地鐵車輛MVB通訊故障案例分析

包春光

【摘 要】地鐵車輛MVB作為列車網(wǎng)絡(luò)總線，大大提升了列車技術(shù)性能但同時(shí)也帶來(lái)新故障點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)通訊故障原因錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)從多方面逐步排查故障因素。本文基于一具體MVB通訊故障案例，闡述事件過(guò)程，獲取事件期間ED和DR，并從MCM顯紅邏輯、高斷分邏輯、受電弓故障邏輯、DCU/M通信故障邏輯、終端電阻普查幾個(gè)方面最終找到故障因素。

【關(guān)鍵詞】地鐵 車輛 MVB 故障

1 前言

城市軌道交通系統(tǒng)的建設(shè)成本很高，地鐵車輛一般占總投資10%左右[1]，而車輛故障率是車輛質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。近幾年國(guó)內(nèi)新的地鐵車輛項(xiàng)目幾乎全部采用MVB作為列車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總線，先進(jìn)的技術(shù)也伴隨新的故障，導(dǎo)致故障的誘因眾多，本文通過(guò)一實(shí)例，找到MVB通訊故障的某個(gè)因素。

2 事件過(guò)程

案例發(fā)生于國(guó)內(nèi)某地鐵，當(dāng)日6：17：14時(shí)分，該列車在正線進(jìn)站停車時(shí)4個(gè)高速斷路器分，與此同時(shí)受電弓顯示為升弓狀態(tài)顯紅，4個(gè)MCM顯紅。6：23：43時(shí)分重新降弓/升弓后，車輛恢復(fù)正常，終點(diǎn)站晚點(diǎn)278秒。

3事件調(diào)查

（1）事件第一階段：從DR數(shù)據(jù)中看出，6：17：14時(shí)分，MP2車MCM狀態(tài)值為“0”，MP2車顯示高速斷路器斷開(kāi)，2秒后4個(gè)高速斷路器全部斷開(kāi)，M1和MP1車MCM狀態(tài)值為“24”（保護(hù)屏蔽），緊急制動(dòng)瞬間觸發(fā)（非ATP觸發(fā)），此時(shí)手柄處于制動(dòng)位，車輛速度為0.2km/h，ACM狀態(tài)全部正常，受電弓為升弓狀態(tài)。此階段ED和DR見(jiàn)表1和圖1。

（2）事件第二階段：6：17：16秒M1車和MP1車MCM狀態(tài)“28（保護(hù)關(guān)閉過(guò)程中）”，M1和MP1車高速斷路器斷開(kāi)，6：17：18秒4個(gè)動(dòng)車的高速斷路器全部斷開(kāi)，M2和MP2車MCM狀態(tài)值分別為“6”和“5”，由 “6”和“5”全部變?yōu)?，其余狀態(tài)值與第一階段相同。此階段ED和DR見(jiàn)表2和圖2。

（3）事件第三階段：6：17：29秒網(wǎng)壓為“0”，ACM停止工作，6：17：35秒網(wǎng)壓恢復(fù)，ACM開(kāi)始工作。此階段ED和DR見(jiàn)表3和圖3。

4 故障分析

基于上述三階段ED和DR，我們從4個(gè)軟件邏輯進(jìn)行分析，分別為：

4.1 MCM顯紅邏輯

MCM顯紅的條件為DCU/M通信故障。此邏輯與ED中報(bào)出的故障時(shí)間相符，有可能是此條件觸發(fā)的MCM顯紅。MCM狀態(tài)值大于20的觸發(fā)條件很多，ED中報(bào)出的MVB通信故障，會(huì)造成MCM狀態(tài)值“29（保護(hù)關(guān)閉）”發(fā)生，也是造成可能顯紅的原因。

4.2 高斷分邏輯

高速斷路器無(wú)法閉合可能有以下原因造成：（6）和（7）發(fā)生會(huì)造成所有高斷分開(kāi)，其余條件造成單車的高速斷路器斷開(kāi)。

（1）HSCB故障。重新降弓/升弓后車輛恢復(fù)正常，初步排除。（2）HSCB和DX單元之間的電纜故障。重新降弓/升弓后車輛恢復(fù)正常，有可能是虛接造成，通過(guò)排查，無(wú)異常。（3）HSCB閉合繼電器故障。重新降弓/升弓后車輛恢復(fù)正常，通過(guò)排查，無(wú)異常。（4）HSCB保持繼電器故障。通過(guò)檢查，無(wú)異常。（5）DX單元錯(cuò)誤。ED中報(bào)出的通信故障不含DX30，初步排除，進(jìn)一步上車加載本地DX30 的信號(hào)確認(rèn)，無(wú)異常。（6）緊急制動(dòng)。第一階段有瞬間緊急制動(dòng)發(fā)生，與此同時(shí)只有MP2車高斷分，其余正常。（7）前端蓋和車間電源沒(méi)有關(guān)閉?？膳懦?。（8）Line trip打開(kāi)。會(huì)有事件報(bào)出（高斷無(wú)法閉合），但是ED沒(méi)有事件報(bào)出。（9）MCM保護(hù)性關(guān)斷。第一階段M1和MP1車MCM狀態(tài)為保護(hù)關(guān)斷，與邏輯相符，第二階段M2和MP2車MCM狀態(tài)值分別為“6”和“5”，由“6”和“5”全部變?yōu)?，但高斷分開(kāi)，分析應(yīng)是網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題影響到由CCU通過(guò)MVB網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給DCU/M的高壓使能信號(hào)，導(dǎo)致M2和MP2車高斷斷開(kāi)。（10）無(wú)高壓使能。6：17：29秒網(wǎng)壓為“0”，ACM停止工作，6：17：35秒網(wǎng)壓恢復(fù)，ACM開(kāi)始工作。

網(wǎng)壓取3個(gè)ACM和4個(gè)MCM檢測(cè)的網(wǎng)壓的有效平均值，6：17：29秒所有ACM和MCM都為低壓狀態(tài)，所以顯示DC-Link電壓值為“0”。

4.3受電弓故障邏輯

6：17：44秒ED報(bào)出受電弓故障，受電弓處于升起狀態(tài)，在1、2階段之后，6：17：15秒報(bào)出DX9E狀態(tài)故障，DX9E含有升弓指令和降弓指令信號(hào)。由邏輯圖判斷當(dāng)收到降弓指令（DX9E狀態(tài)故障有可能會(huì)發(fā)出降弓指令）30秒后由于受電弓沒(méi)有降下會(huì)報(bào)出受電弓故障。

4.4 DCU/M通信故障邏輯

DCU/M通訊故障，T2，T3，T4（采樣周期） 任何一個(gè)看門狗故障或者由于MVB網(wǎng)絡(luò)通信故障引起的看門狗計(jì)數(shù)錯(cuò)誤都可能引起通訊故障。

4.5 終端電阻普查

當(dāng)日故障車輛回庫(kù)后查看該車BCT終端電阻，BCT1的X2和X4實(shí)際應(yīng)為120Ω的終端電阻卻安裝了150Ω的終端電阻。BCT的終端電阻上端4個(gè)應(yīng)該是150Ω，下面兩個(gè)應(yīng)為120Ω。當(dāng)日夜對(duì)所有車普查，對(duì)有必要調(diào)整的當(dāng)晚調(diào)整完畢。

5分析結(jié)果

DCU/M通信故障會(huì)造成MCM保護(hù)性關(guān)斷，MCM保護(hù)關(guān)斷會(huì)導(dǎo)致本節(jié)車高斷分，DX9E狀態(tài)故障會(huì)導(dǎo)致受電弓顯紅，網(wǎng)壓為“0”與ACM故障自動(dòng)恢復(fù)深層原因還需進(jìn)一步探究。

最終判斷為終端電阻安裝錯(cuò)誤導(dǎo)致MVB通信故障，引起此次事件。

6 結(jié)語(yǔ)

MVB網(wǎng)絡(luò)故障涉及面廣泛，配線質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、硬件抗干擾等都會(huì)導(dǎo)致通訊故障，故障千差萬(wàn)別。目前各地鐵所發(fā)生故障基本沒(méi)有規(guī)律可借鑒，只能具體問(wèn)題具體分析。隨著處理故障經(jīng)驗(yàn)的積累，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必將走向成熟。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭建國(guó)，周行運(yùn).地鐵車輛監(jiān)理咨詢手冊(cè)[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2011.