天津电力机车监造项目部 300000
摘要:机车车载安全防护系统(简称6A系统)是针对机车的高压绝缘、防火、视频、列车供电、制动系统、走行部等危及安全的重要事项、重点部件和部位,采用实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和智能人机界面,整体研究设计而形成平台化的安全防护装置。中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)是机务信息化中机车动静态信息的采集、传输、地面诊断分析平台,为机务信息化应用功能提供信息支撑。机车微机经常会报6A系统传送异常,将导致6A数据缺失,在CMD主机上将无法进行数据下载,使得机车远程监测及诊断系统失效。本文结合微机屏报6A异常故障,对故障原因进行分析,并提出了改进方案,以增强机车运行安全性。
关键词:机车 6A系统 6A传送异常 CMD系统
一、6A系统
机车车载安全防护系统(简称6A系统)是针对机车的高压绝缘、防火、视频、列车供电、制动系统、走行部等危及安全的重要事项、重点部件和部位,采用实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和智能人机界面,整体研究设计而形成平台化的安全防护装置。
6A系统利用智能传感技术、通信技术和信息融合技术,对机车重点部位进行动态监测与监控,数据集中,信息共享,综合分析,提前预警。为机车在途运行提供安全监控,为机车地面检修提供安全防范支持,以加强机车运用安全的机防和技防能力。6A系统主要由中央处理平台和六个子系统构成。
CPP 中央处理平台
AGDR 机车高压绝缘检测子系统
AFDR 机车防火监控子系统
AVDR 机车自动视频监控及记录子系统
APDR 机车列车供电监测子系统
ABDR 机车空气制动安全监测子系统
ATDR 机车走行部故障监测子系统
二、CMD系统
中国机车远程监测与诊断系统(简称CMD系统)是机务信息化中机车动静态信息的采集、传输、地面诊断分析平台,为机务信息化应用功能提供信息支撑。CMD系统是机务信息系统的核心子系统,是机务车载数据及安全信息的集成、车地无线传输平台;采集、处理和传输TCMS、6A系统、LKJ等车载设备运行记录信息及故障信息;提供机车定位、实时状态数据监测、实时故障报警、远程诊断、视频点播、机车车载电子履历管理、专家支持系统、信息共享和功能接口等功能。实现了对机车运用安全信息、机车状态信息、机车监测信息和机车位置信息的实时采集、处理及无线传输、视频点播等功能。 结合配套的地面分析系统对机车在线数据进行实时分析,达到对机车远程监测及诊断目的。
CMD系统由车载子系统、数据传输子系统和地面综合应用子系统三大部分组成。这里主要对车载子系统进行详细介绍。CMD车载子系统采集、汇总机车状态信息、6A检测信息、机车安全信息,完成不同系统之间的信息交换,机车履历存储、机车关键信息及故障记录,实现信息的统一传输,记录文件的自动下载,信息的通信管理,可配置的机车状态监视与报警。CMD车载子系统由车载主机(LDP)、合路器、天线及通信线缆组成。主机采用一个5U*84R的插箱。内部的功能板卡包括电源板卡、网络接口板卡、以太网板卡、主处理板卡、无线通信板卡、北斗/GPS板及记录插件。通过以太网、HDLC、MVB、RS422与TCMS通信,获取机车状态数据,通过RS485总线接受TAX的广播数据,通过以太网获取6A平台的综合监测信息,与6A平台进行数据交互定位系统采用双模式,包含北斗与GPS。总体结构框架及原理图见下图所示。
图 1总体结构框架
图 2车载子系统原理图
三、问题简述
某铁路局反馈,配属的HXD3型机车C6修后普遍存在“6A传送异常”问题。经分析该问题不影响机车正常运行,但是会对乘务员查看机车故障履历造成影响。在CMD与TCMS通讯打通后,“6A传送异常”是指CMD与TCMS之间的通讯丢失5秒后触发的报警,并且无恢复时间。
四、原因分析
1、通讯未建立
接线点位错误
网络接口板程序未升级:2015年HXD3机车加装了CMD系统,当时CMD与微机主机之间不具备硬件通讯接口条件,所以当时CMD与微机显示屏通过RS485通讯线连接,CMD只监听微机主机和显示屏少量的通讯信息。2017年HXD3机车首台入修C6修后,因TCMS微机系统硬件进行了升级,增加了SIF通讯基板,CMD与TCMS微机主机之间具备了建立通讯的硬件条件,CMD的通讯接线由显示屏换接到了微机主机上,微机系统和CMD系统的通讯协议按照CMD2.0执行。微机升级后,要实现与CMD主机通讯,需要对CMD主机上网络接口板程序进行升级,如未升级,则通讯丢失,微机屏报6A传送异常。
2、通讯已建立
6A和CMD系统共用了一个TCMS端口进行RS485通讯,当6A和CMD同时给TCMS发送数据时,会导致通讯冲突、传输异常发生。
五、故障处理
解决方案:出现6A传送异常后,首先对6A及CMD系统进行校线,确保接线正确。然后对CMD主机上网络接口板程序进行升级,确保其与微机正常通讯。最后退去6A主机上的EXT-44插头内的10、11、12点位插针(实质是取消6A与TCMS之间通讯连接)。
方案验证:对某段四台微机屏报6A传动异常问题的HXD3机车,先进行校线,确保接线正确。然后分别进行了CMD网络接口板程序升级,升级后,微机屏报6A传动异常有了恢复时间,但仍会反复报传送异常。又退去6A的EXT-44插头内的10、11、12点位插针(实质是取消6A与TCMS之间通讯连接),通过TCMS显示屏查看CMD与TCMS之间的通讯内容,显示屏可以正常显示从CMD传输来的相关信息,无通讯异常问题。查看机车故障履历,存在“6A传送异常”情况。该问题仅在刚闭合蓄电池开关后短暂出现该报警,分析此报警是由于TCMS与CMD系统启动完成时间存在差异所导致的,TCMS与CMD系统启动完成后不再有该报警信息出现。就此明确了该故障的处理方案。
六、结束语
本文大概介绍了机车车载安全防护系统及中国机车远程监测与诊断系统的功能与架构,通过机车运用中发生的一些普遍有共性的故障,研究有效的解决方案。以后我们应该汲取更多的经验教训与总结,通过典型案例来印证该系统安全有效性,为机车安全行驶护航。
参考文献:
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[3]刘峰,申宇燕 机车车载安全防护系统应用研究 安全领域,2015.02