关于地铁TMS 几个典型故障案例浅析的论文

　　1 前言

　　成都地铁2 号线电客车TMS (Train Management System)系统采用了符合国际标准IEC 61375-1 要求的WTB(Wire TrainBus)，MVB(Multifunction Vehicle Bus) 作为骨干传送系统，同时还采用了CANopen 网作为与各种装置连接的接口，它在控制列车的牵引与制动，母线断路器，受供电，空调和PIDS 等设备的同时，监控各种车载设备的状态，记录累计行驶里程等信息。

　　2 故障案例

　　2.1 RIO2 单元CF_DO8(IO2) 模块故障

　　(1)故障概况：07:06 1040202 次(车底06)在迎宾大道上行出站EB，列车发生网络故障，故障代码：RIO2-F，TMS指示灯不亮;07:13 司机操作应急运行指令旁路后EB 缓解，列车以NRM 模式运行至茶店子上行清客;检调回复：故障原因为RIO-2 内D08 模块故障，更换D08 模块及MVB 模块，多次重启RIO-2 功能均正常;故障造成清客1 列，晚点2 列，最大晚点9 分30 秒。

　　(2)处理情况：①正线处理情况，登车后检查发现RIO2单元CF-DO8(IO2) 模块的ST-LED 显红色( 错误)，LED-3 显绿色，CF-MVB1 的SYSTEMERR 也闪红色，TMS 处于异常状态。重启RIO2 的电源以后，传送恢复到了正常的动作。ST-LED 显红色( 错误) 的时候，LED 会显示为错误编码。②库内检查情况，检查RIO2 相关的连接器及配线，没有发现异常。多次重启RIO2 的电源，故障现象未重现。下载RIO 的'LOG 以及运行记录进行数据分析，结果如下：分析RIO2 的LOG，根据RIO2 的LOG 确认的结果，发现CF-DO8(IO2) 的模块ID 错误。分析运行记录，由于ATO 模式开关为ATO 有效，因此在ATO 运行中(牵引中) 车辆速度为约38km/h 做了紧急制动。

　　(3)故障原因：① RIO2 的CF-DO8(IO2) 模块输出TMS不动作( 动作状态) 的信息。②由于该模块的模块ID 错误而TMS不动作( 动作状态) 无施加，因此导致TMS正常指示灯熄灭，车辆起紧急制动。③ TMS 不动作( 动作状态) 的条件为通过施加而TMS 正常指示灯点亮传送正常。④下载RIO 的LOG 以及运行记录进行数据分析，结果如下：分析RIO2 的LOG，根据RIO2 的LOG 确认的结果，发现CF-DO8(IO2) 的模块ID 错误。分析运行记录，由于ATO 模式开关为ATO 有效，因此在ATO运行中( 牵引中) 车辆速度为约38km/h 做了紧急制动。

　　(4)故障结论：在库内没有重现正线上发生的问题现象，但根据东洋对换下RIO2 单元CF-DO8(IO2) 模块进行测试及调查结果，发现CF-DO8(IO2) 的模块ID 错误，是由于水晶振荡器用电容器「C42」损坏造成的。

　　2.2 RIO1 单元CF-DI16(IO2) 模块故障

　　(1)故障概况：09:57 1090104 次(车底07)在百草路上行以ATO 模式对标时速度异常，司机人工介入后列车冲标2 米，后退对标后以ATPM 模式运行;10:10 该车在羊犀立交上行1 车端司机室DDU 显示“EX-SUP-F”故障代码，列车运行正常;通号调度回复：回段检查信号设备正常，自动恢复。

　　(2)处理情况：①正线处理情况：正线驻站人员登车确认：列车制动正常。但在故障界面发现故障代码：EXSUP-F(扩展供电装置动作异常)。正线人员确认：1 车SIV 未启动、6 车SIV 启动。客室空调、照明等工作均正常。②库内检查情况：下载RIO 的LOG 以及运行记录进行数据分析，结果如下：分析RIO1 的LOG，根据RIO1 的LOG 确认的结果，发现CF-DI16(IO2) 的模块ID 错误。分析运行记录，在ATO 运行制动中( 司控器主手柄处于OFF 位置) 车辆速度为约8km/h，ATOMODE 开关突然无效，而车辆处于惰行状态。然后起了紧急制动。列车回库后查看DDU 界面显示1 车SIV 状态为OFF，车辆状态界面未显示扩展供电，空调界面显示扩展供电，故障界面显示Ex_Sup-F 故障，车侧查看1 车SIV 处于实际工作状态，车内照明、空调均正常工作。查看TC1 车RIO1 的CF-MVB1 模块RUN 绿灯闪亮、SYSERR 红灯闪亮，CF-DI16 模块ST 红灯常亮、3 灯绿灯常亮、其余灯灭。检查CF-DI16 模块插头无松动、接线无异常，判断为RIO1 的CF-DI16 模块故障，更换CF-DI16模块后恢复正常。

　　(3)故障原因：① 207 车TC1 车RIO1 的第2 个CF-DI16模块故障( 模块本身ST 灯显红)，DI16 模块故障导致CF-MVB1模块的CPUERR 灯显红，DDU 报RIO1-F 故障。② RIO1 的第2个CF-DI16 模块用于采集16 路的数字量输入。③ CF-DI16 模块故障后，TMS 系统默认为DI16 模块所采集的16 路数字量输入信号的值都为“0”，所以导致TMS系统所采集的第14 路信号(SIV控制电源状态)、15 路信号(SIV 输出有效)、16 路信号(SIV3相输出有效)的值都为“0”;TMS 认为1 车SIV 没有工作，于是进入扩展供电状态;但是由于TC1 车SIV 是工作的，所以无法执行扩展供电指令，于是扩展供电失败，DDU 报EXSUP-F(扩展供电装置动作异常)。④故障的CF-DI16 模块的1 至6 个信号，采集模式开关的状态;CF-DI16 模块故障前，模式开关打在“ATO”位，列车以ATO 模式运行;CF-DI16 模块故障后，TMS 默认为模块所采集的1~6 信号的值都为0，则模式开关“ATO”位的值由“1”变为“0”，TMS 系统认为此时ATO 模式开关已不在ATO 位，所以不再采用ATO 发给TMS 的牵引、制动指令，车辆“惰行”。

　　(4)故障结论： ① RIO1 单元CF-DI16(IO2) 模块输入ATOMODE 开关、ATO、制动装置、SIV 的信息， 在ATO 运行制动中( 司控器主手柄处于OFF 位置)， 由于RIO1 单元CF-DI16(IO2) 模块的模块ID 错误， 导致ATOMODE 开关的ATOMODE 突然没有此指令，使车辆处于惰行状态发生了冲标。②关于ExSup_F 故障(SIV 用扩展供电反馈不一致)，是由于TC1 车SIV 的CF-DI16(IO2) 模块输入信息指令突然没有，而SIV 装置正常动作，因此导致检测到ExSup_F 故障。

　　3 结语

　　地铁运营是一个系统而复杂的工程，可靠的产品还需要高素质的维护队伍来支持它的日常运行，经常进行故障结语和分析，对于提高技术队伍的素养，对于提高该产品或系统的质量具有非常重要的作用，无论是TMS 的厂家、承包商、业主还是运营维护人员都在各种复杂或简单的故障中成长，产品也在不断的改进改良，获得越来越稳定的功能，来支持运营，支持技术进步。