DMS监测系统监测功能的改进探讨

2015-01-01张耀回

铁道通信信号 2015年11期

张耀回

CTCS－300T列控车载设备配备的DMS监测系统，只接收来自JRU和TCR记录的部分数据，没有对CTCS－300T列控车载设备各部分电源开关、安全输入输出模块（VDX）、旁路继电器（BP）、制动反馈继电器（BFB）、冗余继电器（RB）、紧急制动继电器1（EB1）、紧急制动继电器2（EB2）等状态进行监测。而CTCS－300T列控车载设备在正常运行或换端启机的过程中，却频繁因VDX和BP、BFB、RB、EB1、EB2等故障导致动车组中途停车或无法正常启机，使ATP应急指挥人员依托既有DMS监测系统，无法掌握VDX和关键继电器、A／B系等运行情况，从而导致ATP设备故障延时扩大，严重干扰了正常的运输秩序。

为此，探讨应用无接触式相差磁调制测量原理，对ATP机柜内安全输入输出模块、电源开关和继电器动作状态等进行监测，无需对既有动车组列控系统和车辆接口电路做任何变更，对ATP系统不会造成任何安全隐患。

1 DMS系统增加监测部分组成原理及功能

利用非接触式直流小电流监测传感器，通过DMS采集单元，建成A／B系、安全输入输出模块（VDX）和继电器控制接口等关键设备监测系统，并将监测结果存储在DMS存储单元中，用无线方式实时传回地面，实现对动车组列控系统与外部设备控制接口状态的实时监测，并根据采集到的信息，快速定位制动接口相关的故障点。

DMS系统中VDX及其驱动、采集继电器、A／B系监测原理图如图1所示。

DMS系统增加监测部分由智能继电器电流采集仪（传感器）、数据采集单元、数据存储传输单元、安全输入输出模块（VDX）和继电器工作状态智能判断模块等组成。

1．智能继电器电流采集仪（传感器）的功能是将监测的 A／B系、VDX 和 BP、BFB、RB、EB1、EB2等继电器状态信号，通过非接触方式，转换为数字信号。

图1 VDX及其驱动、采集继电器、A／B系监测原理图

2．数据采集单元负责采集传感器转换后的数字信号，支持多路轮询采集。

3．数据存储传输单元的功能是将得到的数字信号，分析、筛选、存储及远程传输。

4．设计开发列控车载设备安全输入输出模块（VDX）和继电器工作状态智能判断模块，采用嵌入式Linux实时操作系统，使系统运行具备良好的实时性和稳定性。

2 DMS监测系统分析、判断原理

CTCS－300T列控车载设备正常启机自检时，继电器动作次序如图2所示。

图2 ATP启机自检时继电器动作次序图

CTCS－300T列控车载设备启机后（系统上电），除反馈继电器（BFB）外，所有AG继电器全部落下；ATP启机7s左右，通过MVB总线将FSB和TCO指令发送给车辆CCU；1＇36"，RB↑，EB1和EB2交替闪烁；1＇38"，RB↓，EB1和EB2保持交替闪烁；1＇42"，RB↑，EB1保持闪烁，EB2↑，BFB↓。

1．A、B系使用判断：①传感器6有信号，传感器7无信号，A系在使用；②传感器7有信号，传感器6无信号，B系在使用。

2．主控端与隔离开关位置判断：①传感器6无信号，传感器7无信号，传感器5有信号，非主控端或主控端ATP未开机；②传感器6无信号，传感器7无信号，传感器5无信号，非主控端或主控端ATP开关隔离位。

3．ATP启机到待机过程判断：①时间1＇36"，传感器2有信号，则正常（RB↑），传感器2无信号，则报VDX1故障；②时间1＇38"，传感器2信号消失，则正常（RB↓）；③时间1＇42"，传感器2再次有信号，则正常（RB↑），传感器4有信号，则正常（EB2↑），无信号，则报VDX2故障；④传感器5信号消失，则正常（BFB↓）。上述步骤正常完成，则ATP正常进入待机模式。

4．从待机到完成制动测试过程判断：①传感器1瞬间有信号又消失，则正常（BP瞬间吸起），无信号则报VDX1故障；②传感器3瞬间有信号又消失，则正常（EB1↑），无信号则报 VDX2故障。

5．ATP运行中发生故障判断：①传感器4信号消失，传感器3有信号，则ATP正常输出紧急制动；②传感器2信号消失，传感器4信号消失，传感器3有信号，则ATP异常。

DMS系统增加监测部分安装在CRH380B－3658动车组ATP机柜内的实物图如图3所示。

3 结束语

通过在长沙电务段CRH380B－3658动车组ATP设备中，加装非接触式传感器采集A／B系电源开关和继电器等关键数据的方式，不但能成功实现正常情况下，对动车组列控车载设备控制接口监测数据的实时传输，而且使异常情况下列控车载设备故障能够智能定位。加装该设备后，CRH380B－3658动车组的良好运用，充分说明了在既有的DMS监测系统中，设计开发的列控接口安全输入输出模块（VDX）、继电器工作状态智能判断模块，不但可使系统运行具备良好的实时性和稳定性，而且还可以通过在ATP机柜内利用平衡式相差磁调制测量原理，对监测系统和接口电路进行隔离，在不影响动车组安全运行的前提下，实现了对CTCS－300T列控车载设备启机或运行过程中A／B系、安全输入输出模块（VDX）、继电器工作状态的实时跟踪，并结合启机过程中，列控车载设备在制动测试时各继电器的动作情况，自动判断出VDX、继电器工作是否存在异常，并在DMS客户终端进行实时报警。为ATP应急指挥人员指导司机（机械师、ATP应急处置人员）进行应急操作提供有效信息，可以极大的压缩ATP设备故障延时。