论文部分内容阅读
摘 要：为了有效缓解日益严重的交通拥堵问题，我国大规模开展轨道交通建设，不仅改善了交通问题，同时也优化了城市区域布局，促进了城市经济发展。然而，由于日均载客量庞大，车门需要频繁关闭，因而车门系统比较容易出现故障，导致车门难以正常开关，甚至出现损坏，影响乘客安全。因此，必须加强对轨道交通车辆车门系统的诊断与维护，尽可能降低车门故障对车辆运行安全性的影响。
关键词：城市轨道交通;车辆车门;智能诊断技术
中图分类号：U279 文献标识码：A
0 前言
目前，城市轨道交通已经逐渐成为最常见的公共交通基础设施，不仅优化了城市的空间布局，同时也为人们的日常出行提供了极大的便利。面对每日数量庞大的客流量，轨道交通车辆的车门开关频次非常高，比较容易出现故障或损坏，在威胁乘客安全的同时，也增加了运营维护成本。鉴于此，本文对城市轨道交通车辆的车门智能诊断技术展开研究，具有重要的现实意义。
1 城市轨道交通车辆车门系统及其常见故障
城市轨道交通车辆车门系统主要由5个子系统组成，即导向系统、锁闭系统、内外操作装置、电控系统以及基础构件系统。其中，导向系统负责引导车门运动，保证车门按照既定轨道移动;锁闭系统的主要作用是完成车门的锁闭，保证车辆行驶过程中车门不会意外打开，保障行车安全;内外操作装置主要作用是在紧急情况下打开车门，解除控制，保证车门开关动作的正常运行;基础构建系统指的是车门组成的各个基础部件，包括密封胶条、缓冲头等。城市轨道交通车辆车门系统的常见故障类型包括车门开关失灵、传感器故障、门控器故障、车门出现白纹、腐蚀裂纹等。
2 城市轨道交通车辆的车门智能诊断技术
智能诊断技术指的是车门系统故障的诊断技术，其工作原理为通过远程实时监控车门系统的工作状态，监测发生故障前的征兆，并采集相关数据进行预判断，再利用车地无线传输，将车门状态随时随地预报给相关工作人员，使其可以远程了解车门的整个运行状态，实现故障的早发现、早干预，形成科学的车门维护检修制度。
2.1 系统网络结构
车门智能诊断系统主要由3大部分组成，即车载检测设备、客户端、数据中心诊断服务平台，具体架构见图1。
2.2 车载监测设备
该设备是智能门控器，组网情况见图2。车载监测设备安装在车辆的车厢内，负责车门数据的采集与传输，数据采集与传输的方式包括两种，无线和以太网，二者均可以动态采集与传输电机电流、转角、转速以及门控器故障代码等车门系统的工作数据，并将其传输给数据中心诊断服务平台，用作故障的诊断与分析。
2.3 智能门控器及其数据传输
在老式门控器内部嵌入数据采集以太网卡，便构建成了智能门控器，该装置具有电机控制与数据采集双重功能，其中数据采集是指对电机的转速、转角等参数的实时监测。并且，采集数据之后，该装置还负责数据的传输，传输终端是车载以太网设备。
2.4 车载以太网设备
前文中提到，智能门控器会将采集的电机各项数据，传输至车载以太网设备，而车载以太网设备会对传输来的数据进行一定分析处理，再传输至数据中心服务平台，这一过程便实现了对电机特性参数的实时监测，过程如图3所示。
2.5 车门远程监测功能
主要是远程监测门控器与电机的工作运行情况，方便相关工作人员了解车门运行状态。同时，车门远程监控系统还具有自动采集车门运行参数的功能，经过故障规则知识库的分析，做出是否将要出现故障、将要出现何种故障以及故障产生原因等预判断。
2.6 移动维修功能
在车门智能诊断系统中，具有移动互联网通讯功能模块。当车门发生故障时，系统利用互联网将故障相关信息发送给相关工作人员，并且还为工作人员提供车门故障检修指南与方案的查询功能，为维修工作的展开提供便利。移动维修功能改变了轨道交通车门故障维修故障的性质，从原来的“被动维修”转变成“主动维修”，从原来的“大范围巡检”转变成“重点巡检”。
2.7 技术专家远程会诊
智能诊断系统除了具有实时收集、传输门控器与电机运行参数的功能外，还可以对车门进行动态跟踪，而动态跟踪即对运行车门的经纬度或者线路公里标等数据进行远程传输，这样一来，一旦车门出现故障，技术人员可以利用车门智能化诊断系统请技术专家进行远程会诊。技术专家通过智能化诊断系统，可以获知车门运行以及车门故障的各类数据与信息，有利于提升诊断的准确性、实时性与高效性。
2.8 大数据分析功能
车门智能诊断系统的数据中心诊断服务平台储存了大量关于车门运行的数据与信息，这些数据既可以为线路运营方的相关工作提供一定数据支持，同时也有利于提升轨道交通车门系统技术水平，增强故障判断的时效性与准确性，及时采取故障处理措施，做到防患于未然。
3 降低城市轨道交通车辆车门故障率的具体措施
3.1 提升检修队伍的综合素质
为了降低城市轨道交通车辆车门故障发生率，必须要提高检修队伍的综合素质，组建一支具有扎实专业知识以及高超技术水平的运营维护管理队伍。为此，必须要根据城市轨道交通车辆特点，全面提升检修人员的综合素质与职业道德，通过培训、知识讲座等方式，帮助工作人员正确认识轨道交通车辆的服务定位，提升起安全意识，使其树立起爱岗敬业的观念。同时，结合检修人员的学习特点，制定多样化的、针对性的培训方式，如案例分析、集体讨论等，以不断提升员工的基础知识储备，以及专业技术水平。
3.2 重视车门系统的日常维护
车辆是由多种复杂零件组装而成，一旦其中某一种零件出现损坏、故障，便会导致整体运行状态不良，甚至无法运行，因此必须要对轨道车辆进行定期维护。本文认为，日常维护是降低车门故障的重要手段之一。首先，定期对车门功能进行全面检查，发现问题及时处理，避免问题车辆运行;其次，通过集中培训、日常宣传等措施，在检修队伍中树立“维护大于抢修”的理念，使检修工作人员增强对日常维护的重视，不要在出现故障后才重视，以此来加强日常对轨道交通车辆的保养工作，尽可能避免车门系统出现失灵、开闭时间过长、传感器故障以及车门防误夹装置失灵等故障，为车辆运行提供安全性保障。
3.3 选择科学故障诊断手段
现代科学技术正处在飞速发展时期，故障诊断技术的发展日新月异。在这一背景下，为了显著提升轨道交通车辆车门故障诊断的准确性，检修队伍需要不断引进先进的车门故障诊断技术，同时大范围内收集、整理不同类型轨道车辆门产品的常见故障类型、故障原因以及故障失效形势，构建起轨道交通车辆车门产品基本故障的大数据库，为车门故障的诊断、维修以及保养工作提供一定参考。
4 结论
城市轨道交通因停靠站频繁、客流量大等原因，车门系统比较容易出现故障，对乘客的出行安全具有一定威胁。所以，为了确保轨道交通车辆运行安全，以实现故障的早发现、早预防，避免重大事故，利用智能诊断系统不仅可以起到预防故障的作用，而且在故障出现后还可以自动记录故障的完整信息，分析故障原因，有利于维修人员了解车门系统性能，进而提升自身维修技术水平。总而言之，通过智能诊断技术可有效降低轨道交通车辆车门故障发生率，延长车门产品的使用寿命，降低运营维护成本。
参考文献：
[1]张伟，陆驰宇.城市轨道交通车辆车门控制软件安全完整性技术应用研究[J].城市轨道交通研究，2013（10）：21-24.
[2]王紅艳，霍苗苗，张骄，等.城市轨道交通关键设备在线监测与智能诊断系统设计研究[C].智慧城市与轨道交通，2016.
[3]刘丙林，朱佳，李翔宇.城市轨道交通车辆智能运维系统探索与研究[J].现代城市轨道交通，2019（06）：16-21.
关键词：城市轨道交通;车辆车门;智能诊断技术
中图分类号：U279 文献标识码：A
0 前言
目前，城市轨道交通已经逐渐成为最常见的公共交通基础设施，不仅优化了城市的空间布局，同时也为人们的日常出行提供了极大的便利。面对每日数量庞大的客流量，轨道交通车辆的车门开关频次非常高，比较容易出现故障或损坏，在威胁乘客安全的同时，也增加了运营维护成本。鉴于此，本文对城市轨道交通车辆的车门智能诊断技术展开研究，具有重要的现实意义。
1 城市轨道交通车辆车门系统及其常见故障
城市轨道交通车辆车门系统主要由5个子系统组成，即导向系统、锁闭系统、内外操作装置、电控系统以及基础构件系统。其中，导向系统负责引导车门运动，保证车门按照既定轨道移动;锁闭系统的主要作用是完成车门的锁闭，保证车辆行驶过程中车门不会意外打开，保障行车安全;内外操作装置主要作用是在紧急情况下打开车门，解除控制，保证车门开关动作的正常运行;基础构建系统指的是车门组成的各个基础部件，包括密封胶条、缓冲头等。城市轨道交通车辆车门系统的常见故障类型包括车门开关失灵、传感器故障、门控器故障、车门出现白纹、腐蚀裂纹等。
2 城市轨道交通车辆的车门智能诊断技术
智能诊断技术指的是车门系统故障的诊断技术，其工作原理为通过远程实时监控车门系统的工作状态，监测发生故障前的征兆，并采集相关数据进行预判断，再利用车地无线传输，将车门状态随时随地预报给相关工作人员，使其可以远程了解车门的整个运行状态，实现故障的早发现、早干预，形成科学的车门维护检修制度。
2.1 系统网络结构
车门智能诊断系统主要由3大部分组成，即车载检测设备、客户端、数据中心诊断服务平台，具体架构见图1。
2.2 车载监测设备
该设备是智能门控器，组网情况见图2。车载监测设备安装在车辆的车厢内，负责车门数据的采集与传输，数据采集与传输的方式包括两种，无线和以太网，二者均可以动态采集与传输电机电流、转角、转速以及门控器故障代码等车门系统的工作数据，并将其传输给数据中心诊断服务平台，用作故障的诊断与分析。
2.3 智能门控器及其数据传输
在老式门控器内部嵌入数据采集以太网卡，便构建成了智能门控器，该装置具有电机控制与数据采集双重功能，其中数据采集是指对电机的转速、转角等参数的实时监测。并且，采集数据之后，该装置还负责数据的传输，传输终端是车载以太网设备。
2.4 车载以太网设备
前文中提到，智能门控器会将采集的电机各项数据，传输至车载以太网设备，而车载以太网设备会对传输来的数据进行一定分析处理，再传输至数据中心服务平台，这一过程便实现了对电机特性参数的实时监测，过程如图3所示。
2.5 车门远程监测功能
主要是远程监测门控器与电机的工作运行情况，方便相关工作人员了解车门运行状态。同时，车门远程监控系统还具有自动采集车门运行参数的功能，经过故障规则知识库的分析，做出是否将要出现故障、将要出现何种故障以及故障产生原因等预判断。
2.6 移动维修功能
在车门智能诊断系统中，具有移动互联网通讯功能模块。当车门发生故障时，系统利用互联网将故障相关信息发送给相关工作人员，并且还为工作人员提供车门故障检修指南与方案的查询功能，为维修工作的展开提供便利。移动维修功能改变了轨道交通车门故障维修故障的性质，从原来的“被动维修”转变成“主动维修”，从原来的“大范围巡检”转变成“重点巡检”。
2.7 技术专家远程会诊
智能诊断系统除了具有实时收集、传输门控器与电机运行参数的功能外，还可以对车门进行动态跟踪，而动态跟踪即对运行车门的经纬度或者线路公里标等数据进行远程传输，这样一来，一旦车门出现故障，技术人员可以利用车门智能化诊断系统请技术专家进行远程会诊。技术专家通过智能化诊断系统，可以获知车门运行以及车门故障的各类数据与信息，有利于提升诊断的准确性、实时性与高效性。
2.8 大数据分析功能
车门智能诊断系统的数据中心诊断服务平台储存了大量关于车门运行的数据与信息，这些数据既可以为线路运营方的相关工作提供一定数据支持，同时也有利于提升轨道交通车门系统技术水平，增强故障判断的时效性与准确性，及时采取故障处理措施，做到防患于未然。
3 降低城市轨道交通车辆车门故障率的具体措施
3.1 提升检修队伍的综合素质
为了降低城市轨道交通车辆车门故障发生率，必须要提高检修队伍的综合素质，组建一支具有扎实专业知识以及高超技术水平的运营维护管理队伍。为此，必须要根据城市轨道交通车辆特点，全面提升检修人员的综合素质与职业道德，通过培训、知识讲座等方式，帮助工作人员正确认识轨道交通车辆的服务定位，提升起安全意识，使其树立起爱岗敬业的观念。同时，结合检修人员的学习特点，制定多样化的、针对性的培训方式，如案例分析、集体讨论等，以不断提升员工的基础知识储备，以及专业技术水平。
3.2 重视车门系统的日常维护
车辆是由多种复杂零件组装而成，一旦其中某一种零件出现损坏、故障，便会导致整体运行状态不良，甚至无法运行，因此必须要对轨道车辆进行定期维护。本文认为，日常维护是降低车门故障的重要手段之一。首先，定期对车门功能进行全面检查，发现问题及时处理，避免问题车辆运行;其次，通过集中培训、日常宣传等措施，在检修队伍中树立“维护大于抢修”的理念，使检修工作人员增强对日常维护的重视，不要在出现故障后才重视，以此来加强日常对轨道交通车辆的保养工作，尽可能避免车门系统出现失灵、开闭时间过长、传感器故障以及车门防误夹装置失灵等故障，为车辆运行提供安全性保障。
3.3 选择科学故障诊断手段
现代科学技术正处在飞速发展时期，故障诊断技术的发展日新月异。在这一背景下，为了显著提升轨道交通车辆车门故障诊断的准确性，检修队伍需要不断引进先进的车门故障诊断技术，同时大范围内收集、整理不同类型轨道车辆门产品的常见故障类型、故障原因以及故障失效形势，构建起轨道交通车辆车门产品基本故障的大数据库，为车门故障的诊断、维修以及保养工作提供一定参考。
4 结论
城市轨道交通因停靠站频繁、客流量大等原因，车门系统比较容易出现故障，对乘客的出行安全具有一定威胁。所以，为了确保轨道交通车辆运行安全，以实现故障的早发现、早预防，避免重大事故，利用智能诊断系统不仅可以起到预防故障的作用，而且在故障出现后还可以自动记录故障的完整信息，分析故障原因，有利于维修人员了解车门系统性能，进而提升自身维修技术水平。总而言之，通过智能诊断技术可有效降低轨道交通车辆车门故障发生率，延长车门产品的使用寿命，降低运营维护成本。
参考文献：
[1]张伟，陆驰宇.城市轨道交通车辆车门控制软件安全完整性技术应用研究[J].城市轨道交通研究，2013（10）：21-24.
[2]王紅艳，霍苗苗，张骄，等.城市轨道交通关键设备在线监测与智能诊断系统设计研究[C].智慧城市与轨道交通，2016.
[3]刘丙林，朱佳，李翔宇.城市轨道交通车辆智能运维系统探索与研究[J].现代城市轨道交通，2019（06）：16-21.