關(guān)于地鐵TMS 幾個(gè)典型故障案例淺析的論文
1 前言
成都地鐵2 號線(xiàn)電客車(chē)TMS (Train Management System)系統采用了符合國際標準IEC 61375-1 要求的WTB(Wire TrainBus)，MVB(Multifunction Vehicle Bus) 作為骨干傳送系統，同時(shí)還采用了CANopen 網(wǎng)作為與各種裝置連接的接口，它在控制列車(chē)的牽引與制動(dòng)，母線(xiàn)斷路器，受供電，空調和PIDS 等設備的同時(shí)，監控各種車(chē)載設備的狀態(tài)，記錄累計行駛里程等信息。
2 故障案例
2.1 RIO2 單元CF_DO8(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：07:06 1040202 次(車(chē)底06)在迎賓大道上行出站EB，列車(chē)發(fā)生網(wǎng)絡(luò )故障，故障代碼：RIO2-F，TMS指示燈不亮;07:13 司機操作應急運行指令旁路后EB 緩解，列車(chē)以NRM 模式運行至茶店子上行清客;檢調回復：故障原因為RIO-2 內D08 模塊故障，更換D08 模塊及MVB 模塊，多次重啟RIO-2 功能均正常;故障造成清客1 列，晚點(diǎn)2 列，最大晚點(diǎn)9 分30 秒。
(2)處理情況：①正線(xiàn)處理情況，登車(chē)后檢查發(fā)現RIO2單元CF-DO8(IO2) 模塊的ST-LED 顯紅色( 錯誤)，LED-3 顯綠色，CF-MVB1 的SYSTEMERR 也閃紅色，TMS 處于異常狀態(tài)。重啟RIO2 的電源以后，傳送恢復到了正常的動(dòng)作。ST-LED 顯紅色( 錯誤) 的時(shí)候，LED 會(huì )顯示為錯誤編碼。②庫內檢查情況，檢查RIO2 相關(guān)的連接器及配線(xiàn)，沒(méi)有發(fā)現異常。多次重啟RIO2 的電源，故障現象未重現。下載RIO 的LOG 以及運行記錄進(jìn)行數據分析，結果如下：分析RIO2 的LOG，根據RIO2 的LOG 確認的結果，發(fā)現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，由于A(yíng)TO 模式開(kāi)關(guān)為ATO 有效，因此在A(yíng)TO 運行中(牽引中) 車(chē)輛速度為約38km/h 做了緊急制動(dòng)。
(3)故障原因：① RIO2 的CF-DO8(IO2) 模塊輸出TMS不動(dòng)作( 動(dòng)作狀態(tài)) 的信息。②由于該模塊的模塊ID 錯誤而TMS不動(dòng)作( 動(dòng)作狀態(tài)) 無(wú)施加，因此導致TMS正常指示燈熄滅，車(chē)輛起緊急制動(dòng)。③ TMS 不動(dòng)作( 動(dòng)作狀態(tài)) 的條件為通過(guò)施加而TMS 正常指示燈點(diǎn)亮傳送正常。④下載RIO 的LOG 以及運行記錄進(jìn)行數據分析，結果如下：分析RIO2 的LOG，根據RIO2 的LOG 確認的結果，發(fā)現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，由于A(yíng)TO 模式開(kāi)關(guān)為ATO 有效，因此在A(yíng)TO運行中( 牽引中) 車(chē)輛速度為約38km/h 做了緊急制動(dòng)。
(4)故障結論：在庫內沒(méi)有重現正線(xiàn)上發(fā)生的問(wèn)題現象，但根據東洋對換下RIO2 單元CF-DO8(IO2) 模塊進(jìn)行測試及調查結果，發(fā)現CF-DO8(IO2) 的模塊ID 錯誤，是由于水晶振蕩器用電容器「C42」損壞造成的。
2.2 RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊故障
(1)故障概況：09:57 1090104 次(車(chē)底07)在百草路上行以ATO 模式對標時(shí)速度異常，司機人工介入后列車(chē)沖標2 米，后退對標后以ATPM 模式運行;10:10 該車(chē)在羊犀立交上行1 車(chē)端司機室DDU 顯示“EX-SUP-F”故障代碼，列車(chē)運行正常;通號調度回復：回段檢查信號設備正常，自動(dòng)恢復。
(2)處理情況：①正線(xiàn)處理情況：正線(xiàn)駐站人員登車(chē)確認：列車(chē)制動(dòng)正常。但在故障界面發(fā)現故障代碼：EXSUP-F(擴展供電裝置動(dòng)作異常)。正線(xiàn)人員確認：1 車(chē)SIV 未啟動(dòng)、6 車(chē)SIV 啟動(dòng)�？褪铱照{、照明等工作均正常。②庫內檢查情況：下載RIO 的LOG 以及運行記錄進(jìn)行數據分析，結果如下：分析RIO1 的LOG，根據RIO1 的LOG 確認的結果，發(fā)現CF-DI16(IO2) 的模塊ID 錯誤。分析運行記錄，在A(yíng)TO 運行制動(dòng)中( 司控器主手柄處于OFF 位置) 車(chē)輛速度為約8km/h，ATOMODE 開(kāi)關(guān)突然無(wú)效，而車(chē)輛處于惰行狀態(tài)。然后起了緊急制動(dòng)。列車(chē)回庫后查看DDU 界面顯示1 車(chē)SIV 狀態(tài)為OFF，車(chē)輛狀態(tài)界面未顯示擴展供電，空調界面顯示擴展供電，故障界面顯示Ex_Sup-F 故障，車(chē)側查看1 車(chē)SIV 處于實(shí)際工作狀態(tài)，車(chē)內照明、空調均正常工作。查看TC1 車(chē)RIO1 的CF-MVB1 模塊RUN 綠燈閃亮、SYSERR 紅燈閃亮，CF-DI16 模塊ST 紅燈常亮、3 燈綠燈常亮、其余燈滅。檢查CF-DI16 模塊插頭無(wú)松動(dòng)、接線(xiàn)無(wú)異常，判斷為RIO1 的CF-DI16 模塊故障，更換CF-DI16模塊后恢復正常。
(3)故障原因：① 207 車(chē)TC1 車(chē)RIO1 的第2 個(gè)CF-DI16模塊故障( 模塊本身ST 燈顯紅)，DI16 模塊故障導致CF-MVB1模塊的CPUERR 燈顯紅，DDU 報RIO1-F 故障。② RIO1 的第2個(gè)CF-DI16 模塊用于采集16 路的數字量輸入。③ CF-DI16 模塊故障后，TMS 系統默認為DI16 模塊所采集的16 路數字量輸入信號的值都為“0”，所以導致TMS系統所采集的第14 路信號(SIV控制電源狀態(tài))、15 路信號(SIV 輸出有效)、16 路信號(SIV3相輸出有效)的值都為“0”;TMS 認為1 車(chē)SIV 沒(méi)有工作，于是進(jìn)入擴展供電狀態(tài);但是由于TC1 車(chē)SIV 是工作的，所以無(wú)法執行擴展供電指令，于是擴展供電失敗，DDU 報EXSUP-F(擴展供電裝置動(dòng)作異常)。④故障的CF-DI16 模塊的1 至6 個(gè)信號，采集模式開(kāi)關(guān)的狀態(tài);CF-DI16 模塊故障前，模式開(kāi)關(guān)打在“ATO”位，列車(chē)以ATO 模式運行;CF-DI16 模塊故障后，TMS 默認為模塊所采集的1~6 信號的值都為0，則模式開(kāi)關(guān)“ATO”位的.值由“1”變?yōu)椤?”，TMS 系統認為此時(shí)ATO 模式開(kāi)關(guān)已不在A(yíng)TO 位，所以不再采用ATO 發(fā)給TMS 的牽引、制動(dòng)指令，車(chē)輛“惰行”。
(4)故障結論： ① RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊輸入ATOMODE 開(kāi)關(guān)、ATO、制動(dòng)裝置、SIV 的信息， 在A(yíng)TO 運行制動(dòng)中( 司控器主手柄處于OFF 位置)， 由于RIO1 單元CF-DI16(IO2) 模塊的模塊ID 錯誤， 導致ATOMODE 開(kāi)關(guān)的ATOMODE 突然沒(méi)有此指令，使車(chē)輛處于惰行狀態(tài)發(fā)生了沖標。②關(guān)于ExSup_F 故障(SIV 用擴展供電反饋不一致)，是由于TC1 車(chē)SIV 的CF-DI16(IO2) 模塊輸入信息指令突然沒(méi)有，而SIV 裝置正常動(dòng)作，因此導致檢測到ExSup_F 故障。
3 結語(yǔ)
地鐵運營(yíng)是一個(gè)系統而復雜的工程，可靠的產(chǎn)品還需要高素質(zhì)的維護隊伍來(lái)支持它的日常運行，經(jīng)常進(jìn)行故障結語(yǔ)和分析，對于提高技術(shù)隊伍的素養，對于提高該產(chǎn)品或系統的質(zhì)量具有非常重要的作用，無(wú)論是TMS 的廠(chǎng)家、承包商、業(yè)主還是運營(yíng)維護人員都在各種復雜或簡(jiǎn)單的故障中成長(cháng)，產(chǎn)品也在不斷的改進(jìn)改良，獲得越來(lái)越穩定的功能，來(lái)支持運營(yíng)，支持技術(shù)進(jìn)步。
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