有轨电车信标系统研究与故障分析

摘要院结合珠海有轨电车1号线袁研究有轨电车信标系统原理以及各部分功能遥针对信标阅读器控制主机下载的数据袁进行故障

分析遥根据信标阅读器控制主机的数据通信协议袁对下载的原始数据进行技术改进遥加载原始数据记录即可完成数字代码的转换袁自动生成所有相关的状态信息遥经过改善袁简化了数据故障分析过程袁明显提高了故障分析的效率遥

关键词院有轨电车曰信标系统曰故障分析

0引言有轨电车供电方式由集电靴地面供电与超级电容供电转换时，需要与信标系统相配合。有轨电车由集电靴地面供电运行时，当车辆到达道岔虚拟模块前，需要检测两个地面断开信标的信号，依次断开MA和MB端的集电靴断路器，分别启动超级图1信标天线布局

电容供电；当车辆经过道岔虚拟模块后，需信标系统各部分功能如下：要检测两个闭合信标的信号，停止超级电容供电，然后依1）信标：用于存储信标序列号、道岔号等。次闭合MA和MB端的集电靴断路器，转为集电靴供电。1现有技术方案2）天线：用以接收地面信标存储的信息并传输给阅1.1信标系统组成及其功能读器。信标系统设备包含天线、信标阅读器、控制主机、3）阅读器：将天线接收到的信息传送给控制主机。DC24V稳压电源设备等，其天线平面布局如图1所示。四4）控制主机：根据接收到的信息进行逻辑处理，通过个天线距离车辆纵向中心线距离均为550mm，天线A1和RS485和硬线I/O接口向车辆控制系统TCMS发送集电靴A2安装在RA车，天线B1和B2安装在RB车。断路器打开和关闭的命令，对阅读器发送诊断命令等。要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要5）信标的分组和作用：地面信标分为SC组、G1组、作者简介院何玲（1984-），满族，辽宁锦州人，中车大连机车车辆

G2组、G4组、G3组信标，每组两个信标实现冗余功能。如有限公司城铁分公司技术处副处长，高级工程师，研

图2所示为地面信标布置图。究方向为城市轨道车辆的生产制造，重点负责车辆轻

各组信标的功能如下：量化制造、先进复合材料的应用、智能制造与调试等。过大，这一检测结果表明，并未对街接地线进行重复接地处理，因此，其在具体应用期间，起到的接地效果仅为TT系统。该接地系统在起重机械中的应用，由于接地系统中的电阻过大，因此，在实际应用中，难以起到保护漏电的效果，从而导致起重机械在应用中发生漏电事故。3起重机械意外带电原因及处理措施通过对起重机械的分析可以发现，本次起重机械在实际应用期间，出现意外漏电的外因就是其中机械带电金属结构在实际应用期发生漏电的造成的。而内在原因则是由于接地保护系统在应用过程中出现了较为严重的问题，进而导致起重机械接地保护系统并未起到保护电路的作用，造成防护失效的原因主要有以下两点：淤易带电金属结构未与电源中心点连接[4]。于系统中出现的短路电流小于自动断路器的具体设定值。通过对引起意外带电的原因进行分析，对电路的保护改进可以从以下方面入手：淤将起重机械中容易发生漏电结构的金属与TN系统中心点连接，完成相应的保护工作。于设置多个重复接地点，确保最终的接地电阻不会超过10赘，通过短路保护的方式，避免操作起重机械的工作人员发生意外触电现象。4结束语起重机械在许多方面有着广泛应用，并且从实际应用情况来看，也取得了不错的应用效果。在对起重机械（电力驱动）应用期间，应当做好意外漏电分析，采取合理的措施对起重机械在应用期间的意外漏电情况进行详细检查，并且要做好相应的排除工作，确保起重机械在应用中的作用能够得到合理发挥，有效降低意外事故的发生几率，确保施工作业的顺利进行。参考文献院

[1]王泽京，梁博，赵世强，等.起重机械的电气检验问题及检[2]陈贤.试析桥门式起重机械维护检修常见故障分析及解决

验方式研究[J].中国设备工程，2019（07）：109-110.对策[J].内燃机与配件，2019（03）：134-135.预防[J].建筑机械化，2018，39（10）：37-39.创新，2018（16）：70-71.

[3]李荣，郑可勇.高温高湿环境下起重机械电气故障分析及[4]廖毅超.起重机械电气系统故障原因及其检查[J].科学技术

·148·图2地面信标布置

SC断开G1组。组信信标标：：用根于据线车路辆上速下行度用判于前后断及系统靴断启路动。器的延时延时G2断组信标：根据车辆速度用于前后靴断路器的校正灯前停车后G4开组。信标：用前后靴断路器的校正延时断开及信号G3的断开。1.2组信信标标系统：用正于前后常运行控制靴断路功器能的延时闭合。1.2.1正向运行1.2.1.1系统启动I/O备无输系统故出障SCS在上下电车前行状态电后，进通过行设：电车RS485备初始化在上冲发站送检出设查，检查完成后通过站备状态方向对信SC1息，在设组信标进行检测，在检测到自检信标后系统可判断出是上行线路；电车在海天公园站下行方向对SC2或SC3组信标进行检测，在检测到自检信标后系统可判断出是下行线路。1.2.1.2断路器断开当头车控制主机接收到G1组信标信息后根据速度计算延时，当头车控制主机接收到G2组信标信息后根据电车速度计算延时并校正G1组的延时，G4组信标用来校正TCMSG1和G2组的延时，根据列车当延时时间到时向到G1发组出信断标开信前息靴后断根路据器速的命度计令算。延当时尾，当车控制主尾车控制主机头接车收机接收G2组信标信息后根据电车速度计算延时并校正G1组的延时，G4组信标用来校正G1和G2组的延时，根据列车速度当延时时间到时向尾车TCMS发出断开后靴断路器的命令。1.2.1.3断路器闭合当头尾车控制主机接收到G3组信标信息，延时一定时间后向TCMS发出闭合断路器的命令。头车控制主机只发送控制前靴断路器的命令给TCMS，尾车控制主机只发送控制后靴断路器的命令给TCMS。1.2.2逆向运行当车辆在非正常线路和紧急情况下行驶时，不考虑自动控制，车辆应采取手动模式。2故障数据分析有轨电车经过道岔虚拟模块时，在集电靴供电和超级电容供电转换过程中，经常因为检测地面信标和发送信标数据以及司机超速等各种原因出现异常，导致供电转换过程中故障。当出现故障时，需要在车辆运营结束时下载信标阅读器主机的故障数据进行分析。然而下载的原始故障内燃机与配件数据均为数字代码，而且其中的数据有二进制、十进制、十六进制等。当数据故障分析时，需要将所有的数字代码进行人工解码转换成相应的状态。另外信标阅读器主机会记录每一个道岔的信标数据，当车辆运营结束后会记录数千条数据信息。因此，在信标数据故障分析过程中造成很大的困难，分析故障的效率也是特别低。由信标阅读器主机记录的数据，包括信标数据和信标阅读器主机发给网络的数据。其中信标数据包含信标编码、供电模式、车辆速度等41项不同状态信息；信标阅读器主机发给网络的数据包含断路器状态、阅读器状态、天线状态、时间等28项不同状态信息。原始信标数据与原始信标主机发给网络的数据，均为数字代码，不能直观的显示所有状态信息。通过编程，加载原始故障数据记录，能够自动读取原始数据中的每一项数字代码。根据信标数据通信协议，针对数据记录的每一项数字代码进行转换，把二进制、十进制、十六进制等不同的数字代码均转换为状态信息。如图3所示为部分信标数据通信协议。其代表原始数据中数字代码的含义，每一个数字代码包括Bit0耀Bit7八个不同的状态。图3部分信标数据通信协议

转换完的故障数据记录，信标数据和信标主机发给网络数据，能够直观的显示车辆所有相关的状态信息。3结论有轨电车信标数据故障分析时，针对大量的数字代码不再需要人工解码。通过技术改进，加载原始数据记录即可完成数字代码的转换，自动生成所有相关的状态信息。经过改善，简化了数据故障分析过程，明显提高了故障分析的效率。参考文献技术[1]研究刘先恺院，梁靓，陈鹏飞，曹源.现低有轨电车正线道岔研究[2][J].王[J].铁国道军城市，贾轨利道生，交韩通晓，2015.有轨，02.

控制电车道岔控制方案及安装方式通信信[3]孙号吉工良标准程.技术现设计，低，有2013轨2014电车（1，10（信）.

4）号.

系统及技术关键的研究[J].铁路