CRH380BL型动车组架修阶段中压供电调试研究

李永俊

(北京铁路局北京动车段 北京 102600)

1 研究背景

现阶段长编组CRH380BL型动车组在开展三级检修时，必须解编后再将1～8车及9～16车分别架车检修，由于解编后列车通讯环路、供电及供风环路中断，中央控制单元CCU对车载设备失去控制，导致列车的两个独立单元只能进行无电检修，待无电状态检修作业完成，列车恢复编组后进行整列供电调试。在这种检修模式下，供电工序和无电工序无法同时进行，对车辆故障状态确认及处理的难度极大，并造成整车调试周期的延长。下文通过研究整列调试试验项目，分类汇总调试阶段各类故障，探索将中压调试试验及故障处理前移至架车检修阶段，实现非编组情况下，两个独立单元分别进行中压调试试验的目的，提高故障处理效率，优化调试周期，提升调试台位利用率。

2 CRH380BL型动车组三级修介绍

2.1 检修流程

CRH380BL型动车组三级修检修现阶段修时为26天，检修流程总计包括以下几道工序：接车鉴定、拆卸架车、车体状态检修、组装落车、称重测量、静态调试、动态调试、交车等，初步具备上线运行条件。

2.2 静态调试作业内容

(1)低压试验内容：集中在110 V供电作业范围，包括内外部照明、电子标签及受电弓低压试验。

(2)中压试验内容：主要集中在中压380 V供电作业范围，包括空调系统、主辅空压机、各类冷却风机、旅客信息系统以及卫生间、厨房、电茶炉、内外端门等内部服务设施负载。

(3)高压试验内容：主要集中在高压25 kV供电作业范围，可对受电弓、主变压器、变流器、牵引电机等进行试验。

2.3 存在的主要问题

(1)由于调试故障无法前移处理，突发故障成为制约整车检修进度的主要因素。整车检修中涉及一次、二次及三次检修故障明细，检修故障明细的排查及处理进度制约着整车交车进度。

(2)调试故障处理存在安全隐患。鉴于安全规定，部分故障需要在动车组及接触网断电后再进行处理，又因动车组调试周期较短，为了使动车组能够按计划完成调试，夜间故障处理成为检修常态，存在夜间作业的人身安全隐患。

(3)因调试台位未安装专业的更换大部件的设备，对涉及大部件的故障处理存在极大困难。临时变更检修计划，需要将故障动车组调至临修库或再次解编架车进行故障处理，严重影响了动车组调试试验效率及整体试验进度。

3 中压供电试验MVB调试平台试验目标

(1)提前发现并处理动车组在整列调试期间的重大故障，在架车阶段为更换大部件创造有利条件。

(2)为空调新风风门、刮雨器、外部照明、塞拉门等关键设备检修及故障处理提供安全便利的检修场地。

(3)提前完成动车组调试初期作业耗时较长且处于关键工序的试验项目。

(4)提前发现并处理调试常规故障，减少或避免夜间加班处理调试故障。

(5)调试故障提前发现可增加配件的调配供应周期，减少因配件供应不及时造成的调试进度延误。

(6)充分利用架修期间动车组的检修作业时间，实现调试工序与状态修工序的互联互通，进一步优化作业时间30%以上。

(7)空调系统试验及故障处理，检查司机室及客室空调风机转向、风门运行状态、温度传感器及空调压力值检测等。

4 中压供电试验MVB调试平台设计

中压调试专用设备通过MVB实现数据接入，利用可视化界面显示当前被监控对象的状态，大幅度提高动车组的调试效率，降低调试出错的概率。

4.1 列车网络概述

CRH380BL型动车组的信息传输系统是实现整个动车组功能的关键，也是其监控和诊断的核心。

CRH380BL型动车组的通信控制系统构建基于TCN标准，由列车总线WTB和车辆总线MVB构成，均为两路冗余。WTB连接两个牵引单元，使它们之间能进行必要的数据交换；MVB将位于同一车辆或不同车辆中的标准设备连到列车通信网络上。这一切的基础是TCN网关，它负责WTB和MVB两个总线之间的数据转换和路由任务，车辆网络结构图如图1所示。

图1 车辆网络结构图

4.2 MVB通讯原理

多功能车辆总线MVB是特定用于连接同一车厢的设备到列车通信网络的总称，层次结构如图2所示。MVB总线能够为标准数据的传输提供路径，列车上所有的控制和故障诊断等信息，都可以依赖MVB总线进行传送，支持多种设备的挂接，提高了设备兼容性和互联性。

为了实现双向通信，通信各方将功能模块分成读和写2个模块。发送端将待发送的数据分成若干个固定长度的数据子包，通过写模块将数据子包按顺序通过MVB总线发送给接收端，通过读模块获取总线状态数据。

图2 MVB总线的层次结构图

根据MVB总线通信协议，MVB总线的逻辑端口分为源端口(sourceport)和宿端口(sinkport)，写模块通过源端口将数据写入到MVB总线，读模块中通过宿端口从MVB总线读取数据。发送端写模块中使用的源端口数目及每个端口的带宽与接收端读取模块中使用的宿端口数目及每个端口的带宽完全一致。基于确认方式的通信协议示意如图3所示。

图3 消息传输协议示意图

4.3 设计思路

根据MVB通讯原理，将CRH380BL型动车组MVB调试平台设计为PC机+MVB网卡方式的集成系统，最大限度降低系统复杂程度，提高可靠性，功能框架图如图4所示。

图4 功能框架图

4.4 硬件设计

硬件设计的原则为：最大限度做到系统集成化，降低系统复杂程度，提高系统可靠性。

MVB网卡采用业界最为稳定的Duagon产品，产品必须具备如下功能：设备状态、过程数据、消息数据、总线管理器，同时需要具备用户可编程性能，并提供软件二次开发工具包。

4.5 软件设计

由于交互式图形界面软件设计较为专业，文中仅对软件架构进行相关约束，实际软件开发由第三方公司实施，CRH380BL型动车组MVB调试平台软件功能模块可以划分为初始化模块、命令下发模块、状态反馈模块、界面显示模块。借助一台带有MVB板的模拟通信计算机验证CRH380BL型动车组中压供电试验MVB调试平台的功能，此台模拟通信计算机用于模拟动车组的MVB网络信号，用于接收CRH380BL型动车组中压供电试验MVB调试平台发出的信号，及模拟发送动车组设备状态信号。

5 结束语

现阶段该中压试验设备已完成初步设计，并在CRH380BL型动车组解编状态下进行了试验验证，经验证在试验中可完成中压调试试验内容，提高了故障处理效率，优化了调试周期，提升了调试台位利用率。□