地铁车辆MVB通讯故障案例分析

包春光

(北京城市轨道交通咨询有限公司,北京 100037)

地铁车辆MVB通讯故障案例分析

包春光

(北京城市轨道交通咨询有限公司,北京 100037)

地铁车辆MVB作为列车网络总线,大大提升了列车技术性能但同时也带来新故障点。网络通讯故障原因错综复杂,应从多方面逐步排查故障因素。本文基于一具体MVB通讯故障案例,阐述事件过程,获取事件期间ED和DR,并从MCM显红逻辑、高断分逻辑、受电弓故障逻辑、DCU/M通信故障逻辑、终端电阻普查几个方面最终找到故障因素。

地铁 车辆 MVB 故障

1 前言

城市轨道交通系统的建设成本很高，地铁车辆一般占总投资10%左右[1]，而车辆故障率是车辆质量的重要衡量标准。近几年国内新的地铁车辆项目几乎全部采用MVB作为列车网络系统的总线，先进的技术也伴随新的故障，导致故障的诱因众多，本文通过一实例，找到MVB通讯故障的某个因素。

2 事件过程

案例发生于国内某地铁，当日6:17:14时分，该列车在正线进站停车时4个高速断路器分，与此同时受电弓显示为升弓状态显红，4个MCM显红。6:23:43时分重新降弓/升弓后，车辆恢复正常，终点站晚点278秒。

表1 第一阶段ED

图1 第一阶段DR

3 事件调查

(1)事件第一阶段:从DR数据中看出，6:17:14时分，MP2车MCM状态值为“0”，MP2车显示高速断路器断开，2秒后4个高速断路器全部断开，M1和MP1车MCM状态值为“24”(保护屏蔽)，紧急制动瞬间触发(非ATP触发)，此时手柄处于制动位，车辆速度为0.2km/h，ACM状态全部正常，受电弓为升弓状态。此阶段ED和DR见表1和图1。

(2)事件第二阶段:6:17:16秒M1车和MP1车MCM状态“28(保护关闭过程中)”，M1和MP1车高速断路器断开，6:17:18秒4个动车的高速断路器全部断开，M2和MP2车MCM状态值分别为“6”和“5”，由“6”和“5”全部变为4，其余状态值与第一阶段相同。此阶段ED和DR见表2和图2。

(3)事件第三阶段:6:17:29秒网压为“0”，ACM停止工作，6:17: 35秒网压恢复，ACM开始工作。此阶段ED和DR见表3和图3。

表2 第二阶段ED

图2 第二阶段DR

4 故障分析

基于上述三阶段ED和DR，我们从4个软件逻辑进行分析，分别为:

4.1 MCM显红逻辑

MCM显红的条件为DCU/M通信故障。此逻辑与ED中报出的故障时间相符，有可能是此条件触发的MCM显红。MCM状态值大于20的触发条件很多，ED中报出的MVB通信故障，会造成MCM状态值“29(保护关闭)”发生，也是造成可能显红的原因。

4.2 高断分逻辑

高速断路器无法闭合可能有以下原因造成:(6)和(7)发生会造成所有高断分开，其余条件造成单车的高速断路器断开。

(1)HSCB故障。重新降弓/升弓后车辆恢复正常，初步排除。(2) HSCB和DX单元之间的电缆故障。重新降弓/升弓后车辆恢复正常，有可能是虚接造成，通过排查，无异常。(3)HSCB闭合继电器故障。重新降弓/升弓后车辆恢复正常，通过排查，无异常。(4)HSCB保持继电器故障。通过检查，无异常。(5)DX单元错误。ED中报出的通信故障不含DX30，初步排除，进一步上车加载本地DX30的信号确认，无异常。(6)紧急制动。第一阶段有瞬间紧急制动发生，与此同时只有MP2车高断分，其余正常。(7)前端盖和车间电源没有关闭。可排除。(8)Linetrip打开。会有事件报出(高断无法闭合)，但是ED没有事件报出。(9)MCM保护性关断。第一阶段M1和MP1车MCM状态为保护关断，与逻辑相符，第二阶段M2和MP2车MCM状态值分别为“6”和“5”，由“6”和“5”全部变为4，但高断分开，分析应是网络问题影响到由CCU通过MVB网络发送给DCU/M的高压使能信号，导致M2和MP2车高断断开。(10)无高压使能。6:17:29秒网压为“0”，ACM停止工作，6:17:35秒网压恢复，ACM开始工作。

表3 第三阶段ED

图3 第三阶段DR

网压取3个ACM和4个MCM检测的网压的有效平均值，6:17: 29秒所有ACM和MCM都为低压状态，所以显示DC-Link电压值为“0”。

4.3 受电弓故障逻辑

6:17:44秒ED报出受电弓故障，受电弓处于升起状态，在1、2阶段之后，6:17:15秒报出DX9E状态故障，DX9E含有升弓指令和降弓指令信号。由逻辑图判断当收到降弓指令(DX9E状态故障有可能会发出降弓指令)30秒后由于受电弓没有降下会报出受电弓故障。

4.4 DCU/M通信故障逻辑

DCU/M通讯故障，T2，T3，T4(采样周期)任何一个看门狗故障或者由于MVB网络通信故障引起的看门狗计数错误都可能引起通讯故障。

4.5 终端电阻普查

当日故障车辆回库后查看该车BCT终端电阻，BCT1的X2和X4实际应为120Ω的终端电阻却安装了150Ω的终端电阻。BCT的终端电阻上端4个应该是150Ω，下面两个应为120Ω。当日夜对所有车普查，对有必要调整的当晚调整完毕。

5 分析结果

DCU/M通信故障会造成MCM保护性关断，MCM保护关断会导致本节车高断分，DX9E状态故障会导致受电弓显红，网压为“0”与ACM故障自动恢复深层原因还需进一步探究。

最终判断为终端电阻安装错误导致MVB通信故障，引起此次事件。

6 结语

MVB网络故障涉及面广泛，配线质量、网络节点设计、硬件抗干扰等都会导致通讯故障，故障千差万别。目前各地铁所发生故障基本没有规律可借鉴，只能具体问题具体分析。随着处理故障经验的积累，网络技术必将走向成熟。

[1]郭建国,周行运.地铁车辆监理咨询手册[M].北京:中国科学技术出版社,2011.

包春光(1981—),男,工学硕士,工程师,国家注册设备监理师,项目经理。主要从事地铁车辆设计、咨询。