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《轎車情報(bào)》2017年第10期

摘要：示波器在動(dòng)車組故障診斷中的應(yīng)用，能夠有效提升動(dòng)車組的維修效率，對確保動(dòng)車組的安全運(yùn)營具有重要意義。本文分析了示波器在動(dòng)車組故障診斷中的優(yōu)勢，并提出了示波器在動(dòng)車組故障診斷中具體有效的應(yīng)用方法，以期為相關(guān)人士提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：示波器；故障診斷；動(dòng)車組維修

0引言

隨著高鐵線路的不斷延伸，國內(nèi)動(dòng)車組保有量的迅猛增長，快速準(zhǔn)確地診斷動(dòng)車組故障能夠有效提升動(dòng)車組的整體運(yùn)行效率。動(dòng)車組本身作為一個(gè)多學(xué)科交叉的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，故障診斷工作還存在著諸多不足，因此，加強(qiáng)示波器在動(dòng)車組故障診斷中的有效應(yīng)用，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1示波器應(yīng)用于動(dòng)車組故障診斷可行性探究

動(dòng)車組集成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、高壓供電系統(tǒng)、列車超速防護(hù)系統(tǒng)或列車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等十多個(gè)控制系統(tǒng)，各系統(tǒng)零部件之間緊密聯(lián)系、相互配合，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組的精準(zhǔn)控制。針對復(fù)雜的車載控制系統(tǒng)，僅通過傳統(tǒng)的萬用表或電壓表、電流表來實(shí)現(xiàn)故障檢測是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，尤其對于運(yùn)行線路中存在的異常干擾源或車輛高速運(yùn)行時(shí)高頻振動(dòng)下連接器接觸不良等因素導(dǎo)致的偶發(fā)性故障，電壓表和電流表只能在特定時(shí)刻檢測系統(tǒng)電路中某一點(diǎn)的電壓和電流，具有很大局限性。而示波器采樣頻率可調(diào)，多采樣通道能夠同時(shí)對系統(tǒng)電路中的多個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，設(shè)定合適的輸入耦合方式能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行適合的濾波，并將數(shù)據(jù)反映的每一個(gè)小細(xì)節(jié)清晰顯示，相比于傳統(tǒng)的故障檢測方法，準(zhǔn)確度較高，局限性小。同時(shí)，示波器還能夠?qū)λ杉盘?hào)動(dòng)態(tài)捕捉，并將電流和電壓的波形變化數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，這對于診斷車輛高速運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的偶發(fā)故障顯得尤為重要，車輛停運(yùn)后下載示波器數(shù)據(jù)即可查驗(yàn)出非正常工作的信號(hào)，定位動(dòng)車組控制系統(tǒng)故障點(diǎn)，能夠有效提升動(dòng)車組的安全性能，從而為制定科學(xué)的維修方案提供必要的理論依據(jù)[1]。

2示波器在動(dòng)車組故障診斷中的應(yīng)用方法

2.1數(shù)字示波器診斷動(dòng)車組故障

示波器通常被應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)車組控制電路采樣點(diǎn)的電壓值或電流值，從而增進(jìn)維護(hù)人員對系統(tǒng)工作情況的掌握。并能夠通過對動(dòng)車組系統(tǒng)電路測量值波動(dòng)情況的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)故障，并及時(shí)制定科學(xué)合理的維修計(jì)劃，防范因故障擴(kuò)大導(dǎo)致列車運(yùn)行受阻的狀況發(fā)生，提升維修的效率和水平。

2.2示波器在動(dòng)車組故障診斷中的具體形式

（1）診斷動(dòng)車組運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的偶發(fā)性故障。動(dòng)車組本身搭載了成千上萬的電氣控制器件，如繼電器、接觸器及網(wǎng)絡(luò)控制模塊等，并通過型號(hào)紛繁、數(shù)目眾多的連接器來實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)之間的電氣連接。動(dòng)車組運(yùn)行線路既有客貨運(yùn)線路（非客運(yùn)專線）線路條件復(fù)雜，易產(chǎn)生各種電磁干擾信號(hào)，干擾動(dòng)車組低壓控制回路（DC110V、DC24V）及網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)正常工作?；谝陨弦蛩?，動(dòng)車組在運(yùn)行中不可避免地會(huì)出現(xiàn)部分偶發(fā)性故障，此類故障難以查找故障點(diǎn)的原因在于故障在一天甚至數(shù)天內(nèi)僅閃現(xiàn)一次，甚至僅會(huì)在車輛通過特定線路區(qū)段時(shí)發(fā)生，車輛停運(yùn)時(shí)檢查無法發(fā)現(xiàn)異常。如某例線路電磁干擾導(dǎo)致的動(dòng)車組某故障顯示燈閃紅故障，由于干擾尖峰電壓出現(xiàn)時(shí)間短暫，TCMS系統(tǒng)(列車控制和管理系統(tǒng))的軟件濾波功能過濾掉了該信號(hào)，導(dǎo)致HMI屏(駕駛系統(tǒng)人機(jī)界面)無任何故障顯示，但該信號(hào)卻導(dǎo)致了硬線電路中的故障指示燈閃亮。當(dāng)故障燈點(diǎn)亮?xí)r，示波器檢測到故障燈電源線電壓滿足觸發(fā)電壓，保存該通道此時(shí)的電壓波形，并記錄故障時(shí)其它4通道數(shù)據(jù)。通過采用該方法在車輛下次故障復(fù)現(xiàn)時(shí)就準(zhǔn)確地找到了故障點(diǎn)。這種方法在動(dòng)車組故障診斷中可廣泛應(yīng)用，具體流程為，動(dòng)車組維護(hù)人員通過合理的配線、接線對被監(jiān)測系統(tǒng)加裝示波器，示波器工作在觸發(fā)模式下，同時(shí)監(jiān)測故障檢測點(diǎn)及多路故障觸發(fā)源的電壓波動(dòng)情況，進(jìn)而定位到具體故障觸發(fā)源，制定故障修復(fù)策略，并在故障修復(fù)后，通過示波器及列車自身故障診斷系統(tǒng)確認(rèn)故障是否排除徹底，從而完整實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組故障的診斷及檢修工作。

（2）診斷動(dòng)車組各系統(tǒng)間的電磁兼容性故障?；趧?dòng)車組系統(tǒng)集成化程度較高、車輛配線密集，車輛檢修維護(hù)過程中會(huì)遇見部分系統(tǒng)間的電磁兼容性故障。為判斷是否為車載其它系統(tǒng)工作噪聲信號(hào)導(dǎo)致的ATP與應(yīng)答器通訊異常，使用示波器在ATP機(jī)柜的BTM接收板入口端測試BTM接收到的自檢信號(hào)強(qiáng)度，依次使車載各系統(tǒng)啟動(dòng)后觀察示波器應(yīng)答器信號(hào)波形顯示的變化情況，發(fā)現(xiàn)當(dāng)司機(jī)室空調(diào)啟動(dòng)且處于強(qiáng)制冷工況，司機(jī)室空調(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)后BTM工作頻率范圍內(nèi)的噪聲信號(hào)明顯增強(qiáng)，將自檢信號(hào)淹沒。當(dāng)壓縮機(jī)停止工作后，干擾信號(hào)的幅值水平也恢復(fù)到了初始水平。得出結(jié)論：司機(jī)室空調(diào)壓縮機(jī)工作時(shí)將會(huì)引入較大的電磁干擾，這個(gè)干擾能可覆蓋BTM自檢時(shí)測試應(yīng)答器的信號(hào)，由于壓縮機(jī)僅在司機(jī)室空調(diào)處于制冷工況時(shí)且室內(nèi)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)工作，導(dǎo)致應(yīng)答器丟失故障不是持續(xù)存在。

3結(jié)論

通過以上研究可以發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用示波器進(jìn)行動(dòng)車組的故障診斷過程中，了解示波器在動(dòng)車組故障診斷中的優(yōu)勢，有助于充分發(fā)揮示波器的功能。在此基礎(chǔ)上，對動(dòng)車組的故障進(jìn)行檢測和分析，并制定科學(xué)的維修計(jì)劃，能夠有效提升動(dòng)車組系統(tǒng)的維修效率。因此，在應(yīng)用示波器進(jìn)行動(dòng)車組的故障診斷過程中，可以借鑒上述方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳亞明.示波器在汽車電控制系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].中國高新技,2015(25):51-52.[2017-08-07].

[2]楊燕,李司鵬.數(shù)字存儲(chǔ)示波器在汽車故障診斷中的應(yīng)用[J].今日科苑,2015(08):114.[2017-08-07].

[3]胡輝.海德漢系統(tǒng)示波器功能在故障診斷中的應(yīng)用[J].金屬加工(冷加工),2015(03):71-72.[2017-08-09].

[4]王偉.示波器在汽車電控系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].科技資訊,2014,1223:111+113.[2017-08-09].

作者：張毅 單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司