几率越高,节点在错误严重的情况下也会自动关闭脱离该总线,确保其它节点之间的继续通信,当发送信息受到破坏时也可以自动重发。 (5)信息传输方式:CAN总线任何节点是根据报文ID决定接收或屏蔽该报文,而不是根据节点地址进行识别,CAN报文中指示功能、优先级信息等只通过信息标识ID来指示,可实现时间同步多点接收,提高总线利用率。 (6)高速的数据传输速率:CAN总线数据传输速率最高可达1Mbit/s,当传输距离达10km时,速度也可达50kbps。 2以太网(Ethernet/IP)总线关键性技术研究 以太网是一种架构LAN组网的一种技术方式,由于以太网是一种随机性网络,技术比较简单,完全公开,通过不断改进、提升市场占有率(特别是办公自动化OA领域)已经越来越大,成本越来越低,进而变成主流很快被大家接受即使IBM力推的令牌环网(Token Ring)架构也已难挡此潮流。据美国VDC (venture development crop)调查报告如今已有约93%以上的网络节点的LAN都具有Ethernet接口,以太网总线具有以下几个关键性技术特点: (1)通信的确定性:以太网采用多路存取载波侦听碰撞检测(CSMA/CD)的介质访问控制方式使得网络传输延时和通信响应存在“不确定性”,当网络负荷较高时,存在碰撞报文可能会丢失,无法保障节点与节点之间的通信。由此,在数据吞吐量相同的情况下,当以太网的通信速率达到1000M/10G,同时,交换机引入网络拓扑结构使得网络负荷减轻、网络传输延时减小、网络碰撞机率大大降低;并且全双工通信方式的采用可以使得端口间两对双绞线或两根光纤分别同时接收和发送报文帧也不会发生冲突。 (2)传输通信协议:以太网指基于TCP/IP协议的以太网,即Ethernet/IP,Ethernet/IP就是标准以太网+TCP/UDP/IP+CIP协议。 (3)通信响应的实时性:实时性通常指通过响应时间和循环时间满足对象的要求,针对以太网,网络中任何节点在任何负载情况下都能在规定的时间内得到数据传输的机会,任何节点都不能独占传输媒介。 (4)网络可靠性:可采用冗余技术及其它技术提高网络的可靠性。 (5)传输速率及抗干扰性:遵循IEEE802.3u的100base-T光纤传输介质,速度及抗干扰性大大提高,增强了网络的可靠性,具有较大的带宽,易于网络的扩展及速度的提升。 3地铁车辆车载设备火灾状态智能识别网络系统方案设计 为便于上海地铁列车新老列车的互换性和易扩展性,保证该网络系统应用于上海地铁列车与其它通信模块相互通信监测已存在模块的其它相关火灾参数实时状态,同时也为了实现对地铁车辆车载大功率设备温度状态火灾智能识别的分布式智能节点的远程实时监测,通过前面的分析与比较,CAN 总线与Ethernet/IP以太网突出的技术特点可充分应用于该网络建立起一个分布式智能网络系统,网络系统如图1所示上层采用Ethernet/IP以太网连接地铁新老列车车载各智能模块模块节点如:多功能车辆总线模块(MVB)、Profibus模块、无线通讯模块(IEEE802.11)及未来可扩展的其它模块、列车管理计算机系统(TMS)。列车管理计算机系统具有友好的人机界面,车头(A车)和车尾(A车)各一个列车管理计算机系统通过以太网冗余通道相互备份通讯,列车管理计算机系统采用RS485总线与键盘、显示器通讯,便于列车驾驶员监测现场远程智能节点的数据状态及其它智能模块节点数据状态,实现实时交互。底层采用CAN总线连接各车的大功率设备火灾状态智能识别模块(ARM7单片机)节点,现场设备通过感烟、感温探测器等智能传感器将各大功率设备的温度状态及车厢烟雾传送到ARM7单片机智能模块节点,单片机通过内置的人工神经网络算法软件对各参数进行数据融合实现火灾状态智能识别。根据列车的编组方式,我们以6节车厢编组(ABCCBA车)大功率设备在地铁车辆的分布情况:A车(拖车)蓄电池一组(80节)按车型不一,有些是分两组放在车头车尾,有些是放在车头,辅助逆变器4个;B车(动车)辅助逆变器4

地铁车辆制动系统浅析

毕业论文(设计)任务书题目城轨车辆制动系统浅析 学生姓名李星燃学号 11022315 班级: 110223 专业:城市轨道交通车辆 分院:工程技术分院 指导教师:王洋 2013 年 11 月 1 日

城轨车辆制动系统浅析 0、引言 为适应车辆运行速度高、站间距离短、起动制动频繁等要求,轻轨车辆采用了Knorr公司的微机控制电空制动系统,该系统具有反应迅速、制动距离短、部件集成化程度高、可以实现平稳停车等特点。 车辆在制动过程中电制动优先,然后施加空气摩擦制动。车辆正常状态下使用的空气制动是常用制动,紧急制动是在紧急情况下由司机触发或列车紧急制动环线失电而自动施加的,停放制动是制动系统自动施加的弹簧制动。 列车在运行过程中,当速度在电制动零速点( v=3km/h)与淡出点之间时,通过编码器输出“电制动力达到多大值”信号,使得电制动和空气摩擦制动混合施加。当列车运行在恒电制动力最高速度和电制动淡出点之间时,仅使用电制动,当列车运行速度超过恒电制动力最高速度时,电制动和空气摩擦制动又混合施加(图1)。

下面分别介绍这几种制动方式的制动原理及应用方式。 1、电制动 城市轨道车辆电制动采用再生制动与电阻制动。当“制动列车线”激活发出制动指令时,优先采用电制动。如果“运行系统网络”允许,使用的主要制动模式是再生制动,当接触网网压高于750 V时,不能够吸收再生制动反馈回来的能量,则采用牵引控制单元控制的电阻制动。 (1)再生制动。 在变频调速系统中,电机降速和停机是通过逐渐减小定子给定频率来实现的,由于惯性原因,电机的转子仍旧处于被动的运行状态,当同步转速ω1小于转子ω时,转子电流相位几乎改变了180°,电机从电动机状态变为发电机状态;与此同时,电机轴上的转矩变成制动转矩 T e,电机处于再生制动状态。电机再生的电能经续流二极管全波整流后反馈到直流电路,再生循环使用。

地铁车辆段固定式驾车机技术分析

地铁车辆段固定式驾车机技术分析 摘要:如今,地铁成为城市中一种热门的交通工具。由于地铁车辆的结构特点,需要采用固定式架车机进行车列的架落车作业,以提高检修作业的工作效率。本 文通过分析比较不同的架车方式,研究固定式架车机的性能和机理,以便合理选 取地铁车辆段架车机型式。 关键词:固定式架车机地铁车辆段技术 一、架车机型式的选择 1.架车方式比较 一般情况下,车辆段内采用的架车方式有地面固定式架车机架车、地面移动式架车机架车、固定式架车机架车。地面固定式架车机在铁路机务段、车辆段内广泛使用,为比较固定 的单台机车或单台客、货车辆架车所用。由于机务段、车辆段检修工作量大,任务饱满,因 此该设备的使用频率很高。移动式机车机是地面固定式架车机的一种替代形式。由于地面固 定式架车机的架车立柱被固定在地面上。因此,在工作量相对较小的使用场所使用就显得非 常不经济,故而在此情形下可以采用移动式架车机,当不使用架车机时,可方便地移开,以 腾出工作场地。但无论是地面固定式架车机还是移动式架车机,机车或车辆均是单辆架车, 对于固定列车编组架车时,需要解编列车,大大地增加了工作量。 地铁列车实行高密度、小编组的开行方案,一般情况下为固定编组,车辆与车辆之间通 常采用半自动车钩和半永久牵引杆连接。当列车队中的车辆或某一转向架发生故障需要维修时,则需要进行架车作业,脱离故障单元。由于车辆之间不同连接方式的电气连接、机械连接、风管连接十分复杂,解编作业和架车作业将消耗很多时间,为提高作业效率,固定式架 车机组应运而生. 2.固定式架车机的使用目的 如前所述,固定式架车机组主要是满足固定列车编组的检修作业需要。其作用一是在不 完全解体条件下的单节车辆解钩或单个转向架更换,二是整列车解钩作业以及全部转向架推 出检修。 二、固定式架车机的结构形式及架车方式 1.结构形式 整体地下式固定架车机组,可对整列车(或一个单元车组)在不摘钩状态下进行同步架 落车作业,也能对任一单节车辆进行架落车作业。当架车机组将整列车(或一个单元车组) 或单节车辆举升起来之后,便可更换举升起来的车辆底部的转向架,或在车辆底部进行维修 工作。 固定架车机组在地下基础坑内安装,完成对单元列车或单车的架落车作业。架车作业时,由调车机车或公铁两用车,将列车单元牵引到架车台位上,并正确对位,架车机构将车辆 (带转向架)举升到设定高度,解除转向架与车体之间的连接,升起车体托架支承车体,架 车机构带转向架一同落下,推出转向架。落车作业的工艺过程为架车作业的反序过程。架落 车作业完成后,设备全部降入地坑,车库地面平整无障碍。 车辆同地下式固定架车机系统正确对位后,转向架举升单元才能作业。架车作业时,转 向架的每个滚轮都限制在轨道桥活动部分顶部轮缘的凹陷处,这样能确保在举升过程中,转 向架不会从轨道桥上滚落下来。该系统的优点是不会被铁锈或其它任何零件的不活动而卡死。因此,该系统不需要能引起故障的电控系统。为了准确地定位车辆 /转向架,在凹陷处安装 有轮探测设备和限位开关。 固定式架车机的单台结构形式由转向架架车单元、车体架车单元以及控制装置三部分组成,用于每辆架车时有 4套转向架架车单元和4套车体架车单元。架车单元是固定式架车机 的主要承载部件,每套转向架架车单元由 2根立柱形成的门式框架座位车轮抬升立柱,车体 架车单元由 1根车体抬升立柱组成,当各立柱升至最高位置时,可将车体及转向架升高 2m 以上。为保证立柱能垂直升降,每根立柱设置8组导向滚轮,保证立柱在受到偏心弯矩时能 自由升降。 在4个车体举升托架支撑起单节车辆后,设计采用2组转向架举升单元完成单节车辆转

浅析地铁列车制动系统失效

浅析地铁列车制动系统失效 摘要:制动系统是列车重要的系统,它能使列车迅速的减速或停车,地铁列车由于站距较短,会频繁的使用制动,所以制动系统必须有很高的可靠性,应有效避免整车制动系统失效,造成不能停车。本文从制动系统的执行机构、制动系统的控制机构以及列车主控制系统对制动系统的控制等方面着手,通过对各系统可能出现的引起制动失效故障进行分析,说明列车整车制动系统失效的可能性。 关键词:制动控制;故障风险;失效 Analyzing the subway train braking system failure DENG Pei-jin (Guangzhou Metro Corporation , Guangzhou 510310,China) Abstract: The braking system is important for the train, which enables slow down or stops the train rapidly. The braking system must have high reliability, which due to the shorter distance between each subway station that we should use the brake frequently to avoid the whole brake system invalided resulting not stop. This article describes the possibility of train vehicle brake system failure, which commencing from the actuator braking system, the braking system control mechanism and the control of the train braking system master, and also analyzing each system that may be caused by brake failure fault. Key words:Brake control;Failure risk;Failure 2011年7月23甬温线浙江省温州市境内出现高速列车追尾事故,造成重大的人员伤亡和财产损失,作为同高速动车类似的城市轨道列车,我们经常有疑问,高速行驶的多编组地铁车会不会在紧急情况下有停不住车的可能,列车制动系统的可靠性到底如何,失效的风险有多大,对于这些问题,本文将进行探讨。 制动系统遇有紧急情况应能使电动车组在规定距离内安全停车,一旦出现故障就会有制动失效的可能性,制动失效会使列车不能停车或停不住车,因此就会有列车追尾的危险。作为地铁列车,其设计在这些方面都是有考虑的,下文是引起制动失效的常用故障,以及对这些故障的风险性分析,分析该故障引起制动系统失效的可能性,最后得出结论从车辆本身设计来说出现制动系统失效的可能性很小,是可以有效避免出现安全事故的。 1.制动的实现 地铁电客车通常配备有两套制动系统:一个电制动系统(ED制动);一个气

国产化地铁A型车牵引与制动系统的配合

国产化地铁 A 型车牵引与制动系统的配合引言 随着城市轨道交通装备国产化进程的日益推进,地铁车辆的核心装备,车辆电气牵引系统也已经由株洲南车时代电气XX公司 完成自主开发并已在国内多个地铁市场完成推广应用。 国内早期的A型地铁列车车辆均由国外整体引进,外方主导了列车各子系统的功能关系。当列车牵引系统实施国产化后,有关牵引与制动系统之间的关系必然由国内车辆集成商与自主牵引供货商共同制订和完成。做为国内最早投入地铁运营的城市之一深圳市为响应国家发改委的号召,在深圳地铁 5 号线部分列车 上实施了牵引系统国产化。其中的电气牵引系统采用了时代电气自主研发的电气牵引系统,列车制动系统采用了KNOR公司的 EP2002制动系统。自主的牵引系统与车辆制动系统的之间配合关系牵涉到列车的牵引与制动性能,因此完善的接口及功能设计至关重要。本文就深圳地铁5号线国产列车牵引系统、制动系统以及两者之间相互配合关系进行了阐述。

1、电气牵引系统 国产 A 型列车地铁采用 4 动 2 拖六辆编组,具体编组型式为- A*B*C=C*B*A- ;三辆车为一单元车组,六辆车为列车编组。列车采用 DC1500V 架空接触网受流。 自主电气牵引系统包含牵引传动系统、辅助电源系统和网络控制和诊断系统。整个列车电气系统包括受电弓、高压电器箱、牵引逆变器、辅助电源箱、110V 蓄电池充电机、牵引电机、齿轮装置、滤波电抗器、制动电阻、避雷器、司控器以及网络控制系统组成。 高压主电路通过B车受电弓受流,首先经过高压电器箱HV01,主要功能是进行电路分配,以及实现为主电路的隔离及保护。经 过高压箱HV01分配后的高压电路,一部分送到动车(B车与C车)高压电器箱HV02为牵引主电路供电,另一部份为辅助系统提供高压输入。高压电器箱HV02主要实现牵引主回路的前级充放电功能,另外还提供接地检测及电抗器储能吸收保护等电路,经过HV02后的高压电送至线路电抗器后到牵引逆变器以提供牵引逆变器的高压输入,经过牵引逆变器的逆变控制产生三相交流电驱动异步牵引电机,最终实现列车的驱动。牵引逆变器配置相应的制动电阻,以提供电阻制动时的能量消耗。 牵引传动系统采用目前地铁车辆较为广泛所采用的VVVF 牵引逆变器- 异步牵引电动机构成的交流传动系统。逆变器控制装置即传

地铁车辆辅助系统两种供电网络的分析

地铁车辆辅助系统两种供电网络的分析 康亚庆 (南京地下铁道有限责任公司南京210008) 摘要:分析地铁车辆辅助供电系统的两种供电网络的特点、控制方式及其优劣 关键词:地铁车辆、辅助系统、交叉供电、扩展供电 1、地铁车辆电气系统概述 地铁车辆电气系统主要由三大块构成:牵引系统、辅助系统及列车控制系统。其中牵引系统主要为列车提供牵引动力及电制动力,控制列车的运行速度。辅助系统主要为列车除牵引以外的其他电气系统如空调、照明、乘客信息系统、监控系统等,主要为提高乘客舒适度而设置。列车控制系统主要是协调控制列车各个子系统,采集各子系统的信息,进行控制和监视,保证列车运行安全。 辅助系统的供电根据电压等级分为两种,一种为交流400V系统,另一种为直流110V 系统。其中交流400V系统为空调,电加热器,空气压缩机,车厢LCD屏,牵引变流器、辅助变流器、制动电阻、电抗器的冷却风机等交流负载供电;直流110V系统为照明、内外部指示灯、刮雨器、列车上所有控制用电、车门驱动系统、车载信号系统、车载无线通信系统、乘客信息系统、车载监控系统等直流负载供电。以下着重介绍交流400V供电系统目前存在的两种供电模式。 2、交流400V供电系统目前存在的两种供电模式 不管是4辆2动2拖编组列车还是6辆4动2拖编组列车,均可以看作两单元列车,即列车由两个单元组成。一般来讲每个单元有一个辅助逆变器,比如南京2号线列车,每列车为6辆编组,两个单元。每个单元由两辆动车(分别为带受电弓的动车和不带受电弓的动车)和一辆拖车组成,动车带有牵引单元,拖车不带牵引单元,每个单元在拖车上设置一台辅助逆变器(缩写为CVS)。辅助逆变器实现两个功能,一个是将接触网的直流1500V逆变为交流400V,为列车上交流负载供电;一个是将列车直流1500V变换为直流110V,为列车上直流负载供电,并同时为蓄电池充电,当1500V供电失去或逆变器故障时,由蓄电池作为后备模式为列车控制系统及重要直流负载供电。 目前对于交流400V供电网络存在两种供电模式,一种为交叉供电,一种为扩展供电,其电路图分别如下: 图1 交叉供电

城市轨道车辆制动系统设计毕业设计(开题报告)

毕业设计(论文) 开题报告 题目跨座式城市单轨交通车辆 制动系统设计 专业城市轨道车辆工程 班级08级城轨1班 学生戴学宇 指导教师赵树恩 重庆交通大学 2012年

1. 选题的目的和意义 随着我国城市化进程的加快,城市交通拥堵、事故频繁、环境污染等交通问题日益成为城市发展的难题。城市轨道交通以其大运量、高速准时、节省空间及能源等特点,已逐渐成为我国城市交通发展的主流。在城市轨道交通系统中,跨坐式单轨交通制式因其路线占地少,可实现大坡度、小曲率线径运行,且线路构造简单、噪声小、乘坐舒适、安全性好等优点而逐渐受到关注。 在我国城市轨道交通迅速发展的同时,其运营安全保障已成为目前面临的重要问题。车辆作为城市轨道交通运输的载体,由于速度快、载客量大、环境复杂,其运行安全状况不容乐观——车辆故障不断出现、事故常有发生,这些故障不但严重的影响到正常运营,一旦引发事故将会带来巨大的人员伤亡和经济损失。制动系统是城市轨道交通车辆的关键系统,直接影响其安全运行,为提高车辆运行的安全性,对制动系统的设计便显得尤为关键。 2.国内外研究现状及分析 基础制动装置是确保城市轨道交通车辆行车安全的措施之一。在分析城市轨道车辆运输特点基础上, 李继山,李和平,严霄蕙(2011)《盘形制动是城市轨道车辆基础制动装置的发展趋势》[1]结合城市轨道车辆基础制动装置具体类型,分析了城市轨道车辆踏面制动与盘形制动的优缺点, 用有限元模拟城轨车辆车轮 踏面温度场及热应力, 表明速度100 km/ h 及以上的城轨列车基础制动不适宜采用踏面制动, 指出盘形制动是城市轨道交通车辆基础制动的发展的必然趋势。丁锋(2004)在《城市轨道交通车辆制动系统的特点及发展趋势》[2]一文中介绍并分析了我国城市轨道交通车辆制动系统的形式、构成、技术特点及发展趋势。吴萌岭,裴玉春,严凯军(2005)在《我国城市轨道车辆制动技术的现状与思考》[3]中较为详细地回顾了我国城市轨道车辆制动系统的发展历程,分析了目前我国新型城市轨道车辆制动系统的特点,并与我国自主研发适用于高速动车组的同类型制动系统作了技术比较。分析了我国自主研发城市轨道车辆制动系统的技术基础,指出国内技术与产品和国外相比存在着系统理念、设计经验和系统可靠性方面的差距,同时指出自主研发城市轨道车辆制动系统存在的问题,并提出了建议。邹金财(2010)《一种轨道车辆空气制动系统优化及仿真》[4]利用Simulationx 仿真软件对工矿窄轨土渣车的空气制动系统的改进前以及改进方案进行仿真,在与试验真实值对比后得到了正确的结论,通过对该空气制动系统优化中仿真手段应用过程的阐述,为机车车辆系统优化方法提供了参考。师蔚,方宇(2010)《城

车载弓网在线监测系统在地铁车辆中的应用研究

车载弓网在线监测系统在地铁车辆中的应用研究 摘要:弓网系统是地铁车辆牵引供电系统的关键环节之一,对其实时在线监测 能有效保证地铁车辆的安全运营。本文从地铁车辆检修需求出发,研究了弓网在 线监测系统在地铁车辆中的配置需求,最大限度地减少工程投资的同时,对地铁 车辆的检修提供指导作用。 关键词:弓网,监测系统,地铁,检修 1引言 受电弓是我国城市轨道交通常用的一种受流装置,通过特定材质的碳滑板从接触网取电,为地铁车辆提供动力能源,弓网关系如图1所示。但基于不同的受电弓和接触网设计特性, 一般的弓网问题主要有碳滑板偏磨、接触网异物及燃弧等[1]。目前地铁主要采用DC1500V的大电流供电特性,弓网故障可能会引起供电系统的跳闸或车辆损坏,直接影响运营可靠性及 安全。弓网在线监测系统是一种对弓网的匹配性及可靠性的实时监测设备,根据监测数据进 行分析处理,及时对故障信息进行报警[2],保障弓网故障不被扩大和恶化。 2车载弓网在线监测系统设计 2.1系统介绍 车载弓网在线监测系统是一种车载受电弓实时自动化、动态综合监测系统,在地铁车辆 运行时,无需接触,即可自动检测弓网状态和主要工作参数,系统除了对弓网各种状态以沈阳地铁4号线一期工程地铁车辆为例,分析地铁车辆中弓网在线监测系统的功能配 置需求情况。沈阳地铁4号线一期工程选择2列车的其中一个受电弓,配置了如图2中的所 有功能,前列车的另一个受电弓不再配置针对接触网状态的监测功能;除前列车外,其余列 车的每个受电弓加装摄像头装置,可以根据监控视频及图片,有效分析弓网接触状态、异物 情况及燃弧等。这样既减小了巨大的工程投资,还可以满足运营检修需求,为故障排除提供 了可靠的保障。 2.3对车辆检修的指导意义 车辆段无线终端设备是对监测的数据进行分析、统计,对受电弓和接触网的故障信息进 行记录等。调度及检修人员可通过远程监控服务器,实时访问弓网的在线运行数据,获取报警、警告信息,及时处理故障,从而避免事故的发生。同时设备借助于大数据分析,可以对 常规故障信息分类整理,为检修人员提供技术指导,减少检修人员工作量。 3结语 我国城市轨道交通地铁车辆项目普遍采用刚性接触网,供电电流采用DC 1500V,使得列 车以低压大电流运行,车辆的受流情况较恶劣,弓网匹配和故障监测内容发生较多的变化。 隧道内车辆载客运营的安全性和可靠性要求很高,对弓网监测定位精度均有严格的要求。故 充分发挥弓网在线监测系统的实时、远距离非接触动态监测的优势,依靠受电弓检测系统的 稳定运行,及时地发现受电弓突发的故障,可有效避免弓网事故的发生,保证地铁安全运营。

地铁车辆网络题库

网络题库 一、填空 1、车辆网络控制系统是由(列车级控制)、(车辆级控制)以及(子系统控制)组成的一套控制系统。 2、当司机室监控卡屏时,需要重启控制柜内(CCCBN)断路器。 3、网络系统具有列车和车辆的(控制)(监视)、(故障诊断)和(故障存储)功能。 4,两列车进行联挂的时候,可以实现联挂司机室对讲和联挂司机对客室进行广播的功能,(四)个司机室可以互相通话,激活端司机室可以对(两)列车的所有客室进行广播。 5、TCMS与车辆各设备间采用硬线连接或网络通信;其中多数电气控制设备与TCMS 系统间采用(硬线连接)。 6、列车级总线和车辆级总线均采用(双通道冗余)的EMD通信介质的MVB多功能车辆总线, 7、显示屏网络界面中,各系统标签为白色时表示(设备掉线)。 8、如出现紧急报警,司机需要与乘客进行通话,司机按下广播盒上(人工)操作按钮。 9、客室LCD屏控制断路器(LCDN)与客室LED屏及动态地图控制断路器(LEDN),位于每节车厢的(客室控制柜内)。 10、当有火灾报警时,排除火警后,必须使用(复位)功能来消除火警显示,火警控制器会返回正常监视状态。 二、选择题

1、大连地铁列车网络通过(c )进行数据传输。 A、RS485 B、CAN C、MVB D、以太网 2、显示屏网络界面中,各系统标签为绿色时表示(B )。 A、故障 B、在线且为主 C、不在线 D、在线且为备用 3、乘客信显显示系统常规的广播顺序优先级最高级为(D ) A、视频伴音 B、报站语音 C、人工口播 D、无线语音 4、列车运行过程中,MVB总线的线路当其中一路出现故障时,CCU 将采用另外一路的数据,网络仍然正常通信,对系统性能没有影响。将此故障定义为(C )级故障。 A、一 B、二 C、三 D、四 5、全车使用了( )个中继器REP,其中( ) 车与( )车共用一个REP. (B) A、2个TC M B、4 TC MP C、4 TC M D、2 TC MP 6、RIOM单元故障,控制箱内IO模块指示灯不闪烁、不亮。重启断路器为(A ) A 、TMSN B、HMIN C 、SCCBN D、NVRN 7、广播系统由列车提供110V电源供电,客室LCD显示屏属特殊项,采用(D) A、DC110 B、DC220 C、AC380 D、AC220 8、司机上车后,列车上电,司机打开本端司机室钥匙开关,广播控制盒指示灯不亮的是(C ) A、激活 B、工作 C、对讲 D、通信

地铁车辆制动系统的故障与维护

地铁车辆制动系统的故障与维护 本文介绍了地铁车辆制动系统的主要性能及采用的德国克诺尔制动机公司生产的模沙拟式电控制动系统,其中,微处理制动控制与车轮滑行控制电子单元,以及制动控制单元BCU 是该 模拟式电控制动系统的核心控制部件。制动控制单元的所有部件集中地装在一个单独的具有气路的集成板上,进行模块化计, 结构紧凑,便于检修维护。本文主要针对制动系统的故障、维护进行探讨。 我国地铁建设事业在最近的十年内,取得了非常大的进步,针对地铁车辆空 气制动系统常见的故障与维护现状进行分析,并给出一些相关的维护建议。为了适应短距离起停车的特点,必须使列车启动快、制动距离短。这就要求制动系统装置具有操纵灵活,响应迅速,停车平稳、准确和制动力大等特点。城市轨道车辆为动、拖车编组列车,所以要求编组列车的各车辆的制动能力尽可能一致,并且能够适应列车乘客量的变化,具有空、重车的调节功能,以降低制动时列车的纵向冲击。 1、地铁内燃机车空气制动系统常见的故障主要有两种现象。 1.1第一种现象就是在七步闸试验的过程中,出现故障,并且具有重复性,将部件拆开之后,会发现内部的配件已经有些损坏,如金属件磨损超限、橡胶膜板破裂及“ 0"型圈损坏等等, 这时候只需要更换配件即可,此类事故出现的概率较小。针对第一种情况,主要以预防为主,具体预防措施:

1.1.1在定期检查的过程中,一旦发现不良的配件,或者可预测到的破损部件进行及时的更换。 1.1.2在对机车进行大范围的检修时,及时对易损的日常磨损部件进行更换工作,并且对全部的风源管路进行彻底的清洗,还有对所有的逆止阀、截止阀和三通阀进行更新。 1.2第二种现象就是七步闸在试验的过程中,能够运转正常,但是,在拆卸之后,会发现少量的杂质和油水在里面,这时候,只需要进行简单的清洗并吹干即可。 第二种情况发生的概率较低,并且也不容易察觉,但是,故障一旦发生,就会因为处理超时而造成严重的事故发生。导致第二种情况发生的原因主要是其中的空气管路系统变“脏”导致的,由于在运行使用的过程中,会有一些灰尘、沙粒及各种金属氧化物等成分进入风源管路,从而导致“脏”的出现。因此,这种情况下,重在防治。 2、空气管路系统“脏”的具体原因 2.1来自空气中的沙尘现在的地铁轨道,很多都设置在地面上,致使制动风源源于外部空气,当空气中的沙尘过多的时候,过滤系统不能完全的进行阻隔,长久使用之后,就会在管路中出现大量的沙尘沉积。尤其是在一些干燥多沙及隧道内的地区。 2.2在检修过程中异物掉入管路中当工作人员对部件进行拆卸的时候,管口暴露在外面,这段时间内,由于工作的疏忽大意,就会有一些异物掉入到管口之中,而又没有及时的发现,就会为日后的地铁运行带来严重的安全隐患。

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