示波器在動車組故障診斷中的運用范文

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《轎車情報》2017年第10期

摘要：示波器在動車組故障診斷中的應(yīng)用，能夠有效提升動車組的維修效率，對確保動車組的安全運營具有重要意義。本文分析了示波器在動車組故障診斷中的優(yōu)勢，并提出了示波器在動車組故障診斷中具體有效的應(yīng)用方法，以期為相關(guān)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：示波器；故障診斷；動車組維修

0引言

隨著高鐵線路的不斷延伸，國內(nèi)動車組保有量的迅猛增長，快速準(zhǔn)確地診斷動車組故障能夠有效提升動車組的整體運行效率。動車組本身作為一個多學(xué)科交叉的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，故障診斷工作還存在著諸多不足，因此，加強示波器在動車組故障診斷中的有效應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1示波器應(yīng)用于動車組故障診斷可行性探究

動車組集成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、高壓供電系統(tǒng)、列車超速防護系統(tǒng)或列車自動駕駛系統(tǒng)等十多個控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)零部件之間緊密聯(lián)系、相互配合，實現(xiàn)動車組的精準(zhǔn)控制。針對復(fù)雜的車載控制系統(tǒng)，僅通過傳統(tǒng)的萬用表或電壓表、電流表來實現(xiàn)故障檢測是遠遠不夠的，尤其對于運行線路中存在的異常干擾源或車輛高速運行時高頻振動下連接器接觸不良等因素導(dǎo)致的偶發(fā)性故障，電壓表和電流表只能在特定時刻檢測系統(tǒng)電路中某一點的電壓和電流，具有很大局限性。而示波器采樣頻率可調(diào)，多采樣通道能夠同時對系統(tǒng)電路中的多個取樣點進行數(shù)據(jù)采集，設(shè)定合適的輸入耦合方式能夠?qū)斎胄盘栠M行適合的濾波，并將數(shù)據(jù)反映的每一個小細節(jié)清晰顯示，相比于傳統(tǒng)的故障檢測方法，準(zhǔn)確度較高，局限性小。同時，示波器還能夠?qū)λ杉盘杽討B(tài)捕捉，并將電流和電壓的波形變化數(shù)據(jù)進行存儲，這對于診斷車輛高速運行時出現(xiàn)的偶發(fā)故障顯得尤為重要，車輛停運后下載示波器數(shù)據(jù)即可查驗出非正常工作的信號，定位動車組控制系統(tǒng)故障點，能夠有效提升動車組的安全性能，從而為制定科學(xué)的維修方案提供必要的理論依據(jù)[1]。

2示波器在動車組故障診斷中的應(yīng)用方法

2.1數(shù)字示波器診斷動車組故障

示波器通常被應(yīng)用于實時監(jiān)控動車組控制電路采樣點的電壓值或電流值，從而增進維護人員對系統(tǒng)工作情況的掌握。并能夠通過對動車組系統(tǒng)電路測量值波動情況的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)故障，并及時制定科學(xué)合理的維修計劃，防范因故障擴大導(dǎo)致列車運行受阻的狀況發(fā)生，提升維修的效率和水平。

2.2示波器在動車組故障診斷中的具體形式

（1）診斷動車組運行時出現(xiàn)的偶發(fā)性故障。動車組本身搭載了成千上萬的電氣控制器件，如繼電器、接觸器及網(wǎng)絡(luò)控制模塊等，并通過型號紛繁、數(shù)目眾多的連接器來實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的電氣連接。動車組運行線路既有客貨運線路（非客運專線）線路條件復(fù)雜，易產(chǎn)生各種電磁干擾信號，干擾動車組低壓控制回路（DC110V、DC24V）及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正常工作。基于以上因素，動車組在運行中不可避免地會出現(xiàn)部分偶發(fā)性故障，此類故障難以查找故障點的原因在于故障在一天甚至數(shù)天內(nèi)僅閃現(xiàn)一次，甚至僅會在車輛通過特定線路區(qū)段時發(fā)生，車輛停運時檢查無法發(fā)現(xiàn)異常。如某例線路電磁干擾導(dǎo)致的動車組某故障顯示燈閃紅故障，由于干擾尖峰電壓出現(xiàn)時間短暫，TCMS系統(tǒng)(列車控制和管理系統(tǒng))的軟件濾波功能過濾掉了該信號，導(dǎo)致HMI屏(駕駛系統(tǒng)人機界面)無任何故障顯示，但該信號卻導(dǎo)致了硬線電路中的故障指示燈閃亮。當(dāng)故障燈點亮?xí)r，示波器檢測到故障燈電源線電壓滿足觸發(fā)電壓，保存該通道此時的電壓波形，并記錄故障時其它4通道數(shù)據(jù)。通過采用該方法在車輛下次故障復(fù)現(xiàn)時就準(zhǔn)確地找到了故障點。這種方法在動車組故障診斷中可廣泛應(yīng)用，具體流程為，動車組維護人員通過合理的配線、接線對被監(jiān)測系統(tǒng)加裝示波器，示波器工作在觸發(fā)模式下，同時監(jiān)測故障檢測點及多路故障觸發(fā)源的電壓波動情況，進而定位到具體故障觸發(fā)源，制定故障修復(fù)策略，并在故障修復(fù)后，通過示波器及列車自身故障診斷系統(tǒng)確認故障是否排除徹底，從而完整實現(xiàn)動車組故障的診斷及檢修工作。

（2）診斷動車組各系統(tǒng)間的電磁兼容性故障。基于動車組系統(tǒng)集成化程度較高、車輛配線密集，車輛檢修維護過程中會遇見部分系統(tǒng)間的電磁兼容性故障。為判斷是否為車載其它系統(tǒng)工作噪聲信號導(dǎo)致的ATP與應(yīng)答器通訊異常，使用示波器在ATP機柜的BTM接收板入口端測試BTM接收到的自檢信號強度，依次使車載各系統(tǒng)啟動后觀察示波器應(yīng)答器信號波形顯示的變化情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)司機室空調(diào)啟動且處于強制冷工況，司機室空調(diào)壓縮機啟動后BTM工作頻率范圍內(nèi)的噪聲信號明顯增強，將自檢信號淹沒。當(dāng)壓縮機停止工作后，干擾信號的幅值水平也恢復(fù)到了初始水平。得出結(jié)論：司機室空調(diào)壓縮機工作時將會引入較大的電磁干擾，這個干擾能可覆蓋BTM自檢時測試應(yīng)答器的信號，由于壓縮機僅在司機室空調(diào)處于制冷工況時且室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時工作，導(dǎo)致應(yīng)答器丟失故障不是持續(xù)存在。

3結(jié)論

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用示波器進行動車組的故障診斷過程中，了解示波器在動車組故障診斷中的優(yōu)勢，有助于充分發(fā)揮示波器的功能。在此基礎(chǔ)上，對動車組的故障進行檢測和分析，并制定科學(xué)的維修計劃，能夠有效提升動車組系統(tǒng)的維修效率。因此，在應(yīng)用示波器進行動車組的故障診斷過程中，可以借鑒上述方法。

參考文獻：

[1]吳亞明.示波器在汽車電控制系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].中國高新技,2015(25):51-52.[2017-08-07].

[2]楊燕,李司鵬.數(shù)字存儲示波器在汽車故障診斷中的應(yīng)用[J].今日科苑,2015(08):114.[2017-08-07].

[3]胡輝.海德漢系統(tǒng)示波器功能在故障診斷中的應(yīng)用[J].金屬加工(冷加工),2015(03):71-72.[2017-08-09].

[4]王偉.示波器在汽車電控系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].科技資訊,2014,1223:111+113.[2017-08-09].

作者：張毅 單位：中車青島四方機車車輛股份有限公司