司机室占有功能在列车控制中的应用与故障分析

周 峰，张 伟

(中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412000)

0 引言

司机室占有功能的正常实现作为城轨车辆列车控制的前提条件，是各子系统正常运行工作的必要条件，因此确保列车司机室占有功能正常是列车电气功能调试的关键。

1 司机室占有电路原理分析

列车被激活后，司机室占有电路的目的是确定受控司机室，并确保在占有司机室能对列车运行进行操作，投入使用相应的设备和逻辑电路，一列车中2个司机室不能同时占有，只有1个司机室占有有效。

任意一个司机室被占有，本端司机室占有继电器和列车占有继电器得电。因部分设备和逻辑电路须采用列车占有继电器的相应触点，所以列车控制功能需要在任意端司机室占有投入后才能工作。列车激活后，操作任一端司控器钥匙至开位，司控器钥匙开关=22-A01-S01的常开触点41-42闭合，经过列车占有继电器=22-K102的3-13常闭触点，使列车占有继电器 (=22-K101、=22-K151、=22-K152、=22-K153、22-K154) 得电，同时给=41-A104.02网络模块的X3的B2点一个占有信号，司机室占有生效，司机室占有继电器通过=22-K101的13-14触点自锁。同时通过司机室占有继电器=22-K153的43-44触点和列车线使列车2个单元的列车占有继电器=22-K102得电，也给了网络模块=41-A204.01的X3的B4一个列车占有信号。

司机室占有和列车占有后，可进行所有模式下的司机室内(司机室占有端)的列车操作。列车占有=22-K102闭合后，其常闭点3-13断开，在电路上使非占有端的司机室占有继电器电路断开，即在非占有端操作司机室钥匙，非占有端的司机室占有继电器也不会得电，这样两端司机室不能同时占有，只要有一端占有生效，另外一端就不会占有生效，它们是一个互锁的关系；同时，通过网络模块=41-A104.02的X3的Z2点的状态判断出列车两端有司机室钥匙操作，HMI上会显示有相应提示告诉司机两端司机室钥匙同时操作激活。司机室占有电器原理图如图1所示。

图1 电器原理图

2 司机室占有功能在列车控制中的应用

列车司机室激活由司机操作司机控制器完成，具体详见电器原理图(见图1)。操作元件为司控器钥匙开关，钥匙只有在“OFF”位才能被取出。

在列车激活后，司机室占有，司机可操作(司机室占有端)司机台上的相应按钮和司控器手柄来实行列车控制，非占有端司机室操作是无效的，除少数功能能操作，如司机室对讲、客室照明、刮雨器、紧急停车等。

司机室占有，相应的占有继电器吸合，占有生效，HMI列车显示器点亮，与占有继电器触点相关的功能可以操作实现，如受电弓控制、高速断路器控制、车门控制、停放制动控制、空调控制、广播控制、HMI显示与操作等，这些功能控制实现成功后，相应按钮灯的显示也只有占有端司机室会显示。通过操作司控器钥匙闭合，方向手柄和牵引制动手柄才能操作实现方向和牵引制动功能。这是非自动折返模式下司机室占有激活，自动折返模式下司机室占有激活由车载ATC选择。

一列车只能有1个司机室能被激活，司控器钥匙开关转到“ON”位，激活司机室(司机室占有信号)为占有端，该司机室具有全部控制功能，所有的控制信号(紧急制动指令除外)只以操纵端的控制信号为准，大多数指示灯也只能在占有端可用。

换端时，以下设备/系统的状态不因“司机室占有”状态的变化而变化:①列车总线和车辆总线功能。②照明(包括内部和外部照明)。③司机室与司机室的对讲。④如果钥匙取出时空调在运行状态，则空调保持运行状态。空调“合”和“开”按钮失去作用。⑤无线广播。⑥DC 110 V低压电源。⑦“紧急停车”蘑菇按钮。⑧高速断路器保持当时状态。⑨车门保持当时状态；司机室激活故障诊断两单元司机室同时激活，当两端“司机室占有”输入信号均有效时，网络实现牵引封锁。

3 故障分析

在2021年6月的某项目车辆调试过程中，出现司机室占有功能无法实现，HMI出现闪屏，占有继电器分合动作异常，尝试换端操作，故障现象一样。

根据图1分析可知，占有完成HMI显示器点亮是给到=41-A104.02网络模块的X3的B2点一个占有信号，通过网络判断是否有两端同时占有，没有两端同时占有，才会输出占有信号，HMI显示器点亮。针对这个故障现象，可以从网络模块接线是否有虚接，HMI显示器电源插头是否松动，占有继电器线圈接线是否牢靠来排查线路问题。

检查=41-A104.02网络模块的X3的B2点接线正常，HMI显示器电源插头连接牢靠，测量了电源有DC 110 V，插头点位与HMI显示器固定端一一对应，无错位现象，检查了占有继电器各线圈接线正确牢靠无虚接现象，基本可以排除线路错线虚接的可能。

由上可知，车辆占有线路正常，HMI显示器点亮还需要HMI软件下载成功，并且是最新软件，设置相应的操作端，两端司机室屏不能设置成一样的地址。重新更新HMI最新软件，设置好操作端后，再操作司机室占有钥匙，故障现象还是一样，考虑是不是列车网络不正常导致。列车网络不正常HMI上会报列车网络故障，列车网络没有建立，看不到网络结构图，不会导致HMI闪屏。

尝试换端操作司控器钥匙占有，故障现象也是一样的，根据以上分析，考虑两端司机室操作占有都是一样的故障现象，可以排除某个器件损坏导致。从结构原理图与实际的器件结合再重新分析，司机室占有后HMI显示器闪亮，继电器线圈可以得电动作，又断开，考虑是不是继电器线圈常开常闭触点互锁出了问题，以及原理图逻辑本身就有问题，从这个思路出发，又检查了继电器的接线和原理图逻辑有无错误的地方，按照原理图和实际情况分析司控器钥匙打合，占有继电器吸合包括=22-K153，通过=22-K153的常开触点43-44闭合使=22-K102吸合，使它的常闭触点3-13断开，断开后占有继电器就全断开了。

经查发现，=22-K101的常开触点13-14没有闭合导致占有继电器吸合不能自锁，初步怀疑=22-K101继电器触点有问题，和=22-K102继电器兑换后，测试了这端占有功能正常，换端再试占有功能，发现还是HMI闪屏，继电器不可能两端同时触点都有问题。

仔细检查继电器发现，其中=22-K102和=22-K153为利奇F470-D4V型号继电器，其余司机室占有继电器为施密特B400 115 EGSVF1 +EA103-EG-BFD型号继电器。利奇F470-D4V继电器触点动作特性如图2所示。

图2 利奇F470-D4V继电器触点动作特性

通过以上继电器型号的参数可知：利奇型号的继电器触点最长动作时间为16 ms，而施密特型号继电器为55 ms。结合原理图分析，当=22-K102吸合常闭触点断开最长时长为16 ms+16 ms=32 ms，而=22-K101吸合常开触点闭合最长时长为55 ms，时间更长，从而有个时间差使得=22-K101的常开触点没闭合，=22-K102的常闭触点就断开了，这使得占有继电器不能自锁，然后=22-K102断开，使它的常闭触点又闭合了，使得占有继电器又都得电了，此时HMI又亮了，所以就这样一直闭合断开，又闭合断开，使得HMI闪屏。设计继电器选型错误，更改继电器型号后两端司机室占有功能正常。

4 结语

城轨车辆调试是一个综合性很强的技术，既需要调试员全面掌握地铁车辆上所有电缆的走线方式和路径、器件型号参数、设备功能，又要熟悉原理图和工作原理。通过介绍司机室占有功能在列车控制中的应用，并结合某项目试制过程中出现的司机室占有故障进行了详细分析，对及时发现并处理类似故障、提高工作效率提供了一定的借鉴。总之，在实际调试过程中，调试员必须不断进行学习，总结经验，才能为车辆运行提供保障。