地铁车辆牵引系统常见故障分析

李昊　徐立超

[摘 要]地铁车辆牵引系统中的常见故障诊断操作涉及的工作十分复杂，除了需要判断故障产生原因外，还要应用辅助系统。文章对地铁车辆牵引系统故障内容进行总结，并从一般故障诊断、建立对应的故障结构表、牵引故障诊断、故障诊断分析系统4个方面提出了解决地铁车辆牵引系统常见故障的措施。

[关键词]地铁;牵引系统;故障诊断

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2021.04.055

[中图分类号]TP315[文献标识码]A[文章编号]1673-0194（2021）04-0-02

0     引 言

一直以來，城市轨道交通运行安全问题受到了人们的高度关注。地铁作为城市公共交通中的重要组成部分，安全情况与居民生命财产安全息息相关。地铁牵引系统作为地铁运营中的重要子系统，存在一些故障风险。对此，相关工作人员需要做好故障诊断和维修操作，避免地铁运行受到影响。

1     地铁车辆牵引系统故障内容

想要将地铁车辆牵引系统故障全面解决，相关工作人员先要做的就是对相关问题进行准确判断，确保系统部件不会出现分解问题，并以此为基础，对系统实际运行情况进行监测。一般情况下，故障诊断主要分成两个步骤。一是车外诊断系统，该系统主要针对的是一般故障问题。在系统运行过程中，主要是借助于测试仪器，执行一般故障判断操作，确定故障出现的根本原因。现阶段，由于问该类问题的出现存在很多不确定性，因此，人们需要应用车外诊断系统执行诊断操作，但该种方式会消耗很长时间，让故障解决成本大大提升。二是车载诊断系统，主要针对的是前牵引故障。现阶段，很多牵引车辆在制作过程中，均会安装与参数记录相关的仪器，使其在车辆行驶过程中进行数据记录，保存好行车记录，站在该类参数本身角度来说，离散型特点十分明显。虽然司机操作台可以将部分数据呈现，但如果问题比较严重，只能提示相关故障，无法对故障内容进行充分研究。所以两个系统在单独运行时，均不能将牵引车辆中潜在风险及时反映出来，增加了安全隐患事件发生的概率。最后，在具体地铁牵引系统故障研究上，很多企业并没有建立起对应的故障结构表，为后续故障排除带来了很大麻烦，故障模式结构如表1所示。

2     解决地铁车辆牵引系统常见故障的措施

从城市生活角度看，地铁属于人们必不可少的重要出行工具，关乎乘客自身生命和财产安全，受到人们的广泛关注。随着科技的不断发展，相关部门和研究人员提出了相应的地铁车辆系统故障分析方式，主要包括以下几方面。

2.1   一般故障诊断

从地铁车辆故障分析过程能够看出，人们可以借助测试对比法，全面设定相关内容参数模型，进而明确数据之间的差异性，并将其作为判断后续故障的主要依据。当数据分析工作结束之后，工作人员便有了对故障的一个初步判断，从而执行针对性的故障排查操作，解决相应的问题。例如，当过热保护-牵引逆变器模块中信号检测模块出现温度过高情况后，系统会自动向终端反馈温度过高信息，并通过车载网络系统，反馈到车载显示屏上。一般情况下，电机内部会设置温度传感器，从而实时检测电机工作温度，当牵引电机工作温度超过180℃或者低于80℃后，均被视为电机温度传感器故障。

2.2   建立对应的故障结构表

通过建立对应的故障结构表，能够提升故障数据的挖掘概率，且在该结构表中，还可以借助具体的故障内容，建立分类操作体系，为后续故障分析创造基本条件，具体情况如表1所示。

当地铁车辆牵引系统出现故障问题后，相关工作人员应与驾驶者进行深入沟通，大致判断故障原因。但由于地铁车辆自身复杂性较强，引发故障的因素有很多，在判断同一种故障时，可能存在很多引发因素，单纯凭借外在情况，无法保证故障判断的精准性。对此，工作人员可以根据故障实际情况建立结构表，进而归纳总结故障诊断实际情况和现场收集到的信息，通过有效对比后，更快地确定故障出现的原因。

2.3   牵引故障诊断

为了尽可能提升地铁车辆运营安全性，相关工作人员需要做好相应排查处理操作，并针对故障原因制定完善的应对措施，为开展后续维修工作创造有利条件。从实际数据分析中能够看出，相关工作人员为了确保良好的牵引系统故障分析效果，除了要提升故障排查效率外，还要建立完善的故障诊断系统。该项工作主要以实践操作为基础，通过获得具体的经验和数据，可以建立相应的故障预处理和故障位置查找一体化诊断体系。一般情况下，这种故障诊断系统主要涉及的内容有网络运输层、车载设备以及监控设备等，为了更好地提升监控效果，设计人员还会安排3个子系统。例如，在车载设备应用过程中，可以做到对车载的分级处理操作，以实现对牵引、车门等部门的实时检测，一旦出现故障现象，工作人员也能在第一时间了解情况，开展智能化控制操作，并依靠状态监测和数据采集，满足车辆设备状态反馈需要。

2.4   故障诊断分析系统

健全故障诊断系统后，相关工作人员还要建立故障分析系统，该系统主要包含以下几方面。第一，应用累计诊断式思维模式，并通过建设专家知识库，确保对故障产生原因进行深入分析和判断。第二，当特殊故障出现之后，工作人员还需要建立专门的资料库，为后续数据备案处理操作奠定基础。第三，建立特殊故障诊断体系，对于一些难以处理的故障，实现远程维修操控，降低故障解决难度。第四，深入开发全面诊断软件，以此提高故障诊断准确性，这也是整个地铁系统稳定运营的前提条件。

3     地铁车辆牵引系统故障诊断技术的发展

截至目前，随着人工智能技术和电子技术的不断发展，人们在地铁车辆牵引系统故障诊断技术研究中，将处理、控制和检测技术相结合，并将其应用到地铁牵引系统故障诊断工作中，实现了整个操作的自动化和智能化。

3.1   故障分析智能化

通过对专家系统技术的深入性分析，可以保证实践环节的充分性和完整性，让诊断范围逐步扩大，体现出系统之中牵引电动机过电流现象。除此之外，相关工作人员也可以借助专家系统，全面分析电流产生的实际原因，以有序开展后续维修工作。总的来说，正是由于故障分析智能化特点，让整个地铁车辆牵引系统故障分析工作开展得更加顺畅。

3.2   故障检测智能化及故障结果精确化

现阶段，计算机和机电一体化技术发展速度逐步提升，一些新型传感器的应用，可以让人们在地铁车辆牵引系统运行中采集更多数据，反映自身出现故障的原因。另外，隨着大数据的不断发展，神经网络技术和故障树技术变得更加完善，在实际操作过程中，能够合理解决相关故障。例如，神经网络故障专家系统具有较强的容错性，在获取实际信息时，呈现出的优势十分明显，能为后续处理操作执行创造有利条件，提高最终分析结果的准确程度。

3.3   故障信息的网络化

当故障问题影响整个系统运行时，不同维修人员对车型技术的掌握情况也不尽相同，可能会影响维修工作的全面开展。对此，相关工作人员应尽可能解决维修限制问题，突破信息传递过程中的局限性，实现信息高效传递以及相关资源共享，让工作人员利用技术进行全面交流。现阶段，在车辆牵引系统故障诊断中应用大户数据及技术，依旧存在一些不完善的地方，相关工作人员需要对其内部理论和实践进行全面研究。在后续发展过程中，故障网络信息化也会得到完善，为地铁车辆牵引系统故障问题解决创造有利条件。

4     结 语

为了确保整个地铁车辆运行的安全，相关部门和工作人员可以采取相应措施，让车辆牵引系统工作状态更加稳定。因此，为了让牵引系统与地铁运行要求保持同步，工作人员需要明确具体的故障出现原因，并制定有效的解决策略，以保证地铁车辆运行安全性和可靠性。

主要参考文献

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