緊急制動(dòng)控制電路安全性分析

于蘇橫

摘 要：采用故障樹(shù)分析方法，可確定系統(tǒng)故障的原因及發(fā)生的概率，該文針對(duì)某項(xiàng)目緊急制動(dòng)控制電路兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析對(duì)比，同時(shí)利用ISOGRAPH可靠性分析軟件計(jì)算出兩種設(shè)計(jì)方案頂事件發(fā)生的概率，選擇出相對(duì)可靠安全的方案。

關(guān)鍵詞：故障樹(shù) 安全 可靠性

中圖分類號(hào)：TU458 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（a）-0038-01

在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中，會(huì)面臨設(shè)計(jì)方案的選擇，針對(duì)某項(xiàng)目緊急控制電路雙斷與非雙斷的方案，可采用故障樹(shù)從可靠性與安全性兩個(gè)角度對(duì)兩個(gè)緊急制動(dòng)控制電路方案進(jìn)行量化風(fēng)險(xiǎn)分析，以比較兩個(gè)電路的可靠性和安全性，在分析中，為便于比較，僅考慮電路自身故障的影響，假設(shè)觸發(fā)的條件（如風(fēng)壓低、超速等）均安全可靠可靠。

1 方法

安全性分析采用故障樹(shù)（FTA）分析方法-將最不希望發(fā)生的EBR無(wú)法失電設(shè)為頂事件，分析中采用速率模型（Rate model），參數(shù)為MTBF和維修率（1/MTTR），依據(jù)故障模式和可用的數(shù)據(jù)從IEC62380中提取。

兩個(gè)方案故障樹(shù)分析見(jiàn)圖1和圖2。

2 FTA 結(jié)果分析

通過(guò)故障樹(shù)量化分析，緊急制動(dòng)控制電路EBR無(wú)法失電頂事件的發(fā)生概率和引起頂事件的故障原因已經(jīng)被識(shí)別出來(lái)，方案1的底事件為蘑菇按鈕故障無(wú)法斷開(kāi)，司機(jī)室激活故障無(wú)法斷開(kāi)等17個(gè)事件，方案2的底事件蘑菇按鈕故障無(wú)法斷開(kāi)等15個(gè)事件。通過(guò)ISOGRAPH可靠性分析軟件計(jì)算FTA結(jié)果總結(jié)如表1所示。

3 方案比較

通過(guò)故障樹(shù)量化風(fēng)險(xiǎn)分析，對(duì)于頂事件-EBR無(wú)法失電，緊急制動(dòng)控制電路方案1的故障率（W）低于方案2。在整個(gè)車隊(duì)運(yùn)行一年的情況下，在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中兩個(gè)方案頻率等級(jí)相同。

根據(jù)電路功能分析，方案1在負(fù)極回路中增加了EBR觸點(diǎn)，保證即使正極串電這樣極小概率事件發(fā)生的情況下，也可以使EBR失電而出發(fā)緊急制動(dòng)，在安全性方面高于方案2。

4 分析說(shuō)明

雙斷與非雙斷方式，都能保證安全性。雖然緊急制動(dòng)控制電路串電的可能性極小，但是如果強(qiáng)迫緩解正線意外得電，對(duì)于非雙斷方式，整車將失去制動(dòng)功能。而采用雙斷方式，如果僅是正極得電，負(fù)極還是斷開(kāi)的，強(qiáng)迫緩解閥無(wú)法得電，不會(huì)導(dǎo)致列車無(wú)制動(dòng)，因此緊急制動(dòng)控制電路采用雙斷方式。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉豫湘，陸縉華，潘傳熙.DK-1型電空制動(dòng)機(jī)與電力機(jī)車空氣管路系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2002.

[2] 程海洋，秦明，高冬暉.采用CTD控制電路的二維CMOS風(fēng)速計(jì)研究[A].第二屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2014.

[3] 趙文智，戰(zhàn)雨利，于艷紅.控制與驅(qū)動(dòng)電路的可靠性診斷[A].中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].2012.