地铁列车车门系统故障分析及处理

龙源期刊网地铁列车车门系统故障分析及处理作者：谢永强冯涛来源：《环球市场》2019年第24期摘要：本文首先分析了地铁列车车门系统结构及功能，接下来详细阐述了车门故障及产生原因，最后关于地铁列车车门系统故障的分析与处理研究作论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。关键词：地铁列车;车门系统;故障分析;故障处理随着我国城市现代化进程的加快，城市轨道交通得到快速发展，为市民出行提供了便利，并有效缓解了交通堵塞、减少了交通事故和环境污染。作为一种快速、高效、大运量的交通工具，地铁已成为衡量一个城市经济发展、人民生活水平和城市结构规划的重要标准。随着科学技术的进步和市民出行质量的逐步提高，地铁列车的功能越来越完善，其结构也越来越复杂。作为地铁列车的重要组成部分，车门系统对列车的安全性和可靠性有重要的影响。在轨道交通车辆系统中，车门系统的故障占车辆系统总故障的30%以上，对列车的安全运行构成了严重的威胁。车门系统的故障具有复杂性和多样性的特点，因此准确的车门故障诊断对于保证乘客的生命安全、提高列車的运行效率具有重要意义。一、地铁列车车门系统结构及功能（一）系统结构分析地铁列车车门包括电动式与气动式两种，电动式以应用电能源为主，气动式以驱动气缸为主。根据车门安装位置可将其分为外挂、塞拉与内藏三类。外挂门由电机、悬挂机构、电子控制单位等组成;塞拉门由车门导轨、制动组件等组成;内藏门由传动组件、导轨、解锁机构等组成。（二）系统功能分析（1）开关门。地铁列车开关门分为手动和自动两种操作模式。自动模式指列车通过实时监控车辆信息，自动向车门系统下达开关指令;手动模式指列车根据乘务司机操作开关门按钮的指令进行车门系统的开关。（2）二次关门。在地铁列车运行高峰期，车门是受到乘客挤压的重要部位，为了确保列车行驶安全与效率，目前地铁列车车门普遍有二次关门功能，当车门出现难以关闭的情况时，可以进行二次关闭，这样既提高了地铁运行效率，又能够避免干扰后续列车正常运行。（3）障碍物检测。车门具有检测障碍物的功能，当车门在关闭时检测到障碍物时，夹紧力会消失，但关门行为不停，检测到一定次数后会自动开启，并向司机室报警，进而确保列车安全运行。二、车门故障及产生原因分析龙源期刊网由于地铁列车运营线路站距短，客室车门需要频繁地开启和关闭，因而易导致列车车门的门控电气元件和机械零部件损坏，造成运营列车的客室车门故障频发。故障较轻则车门因不能动作而被切除，造成列车晚点;重则导致列车不能被牵引运行、清理乘客或救援。因此，列车车门故障严重地影响了列车在正线的正常运营，并危及乘客的人身安全。列车车门故障可以分为机械故障和电器故障。电器故障主要表现为电子门控单元、电源、车门制动器、车门电机、门外部指示灯、继电器等引起车门开、关门问题等。机械故障主要是车门尺寸变形或机械尺寸调整不到位等引起的车门限位开关故障，机械零件丢失、磨损，螺丝松动等。由于地铁列车运行过程中处于动态，列车车门要往复地开关，造成机械尺寸的变形，从而可能影响车门的正常工作。在客流高峰时期，很多乘客挤在车门附近，容易造成车门的变形，导致无法正常关闭车门。另外，车门受到来自各个方向不同频率激扰振动的影响，也易造成装配尺寸的变化，甚至会造成固定装置的松动。关门限位开关的尺寸直接影响着车门的关门位置，尺寸太大会使车门关闭后留一条缝，尺寸太小则会使车门已经到了关闭极限后仍然继续动作，造成车门无法正常关闭。三、关于地铁列车车门系统故障的分析与处理研究（一）决策树诊断方法决策树诊断方法是根据对象不同的特征，以树型结构表示分类或决策集合，利用信息论原理对样本的属性进行分析和回归而产生的，所生成的决策树是用样本的属性作为结点，用属性的取值作为分支的树结构。决策树作为一种安全可靠的分析技术，将其应用于故障诊断领域，通过对故障数据进行挖掘，发现故障数据中存在的规律并生成故障树，从而有效地对故障进行分类。（二）车门解锁故障车门解锁出现故障会导致车门不能进行开关操作。例如，地铁列车操作人员在列车运行中通过DDU了解车门处于被解锁状态，经检查，解锁装置位置无误，操作人员切除车门运行，运行结束后恢复切除，DDU表示车门处于解锁状态。针对该故障可采用下述解决方案，首先检查紧急解锁钢丝绳，若紧急解锁钢丝绳不稳固，会导致解锁装置移位，当操作人员进行紧急解锁操作时，DDU会呈现出车门解决的信息。处理该故障的重点是稳固紧急解锁钢丝绳，使其符合车门开关要求。（三）车门锁闭结构故障LS型锁即螺杆锁螺母式制动器，它具有结构简单、可靠性高、零件少、易检修等特点，利用千斤顶螺旋锁闭的原理，实现门机构的锁闭与无源自解锁。LS锁中部若出现撞块弹力大的情况，容易出现车门锁闭后弹开的故障，因此，工作人员在日常检查时应当通过手动检查撞块弹力，若其弹力过大，则及时进行调整。龙源期刊网（四）车门无法关闭关门按钮卡死与导轨滚轮丢失均会导致出现车门无法关闭的故障。具体而言，关于关门按钮卡死，表现为地铁列车操作系统与洗车模式均不能打开车门，通过换端操作才能够开启。针对该故障可以采用下述处理方法，地铁列车拥有多个操作室，首先可以通过操作室检测故障发生的地点，依次检查车门开关功能、电气柜、关门按钮，常常表现为立柱卡滞。此时工作人员应当再次按针对该立柱的关门按钮，使其自然弹起。该故障发生原理在于关门按钮没有在使用后立即复位，致使电气柜一直呈现吸合状态，故障车门由于缺乏电能而无法关闭。关于导轨滚轮丢失，表现为车门经开关操作，其下侧定位销不能正常入槽，此时启动开关门防夹亦不能解决问题。针对该故障工作人员应当重新安装导轨滚轮。导轨滚轮具有当车门进行开关时，对车门门页进行引导，导轨滚轮丢失直接影响门页形状，进而不利于车门正常工作。基于该故障，在日常检修阶段，工作人员应当着重检查导轨滚轮的稳定性，一旦发现其松动，及时进行加固处理。（五）贝叶斯网络诊断方法贝叶斯网络是一种图形化概率模型，能集成使用定性信息和定量信息，并充分利用验前信息和试验信息在数据集不完备情况下实现对系统故障完整的概率描述。贝叶斯网络适合于描述复杂系统的故障与征兆之间的多对多的关系和不确定性关系，并根据故障信息推断可能故障原因发生的概率。（六）人工神经网络诊断方法人工神经网络是由神经元相互连接而构成的高度并行的非线性系统，具有自学习、自组织、并行处理、联想记忆和容错性的特点，并广泛应用于预测控制、模式识别、非线性逼近等领域。神经网络的训练灵活，可以根据实际应用实现在线或者离线学习。采用神经网络进行车门故障诊断，需要获取车门故障的特征样本，通过训练样本对网络进行训练，调整网络的连接权值和阂值，然后根据测试样本进行故障的识别。四、结语总而言之，车门发生安全问题不但会对地铁列车造成不利影响，还会给乘客人身安全带来威胁。研究人员应当加强对车门系统的研究力度，制定快速有效的处理方案，提高列车运行整体安全性。此外，研究人员还应当在车门结构设计等环节尽量减少安全隐患，为保障乘客人身安全做出努力。参考文献：[1]何兴曦.地铁车门制动器故障几点分析[J].农家参谋，2018（01）：212.龙源期刊网[2]董晓婕.地铁车门系统故障的诊断与维修技术方案分析[J].现代制造技术与装备，2017（09）：134+136.