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摘 要：针对广州地铁9号线车辆运营以来，发生了多次多个车门同时启动防夹故障，故障发生存在偶然性、瞬时性等问题进行深入分析，查找多个车门同时启动防夹故障的根本原因，并提出解决措施，避免给运营带来影响。
关键词：广州地铁9号线;车门;防夹故障;解决措施
0 引言
广州地铁9号线项目列车客室门为双开电动塞拉门，采用双电机驱动模式，即塞拉电机执行门塞进和塞出动作，滑行电机执行打开和关闭动作，两套电机采用两套独立的驱动电路，可同时工作。塞拉电机及滑行电机均采用有刷电机。门控制器DCU分主和辅两款，分别为MDCU和LDCU，控制功能一样，区别在通信方式上，MDCU配置MVB和CAN通信口，LDCU仅配置CAN通信口。车门障碍物探测符合《铁路应用-车辆门系统》（EN 14752—2005）标准的规定。自2019年以来，广州地铁9号线车辆发生了多次同一节车同一侧的4个车门在关门时同时启动防夹功能，防夹功能启动一次后恢复正常，故障发生存在偶然性、瞬时性，列车回库后故障无法重现，未能找到故障原因。列车正线发生车门防夹故障，将导致列车下线，给运营带来一定的影响。本文对多个车门同时启动防夹故障进行深入分析并提出解决措施，以确保正线运营正常。
1 故障查找
通过读取故障门控器数据，分析为车门检测到障碍物启动防夹功能，实际没有障碍物，检查车门机械部件及参数无异常，检查门系统阻力无异常，库内开关车门1 000次试验，故障没有重现。通过跟其他列车互换门控器、滑行电机跟踪，故障没有转移，出现的防夹故障仍发生在同一节车同一侧的4个车门。由此可以初步排除是车门自身机械、电气问题造成的防夹故障。图1是同一节车同一侧4个车门在同一时间点出现防夹故障的代码。
分析故障时刻车门运动状态及电机电流、电压情况，如图2所示，发现滑行电机在门板关门滑行即将到位的时候，电流陡变增大，触发防夹功能，防夹一次后顺利关上。
综合以上调查，根据检查结果未发现车门机械及电气上存在问题，却报出了同一节车同一侧4个车门防夹故障，可从导致防夹功能启动可能的原因入手进行分析。
2 可能的原因分析
引起车门防夹故障的主要原因有以下几个方面：
（1）电机功率：如果电机功率超过限制，就会被认定为检测到障碍物而触发防夹。
（2）Imax引起的障碍物检测：最大电流值的设定，是门控器正常防夹的一个判断条件，本项目设定值为4.2 A，当电机电流大于4.2 A时，就会判断为障碍物。
（3）电机编码器监测防夹：如果电机编码器故障（缺少脉冲），就会检测到障碍物。编码器监测是位置判断防夹的条件，如果200 ms内电机编码器没有反馈位置信息变化，则判断为障碍物检测。这是正常防夹功能的必备条件。
（4）电机或电子硬件故障：由于电机或门控器内电子硬件故障造成检测到障碍物。
（5）电机电流曲线异常：门控器具有自学习功能，生成根据运行情况一直动态调整的参考电流，将车门运行的实时电流与参考电流比较，从而判断车门是否出现异常。这种与参考电流比较的设定是车门判断防夹的基本条件。
针对出现的故障，从可能导致车门同时防夹故障的几个因素进行分析，具体如下：
（1）机械部件分析：机械部件影响防夹故障的因素来源于传动阻力，在库内对滑动力进行检查，均在要求范围之内。因此排除机械部件造成的防夹。
（2）电源电压分析：电源电压过高、过低或波动，造成车门电流变化，可能会造成车门防夹。
根据对故障数据的分析，几次发生防夹时，所有车门的电源电压都处于稳定状态（106～110 V），没有超出77～137.5 V的电压范围。并且现场通过示波器长时间跟踪电源电压，没有发现异常。因此可排除电源电压因素造成防夹。
（3）硬线分析：开门信号、关门信号、零速信号、车门允许信号等硬线同时接入发生故障的4个车门中，可能为导致防夹故障的因素。但根据故障数据的分析，故障发生时，硬线信号无畸变或异常。并且硬线信号只控制车门的开关，并不作为防夹故障的判断条件。因此可排除硬线因素造成防夹。
（4）网络分析：同一节车的門控器通过CAN网络进行门控器间通信，网络之间的干扰可能是导致防夹故障的因素。但网络通信数据包含车门控制数据（网络开关门指令）、状态数据、故障数据，各门控器仅收发网络数据，网络通信并不会干涉其他门控器对防夹故障的判断。因此可排除网络因素造成防夹。
（5）电气部件分析：将故障车4个车门的门控器和滑行电机与其他车对调，对调位置汇总如表1所示，对调后故障没有转移，出现的防夹故障仍发生在同一节车同一侧的4个车门，所以排除是电气部件自身故障。
（6）运营环境分析：根据故障履历，发生防夹的4个车门故障是同一时间出现的，而每个车门的防夹处理过程均为各门控器独立判断的。分析认为在整列车车门同时关闭时，车内的风压波动，内外压差瞬时较大，作用在车门门板上，造成车门电机驱动电流变大，因此门控器判断车门检测到障碍物，引起防夹。
综合以上排查和分析，车门同步关门，引起车内风压的波动变化，作用到同一节车的4个车门上，使得电机电流增大，从而判断车门防夹。
3 处理措施
车门关闭同步性一致，造成车门同时报出防夹故障。将该节车厢的1号门关门延时时间增加0.5 s，使该车门最后一个关闭，可有效避免同时关门引起的风压作用到车门上，造成车门防夹。经优化跟踪19个月，故障没有重现。
4 结语
分析本次广州地铁9号线多个车门同时启动防夹故障的根本原因，对于更加深入了解车辆车门的设计选型、车厢密封设计、气流设计以及后续类似防夹故障的原因查找和分析具有指导性意义。广州地铁9号线项目对车门关门逻辑进行了优化，经现场充分验证，已经能满足实际运营要求，笔者从车门硬件的设计选型、防夹条件、使用环境等方面进行了较为全面的分析，为后续此类问题的分析提供了很好的借鉴。
[参考文献]
[1] 南车株洲电力机车有限公司.GZML9电气原理图[Z]，2017.
[2] 梁卓南.减少城市轨道车辆车门防夹故障的安装调试工艺优化研究[J].技术与市场，2020，27（9）：31-33.
[3] 顾星星.车门障碍物检测功能异常原因分析及解决措施[J].产业科技创新，2019，1（27）：35-36.
[4] 朱士友，吕劲松.车辆检修工[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009.
收稿日期：2021-04-30
作者简介：刘珍（1981—），男，广东湛江人，车辆检修专家，从事地铁列车的运营维护及新车调试工作。
关键词：广州地铁9号线;车门;防夹故障;解决措施
0 引言
广州地铁9号线项目列车客室门为双开电动塞拉门，采用双电机驱动模式，即塞拉电机执行门塞进和塞出动作，滑行电机执行打开和关闭动作，两套电机采用两套独立的驱动电路，可同时工作。塞拉电机及滑行电机均采用有刷电机。门控制器DCU分主和辅两款，分别为MDCU和LDCU，控制功能一样，区别在通信方式上，MDCU配置MVB和CAN通信口，LDCU仅配置CAN通信口。车门障碍物探测符合《铁路应用-车辆门系统》（EN 14752—2005）标准的规定。自2019年以来，广州地铁9号线车辆发生了多次同一节车同一侧的4个车门在关门时同时启动防夹功能，防夹功能启动一次后恢复正常，故障发生存在偶然性、瞬时性，列车回库后故障无法重现，未能找到故障原因。列车正线发生车门防夹故障，将导致列车下线，给运营带来一定的影响。本文对多个车门同时启动防夹故障进行深入分析并提出解决措施，以确保正线运营正常。
1 故障查找
通过读取故障门控器数据，分析为车门检测到障碍物启动防夹功能，实际没有障碍物，检查车门机械部件及参数无异常，检查门系统阻力无异常，库内开关车门1 000次试验，故障没有重现。通过跟其他列车互换门控器、滑行电机跟踪，故障没有转移，出现的防夹故障仍发生在同一节车同一侧的4个车门。由此可以初步排除是车门自身机械、电气问题造成的防夹故障。图1是同一节车同一侧4个车门在同一时间点出现防夹故障的代码。
分析故障时刻车门运动状态及电机电流、电压情况，如图2所示，发现滑行电机在门板关门滑行即将到位的时候，电流陡变增大，触发防夹功能，防夹一次后顺利关上。
综合以上调查，根据检查结果未发现车门机械及电气上存在问题，却报出了同一节车同一侧4个车门防夹故障，可从导致防夹功能启动可能的原因入手进行分析。
2 可能的原因分析
引起车门防夹故障的主要原因有以下几个方面：
（1）电机功率：如果电机功率超过限制，就会被认定为检测到障碍物而触发防夹。
（2）Imax引起的障碍物检测：最大电流值的设定，是门控器正常防夹的一个判断条件，本项目设定值为4.2 A，当电机电流大于4.2 A时，就会判断为障碍物。
（3）电机编码器监测防夹：如果电机编码器故障（缺少脉冲），就会检测到障碍物。编码器监测是位置判断防夹的条件，如果200 ms内电机编码器没有反馈位置信息变化，则判断为障碍物检测。这是正常防夹功能的必备条件。
（4）电机或电子硬件故障：由于电机或门控器内电子硬件故障造成检测到障碍物。
（5）电机电流曲线异常：门控器具有自学习功能，生成根据运行情况一直动态调整的参考电流，将车门运行的实时电流与参考电流比较，从而判断车门是否出现异常。这种与参考电流比较的设定是车门判断防夹的基本条件。
针对出现的故障，从可能导致车门同时防夹故障的几个因素进行分析，具体如下：
（1）机械部件分析：机械部件影响防夹故障的因素来源于传动阻力，在库内对滑动力进行检查，均在要求范围之内。因此排除机械部件造成的防夹。
（2）电源电压分析：电源电压过高、过低或波动，造成车门电流变化，可能会造成车门防夹。
根据对故障数据的分析，几次发生防夹时，所有车门的电源电压都处于稳定状态（106～110 V），没有超出77～137.5 V的电压范围。并且现场通过示波器长时间跟踪电源电压，没有发现异常。因此可排除电源电压因素造成防夹。
（3）硬线分析：开门信号、关门信号、零速信号、车门允许信号等硬线同时接入发生故障的4个车门中，可能为导致防夹故障的因素。但根据故障数据的分析，故障发生时，硬线信号无畸变或异常。并且硬线信号只控制车门的开关，并不作为防夹故障的判断条件。因此可排除硬线因素造成防夹。
（4）网络分析：同一节车的門控器通过CAN网络进行门控器间通信，网络之间的干扰可能是导致防夹故障的因素。但网络通信数据包含车门控制数据（网络开关门指令）、状态数据、故障数据，各门控器仅收发网络数据，网络通信并不会干涉其他门控器对防夹故障的判断。因此可排除网络因素造成防夹。
（5）电气部件分析：将故障车4个车门的门控器和滑行电机与其他车对调，对调位置汇总如表1所示，对调后故障没有转移，出现的防夹故障仍发生在同一节车同一侧的4个车门，所以排除是电气部件自身故障。
（6）运营环境分析：根据故障履历，发生防夹的4个车门故障是同一时间出现的，而每个车门的防夹处理过程均为各门控器独立判断的。分析认为在整列车车门同时关闭时，车内的风压波动，内外压差瞬时较大，作用在车门门板上，造成车门电机驱动电流变大，因此门控器判断车门检测到障碍物，引起防夹。
综合以上排查和分析，车门同步关门，引起车内风压的波动变化，作用到同一节车的4个车门上，使得电机电流增大，从而判断车门防夹。
3 处理措施
车门关闭同步性一致，造成车门同时报出防夹故障。将该节车厢的1号门关门延时时间增加0.5 s，使该车门最后一个关闭，可有效避免同时关门引起的风压作用到车门上，造成车门防夹。经优化跟踪19个月，故障没有重现。
4 结语
分析本次广州地铁9号线多个车门同时启动防夹故障的根本原因，对于更加深入了解车辆车门的设计选型、车厢密封设计、气流设计以及后续类似防夹故障的原因查找和分析具有指导性意义。广州地铁9号线项目对车门关门逻辑进行了优化，经现场充分验证，已经能满足实际运营要求，笔者从车门硬件的设计选型、防夹条件、使用环境等方面进行了较为全面的分析，为后续此类问题的分析提供了很好的借鉴。
[参考文献]
[1] 南车株洲电力机车有限公司.GZML9电气原理图[Z]，2017.
[2] 梁卓南.减少城市轨道车辆车门防夹故障的安装调试工艺优化研究[J].技术与市场，2020，27（9）：31-33.
[3] 顾星星.车门障碍物检测功能异常原因分析及解决措施[J].产业科技创新，2019，1（27）：35-36.
[4] 朱士友，吕劲松.车辆检修工[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2009.
收稿日期：2021-04-30
作者简介：刘珍（1981—），男，广东湛江人，车辆检修专家，从事地铁列车的运营维护及新车调试工作。