高速动车组集控防冻排空功能研究

杨超+叶志刚+高岩

摘 要：防冻排空主要作用是将车内残存在水箱或开水炉里的水排出车外，以防温度过低时，残存的水结冰将水箱或管路堵塞，严重的可能致使管路损坏。而集控防冻排空则是在防冻排空的基础上进行优化，增加了人机交互界面，优化了控制程序。

关键词：防冻排空；集中控制；HMI；高速动车组

Abstract： The main function of freeze drain is to remove the water from the water tank orelectric water boiler. It will prevent the remaining water that would freeze from destroying the water tank or pipe because of the low temperature. Centralized control of drain freezing is based on thefreeze drain. It increased the man-machine interface and optimized the control program.

Keywords： freeze drain； centralized control； HMI； high speed EMU

中图分类号：U266 文献标识码：A

1.概述

高速动车组是智能化列车，车上的许多系统都可以自动运行并且能够自诊断。它不仅在旅途中为乘客带来方便，更减轻了工作人员的工作量。

今天，为大家介绍的是正在研究中的动车组给水卫生系统的一项智能化控制功能——集控防冻排空。防冻排空是给水卫生系统的一项重要功能，它的作用是将车内开水炉和水箱等部件中残留的水排出到车外，以防止在冬天车辆停放时，残留水结冰导致水箱以及管路堵塞。目前，动车组的防冻排空功能是需要工作人员进行操作的，防冻排空按钮安装在卫生间的维护面板上，当车组需要进行防冻排空时，工作人员需要去每个车厢的卫生间内进行操作。假如动车组为16辆编组，那么每次进行防冻排空工作时，工作人员要到16个车厢的卫生间进行重复操作，无形的耗费工作人员很多时间。为此，我们研究了集控防冻排空功能来解决这个问题。

2.集控防冻排空方案

集控防冻排空是在防冻排空的基础上增加了集控和监测。具体方案如下：

在列车乘务员室的操作屏（HMI）上增加水系统防冻排空界面，界面中设置集控打开与关闭，当执行打开操作时，信号通过MVB网络传输到各个车厢防冻排空控制板，控制板收到信号后，执行防冻排空命令，并且通过网络将执行情况反馈给乘务员室HMI，方便工作人员确认排空工作是否执行，在HMI上显示的集控防冻排空界面如图1所示。

3.集控防冻排空操作流程

通过防冻排空操作界面，可实现防冻排空集中开启和实时监测。具体操作如下：

首先确认防冻排空允许启动条件：

（1）列车在维护模式下；

（2）DC 110V BN 供电正常；

（3）总风管压力在8.5bar～10bar之間。

在满足上述3个条件时，“打开”按键才可生效。

待确认上述条件均满足后，进入该界面，按键“打开”处于可操作状态，按下“打开”键，全列排空图标显示为绿色，并且右侧的倒计时开始1h计时（该时间可调，假设防冻排空时间小于1h），此时，16个车厢的水系统控制板收到信号并开始激活本车的防冻排空图标（如黄色小方块显示），待所有的激活反馈图标（黄色小方块）均由黑色变为黄色时，说明各车的防冻排空均处于正常运行状态，当有反馈图标变为红色时，说明该车防冻排空故障，工作人员可以通过车载电话通知维修人员前去处理。当所有反馈图标均变为黑色时，说明整列车的防冻排空已经完成，此时，工作人员可以按下“关闭”键或等待倒计时结束，即整车防冻排空结束，全列排空图标变为黑色。

整个操作流程，只需要一个工作人员在乘务员室中即可完成，不仅避免了每个车厢的重复操作，而且可以整体掌握各车的排水状态。

结语

集控防冻排空集成了控制、自动运行以及自动检测等功能，不但减少了工作人员的重复性工作，而且操作方便，观察画面直观，只需一个人就可完成整车的防冻排空启动、监测与关闭等工作。

参考文献

[1]熊剑春，董伟力.高速动车组给水卫生系统[J].中国铁路装备，2011（3）：57-60.

[2]崔婧美，娄玉飞.浅谈高速列车给排水设计系统的设计[J].铁道车辆，2007，47（7）：13-15.

[3]李连奎，李宏，杨海龙.高速客车给水系统的设计[J].铁道车辆，2004，42（1）：18-20.

[4]崔婧美，李瑞淳.新一代高速动车组供水系统优化设计[J].铁道车辆，2011，49（9）：25-29.

[5]董涛. CRH380BL型动车组给水卫生系统原理及优化设计[J].工程技术：引文版，2016（1）：301-302.