关键词：地铁车辆应急；驾驶防碰撞；系统设计方案
1.常见的地铁故障以及处理措施
1.1常见系统的故障等级划分
反馈传感器装置安装在地铁车辆的每个系统部件和必要部件中，易于控制和诊断车辆故障诊断系统，收集、分析、转储和显示每个车辆部件的故障数据。在牵引系统中，根据故障的程度，第一次严重故障(1级)影响地铁列车的正常运行发生碰撞，它分为必须立即返回现场处理的故障。出现此级别的故障，列车必须到达最近的车站，疏散乘客，清空列车，然后返回车辆维修基地。第二，中度故障(2级)允许列车保持现状，在响应服务机构的请求完成运行图中指定的交通路线后，返回车辆第三类维修基地:轻微故障(3级)。 地铁列车应运营机构的要求完成当天列车运行图中规定的交通路线后，允许返回车辆维护基地。
1.2常见的系统故障
牵引系统中常见的故障是溢出、碰撞、过热保护和指令错误的常见原因。所有这些故障都通过传感器通过系统网络反馈给车辆显示器，列车驾驶员在驾驶时发现并处理了这些故障。过电流可具体分为直流过电流和逆变器过电流，DC电流从逆变器中的LH1电流传感器牵引到DCU模块，在通过车载网络系统反馈到车辆显示器的过程中，是指LH1电流传感器和DCU模块传输过程中产生电流过电流的情况，一般指逆变器过电流，指>的情况；1050A主要是切断，牵引逆变器中，LH3电流传感器、LH4电流传感器、DCU模块、脉冲分配板、IGBT驱动板，IGBT逆变器过程中存在问题，如果正常，IGBT正向传输过程中，LH3电流传感器、LH4电流传感器、DCU模块、脉冲分配板、IGBT驱动板，此外，在逆变器从IGBT、IGBT驱动板、脉冲分配板传输到DCU模块的过程中，通过车载网络系统反馈到车载显示器的过程中，瞬时值>为:2100A产生过电流。
过热保护-牵引逆变器模块中温度继电器信号检测模块的温度过高，温度过高信息反馈给DCU，车载显示器通过车载网络系统反馈。通过在电机中安装电机温度传感器来检测电机的工作温度，该传感器被认为是电机温度传感器的故障，即牵引电机的工作温度超过180摄氏度、超过220摄氏度或低于50摄氏度。命令错误——当地铁列车驾驶员操作列车方向手柄，发出方向命令时，网络系统将命令传递给牵引逆变器的SMC模块，并检测到牵引命令出现错误，信号输出值SMC模块被反馈，通过系统网络显示在车辆显示器上。
1.3常见故障处理措施
根据故障的类型和具体情况，故障可分为以下几类:通信故障类型——检查模块程序是否编写正确，检查模块灯显示是否正确，根据排除方法排除哪个模块有故障，以及短路MVB总线插头。模块故障类别——根据显示屏或故障现象判断哪些模块参与控制和反馈，并处理可能有故障的模块。碰撞等特殊情况类别——由于外部原因造成的网络通信故障或模块故障，在交车时需要校准网络布线，首先是网络插头的4根通信线，然后是屏蔽线是否短路。牵引系统常见故障通常发生在过流、过热保护、命令错误以及发生碰撞等方面。这些故障的发生主要是由于车辆运行期间的异常状态。
这一点与传感器的检测状态有关，也与牵引系统各部件的运行状态有关。故障学家的检测分析是处理故障的前提。首先，驾驶员必须在车辆显示器中看到反馈信息的类型，该部分的信息被收集在车辆牵引系统的每个部件的信号反馈装置中。正常情况下，地铁列车驾驶员可以在车辆显示器的网络拓扑界面中看到系统模块显示的运行/故障状态。必须从模块面板上的灯观察每个系统部件传感器检测到的更详细的状态信号。故障信息显示在驾驶员驾驶操作表的显示屏人机界面上。车载控制系统，通过对信息的判断和理论分析，分析其存在的各种原因，或者在出现故障时逐一调查驾驶员，驾驶员返回驾驶列车的车辆维修基地后，车辆检查员下载并检查，他们逐一调查如果故障排除成功，记录故障排除过程，如果故障排除失败，返回预处理状态，重新进行故障信息处理决策，直到故障得到解决。处理故障的流程通常是检查、分析、零件更换/维修处理、检查/调试和使用条件的恢复。
2.技术方案
2.1工作原理
如图1所示，地铁紧急驾驶防撞系统中列车之间的通信和测距过程如下:（1）后方车辆的系统主机向射频模块发送主动查询请求；(2)后车射频模块接收到请求后，对车辆信息进行编码和调制，然后通过天线将信息发送到外部；(3)前车射频模块接收信号，对信号进行解码和解调，并将结果发送给系统主机；(4)前方车辆的系统主机对接收到的数据进行协议验证，如果验证通过，向射频模块发送许可响应请求；如果验证失败，将不会做出响应；(5)接收到允许回复的请求后，前方车辆的射频模块对前方车辆的信息进行编码和调制，然后通过天线将信息发送到外部；（6）后车射频模块接收信号并发送给系统主机。该系统基于查询-应答模式工作。后车发送查询信号后，前车主动发送响应信号。由于信号是由前方车辆的射频模块直接传输的，信号强，可以在复杂线路条件下实现长距离传输，具有很强的抗干扰能力和抗多径衰落性能。
2.2系统构成
地铁车辆应急驾驶防碰撞系统是一套独立于信号系统的列车智能化子系统，它与列车智能化网络系统联网，传输应急驾驶防碰撞相关信息，可在车载信号系统切除或失效的情况下，实时测量本车与前方同轨道运行的其他列车的距离，并为司机提供安全距离预警信息，预防列车碰撞事故发生。系统结构由车载设备和地面设备组成。车载设备包括：系统主机、显示终端、射频模块、RFID（RadioFrequencyIdenti-fication无线射频识别）天线；地面设备包括：地面电子标签。
2.3系统关键技术
2.3.1列车间通信本系统通过无线通信技术实现列车间通信功能。该系统工作频率为2.4千兆赫，可以灵活配置通道。无线通信采用信号扩频通信机制，广泛应用于军事通信系统，在低信噪比和复杂电磁环境下运行稳定。此外，它还具有抗干扰能力强、抗多径性好的特点，能够在轨道交通线路上稳定通信，特别是在复杂隧道路段。
2.3.2列车间隔测量该系统使用数据链路技术测量列车间隔。列车之间通信时，可以实现列车之间的位置测量功能。系统的范围主要是利用电磁波在空间中以恒定速度传播的原理来实现的，传播距离主要是通过包括M序列自相关原理在内的传播相位线性变化的。基于这一原理的设备广泛应用于北斗和全球定位系统等卫星定位系统。
2.3.3列车位置定位本系统通过在线路中布置无源电子标签，在列车上安装配套的RFID接收天线，实现列车位置定位功能。RFID工作在UHF频段，具有抗干扰能力强、工作稳定等特点，当列车高速运行时可稳定识别地面电子标签；同时，地面电子标签采用无源方案，具有施工方便，维护简单等特点。
3.结束语
由此，本文主要介绍了地铁车辆在紧急驾驶防撞系统中的应用，并对其进行了设计。此外，该系统能够在隧道连续曲线、坡度和地面天气条件等复杂的线路条件下稳定工作，为地铁车辆的紧急运行条件提供设备级辅助保障，提高地铁的安全运行效率和设施级辅助保障。
参考文献
[1]肖中历.大数据地铁车辆牵引系统故障诊断技术的分析[J].江西建材，2017（14）：172+177.
[2]石永春.地铁车辆电气系统中牵引与辅助系统的故障与检修[J].江西建材，2017（13）：204+210.
论文作者:宋磊
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/17
标签：系统论文; 故障论文; 车辆论文; 模块论文; 列车论文; 信号论文; 地铁论文; 《科学与技术》2019年第14期论文;