城市軌道交通車輛的車門智能診斷技術

鄭義

【摘? 要】經濟的發展，城鎮化進程的加快，促進交通建設項目的增多。隨著城市軌道交通線路數和運營總長度的增加，其運營負荷也隨之加大，如北京、廣州、上海等一線城市，部分城市軌道交通線路在高峰時段列車嚴重超載。作為車輛上下乘客通道的車門，因頻繁開閉、電氣部件等多個原因，成為車輛故障頻發的主要部件。由此，市場及行業內對城市軌道車輛車門系統故障診斷的需求也日益緊迫。本文就城市軌道交通車輛的車門智能診斷技術展開探討。

【關鍵詞】城市軌道交通;車輛;車門;智能技術

引言

在城市軌道交通車輛日常運行過程中由于車門為使用最為頻繁的機構，因此造成車門成為最容易發生故障的機構，這不僅影響到軌道交通的正常運行，同時還為乘客安全造成潛在隱患。在最大程度上加強對城市軌道交通車輛車門的故障分析，實現高效率的車門故障維護，是保證城市軌道交通安全運營的重要工作內容。

1.車輛基地智能診斷的層次架構

具有前瞻性設計理念的車輛檢修基地，需要考慮設施設備“狀態維修”和“智能制造”的發展趨勢?；亟ㄔO可以利用大數據分析的技術手段，在列車控制與管理系統（TCMS）的支持下，通過對車輛和檢修設備的狀態數據、檢修數據進行監控和采集集成，以實現車輛基地檢修作業的精細化管控，車輛基地內設備系統和人員的數字化感知，以及檢修數據綜合分析的智能化管理要求，從而全面提升車輛和設備的檢修效率，提高車輛基地管理水平。此外，通過對維修大數據的積累和分析，可用以輔助管理層決策和指導設備檢修及后期新線建設。

2.城市軌道交通車輛車門系統組成及工作原理

整個城市軌道交通的車門主要包括五個子系統，第一個子系統為車門導向系統，導向系統的主要作用是對車門運動進行合理的引導，確保車門能夠按照正確的軌跡移動;第二個子系統為電控系統，主要是確保車門能夠接收和反饋來自車輛系統發送的命令，控制執行器件完成相應的開關門動作;第三個子系統為鎖閉系統，主要是通過此系統完成對車門的鎖閉工作，確保車門的安全性，防止車輛在行駛的過程中出現車門意外打開;第四個子系統為內外操作裝置，通過內外操作裝置實現緊急或維護情況下對車門的解鎖并打開的控制，確保開關門動作能夠正常運作;第五個子系統為車門的基礎部件例如密封膠條、護指膠條、緩沖頭等，確保整個車門的正常工作。

3.城市軌道交通車輛車門常見故障診斷分析

目前軌道車輛門主要有電控氣動門和電傳動門兩種，其中電控氣動門被廣泛使用。通過對城市軌道交通車輛的故障統計后發現，車門故障類型主要包括車門關閉/開啟失靈、車門位置傳感器故障、車門關閉/開啟時間過長及車門防誤夾裝置失靈四種。首先當操作車門關閉/開啟開關時，車門不動作且沒有任何響聲，這是多是由車門控制動作的電磁閥發生故障。當有動作響聲，但此時車門鎖卻沒有動作，這種情況多是松鎖風缸失靈。當車門出現打開或關閉時間過長，這是由于風缸活塞損壞或密封不好造成。車門在關閉/開啟過程中發生振動，多是氣動管路發生泄漏。當車門發生夾人故障時，多是由于乘客探測傳感器和車門防夾系統損壞。

4.車門系統智能診斷技術

城市軌道交通車輛的車門系統故障智能診斷技術，是通過對車門系統工作狀態實施遠程監控，對每一個故障發生前的征兆進行監測和采集，經專家庫數據比對和統計分析后對發生的故障進行分類（如典型故障、亞健康預測等）和預判斷，通過車地無線傳輸，對車門狀態進行實時的傳輸和預報。各級管理人員和工程技術人員可隨時通過網絡遠程在線了解列車車門系統的實時運行情況，進而形成對車門系統科學的檢修維護制度。

4.1系統網絡結構

遠程監測及故障智能診斷系統由車載監測設備、數據中心診斷服務平臺以及客戶端等組成。數據中心診斷服務平臺有獨立的公網IP（網際互連協議）地址，主要具備所有在線運行車門系統監測數據的存儲、車門系統的故障判斷與診斷、車載設備的遠程監控與管理、客戶端的遠程訪問門戶等功能。

4.2狀態檢測預警模型

為了探索和研究設備設施狀態監測預警模型，需建設檢修設備管理系統。檢修設備管理系統主要包含設施設備的實時監測、維護保養、保養規程、維修管理，以及關鍵工藝設備監測數據管理、段場機電設備監測數據管理、設備報警管理、設備狀態管理、設備監測故障分析等方面，應用多網融合、大數據等成果，用以提升車輛基地的智能化水平，進一步提高設備設施維修檢修的精益化水平。

4.3車門遠程監測和車門的亞健康狀態分析功能

車門智能化系統可以遠程實時監控城市軌道交通車輛各個車門的工作情況，使得各級管理人員和工程人員可以通過網絡遠程了解車門的實時運行情況。車門智能化系統還能自動采集車門的各種運行參數信息，通過系統的故障規則知識庫，智能化判斷當前的車門是否將要產生故障，以及故障的原因及其解決方案。通過監測電機、門控器的工作狀態，車門智能化系統將優先預測以下車門系統將要發生的故障，并能初步分析出產生這些故障的原因。車門智能化系統會自動采集車門數據信息，并與該車門的歷史數據通過智能算法進行比較;用以判斷未來出現故障的概率以及車門是否工作于亞健康狀態。此外，通過車門系統的亞健康知識庫還可智能化判斷當前車門可能存在的問題以及所需檢修范圍。

5.降低城市軌道交通車輛車門故障率的具體措施

5.1提高城市軌道交通車輛檢修隊伍的綜合素質

建立起一支基礎知識扎實、專業技術過硬的城市軌道交通運營維護團隊，是保證城市軌道交通電客車安全高效運行的最主要因素，這就要求有效結合城市軌道交通運行特點，對員工的職業道德提出更高要求，幫助員工樹立愛崗敬業的觀念，增強運行安全意識，正確認識城市軌道交通車輛服務定位，同時采取多種形式并舉的培訓手段，不斷增強車輛運維檢修效果，采用活動式培訓方式，根據員工學習特點，設備培訓主題并將培訓內容分解到每個員工身上。針對城市軌道交通車輛出現的故障案例進行專題學習，對案例故障進行問題分析并采取多種方式尋求解決方法，在最大程度上避免人為故障的發生，定期組織全體作業人員參加安全生產事故學習會。

5.2加強城市軌道交通車輛車門系統日常維護

為確保車輛能夠長期平穩的運行就必須做好車門系統的日常維護工作，車門維護在車輛出發之前、車輛回庫之后都要進行全面的檢查，發現問題及時處理，要樹立預防大于應對的觀念;對于一些經常出現的車門開關問題要定時檢查，并建立相關的應急措施，確保軌道交通的安全運行。同時在車門系統日常維護過程中，需要構建維護檢修制度，可根據專業車門供應商提供的預防性維護檢修計劃制定符合各企業的日維護、月維護和年維護計劃，再按照此計劃進行維護和檢修。

6.結束語

城市軌道交通電客車作為城市中重要的交通基礎設施，其在運行過程中具有載客量大、?？空绢l繁的特點，頻繁的開啟/關閉就給車門的運行狀態造成嚴重威脅，嚴重時甚至直接會影響到乘客的正常出行和行車安全，為保證城市軌道交通電客車可以保持安全高效的運行狀態，就需要檢修運維人員加強對車門系統的維護和檢修，最大程度上提高城市軌道車輛的安全運營效率和使用壽命。

參考文獻

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