重装置换法在动作故障诊断和处理中的应用

摘要：主要介绍了重装置换诊断法的原理和该方法在动车组故障诊断和消除过程中的应用。.

关键词：动车组;重装置换诊断法;故障

引言

动车组的常态指车辆正常时的状态，动车组在静止、运行、断电等多种情况下，车辆有不同的状态。基于此，在动车组检修时，往往分为有电检修、无电检修，在不同的条件下检查车辆的状态，通过对整车和零部件的状态检查来判定是否存在故障。在故障处理过程中，发现部件非常态尤为关键。重装置换法的原理就是根据车辆的常态和非常态之间的差异，通过对部件进行更换和重装，确定差异化部件或者状态，让车辆回归常态。在车辆故障诊断时，有时无法确认故障的准确位置，或者无法确定大部件内部的详细部件，而又无法通过其他方法辨明的，通常使用重装置换法来对故障进行诊断和处理。

1.动车组部件重装、置换、复位的各种形式

动车组和其他自动化工业设备结构基本相同，组成上分为硬件和软件[1]，重装置换法也就分为硬件和软件两个层次上的重装、置换、和复位.

1.1 硬件的重装、置换、复位

硬件层次上，重装、置换指的是按照相关工艺要求，对动车组的配件，进行拆卸后重新安装或者安装新的部件的过程;这个过程实质上就是动车组的部件的二次装配。另外，动车组的部件断电后重新供电，及重新启动过程则属于复位操作。

以部件空气弹簧为例：重装就是将空气弹簧从转向架上拆下，然后按照原位将其装回;而复位则是指在不拆卸空气弹簧的情况下，将空气弹簧充风后，然后将其完全排风，排风放置一段时间后再次充风的过程;置换则是将空气弹簧从安装位置拆下，然后将新的或者其他部位的相同规格的空气弹簧安在安装位置。再以牵引控制单元TCU的重装、置换、复位操作为例：TCU的重装就是将TCU硬件整体模块拆下，然后将线路和其他连接部件重新安装;置换这是使用同样规格的TCU将原有的TCU置换掉;复位则是通过断开TCU供电空开，使TCU失去电源，内部继电器和控制电路自行复位，然后再对其进行供电的一个过程。

1.2 软件的重装、置换、复位

软件的重装、置换、复位和硬件的基本相同。只不过操作的对象由可以看得见摸得着的实体部件变成了没有实体形态的软件。软件在进行操作时，同样是按照相应的文件和说明进行的。

以人机交互界面（HMI）组件的内置软件为例：软件重装就是将HMI屏内的基础软件和应用软件进行重新安装，通俗地讲，就是重刷软件的过程;软件的置换则更多的指软件版本的升级，例如软件版本从1.050升级到1.069，这个过程软件版本和内容发生了变化;复位则是断开HMI屏控制空开，让其失电，软件及逻辑复位后在上电的过程。再例如牵引控制单元（TCU）内置软件的重装、置换、复位，和HMI组件相同，可以重刷软件、升级软件版本、断电复位。

重装、置换、复位包含多种形式，但基本的原理还是通过一定手段，将车辆恢复原始态，根据常态和非常态的区别，判断故障位置。在故障处理过程中，通过这项方法可以解决许多问题。

2.重装置换法在动车组故障处理中的应用

在动车组的维护运营过程中，重装复位法可以应用于动车组应急故障处理、动车组故障诊断及消除、动车组高级修（三、四级修）等方面。这种方法应用范围广，适应性强，应用条件低，在动车组故障诊断处理过程中，起着不可替代的作用。

2.1 重装复位法在应急故障处理中的应用

动车组线上运营的应急故障处理过程中，重装复位法起了很大的作用。在车辆在运营时，突发故障无法预判，无法及时准备相关备件、另外，处理时间短，情况较紧急，许多故障是由于系统遭遇线路不确定激扰引发的，系统硬件并无损坏，在这些条件的限制下，重装复位法成为了应急故障处理的基本方法。

应急故障处理过程中另外一种常见的方法是隔离法，既机械师通过一些操作将故障部件或功能隔离掉，以避免故障部件影响到正常部件的功能。这两种方法可操作性高，简单便捷，特别适用于线上车组运营的情况。

2.2 重装置换法在故障处理中的应用

重装诊断方法不依赖特殊设备来完成对故障件的判断，能够将故障定位到大部件内的板卡级别部件，可以有效的减少了因更换大部件造成的资源浪费，降低故障维修成本。在故障处理中，该方法得到了广泛的应用。

例如在车辆运行中，某次动车组某车报故障代码：0708（辅助变流器单元3 永久锁闭），同时，人机交互界面显示辅助变流器单元离线。辅助变流器功率模块PWMI是将DC3000V的电源逆变成AC440V的交流电源。PWMI内部有6个IGBT模块，其中任意一个IGBT模块故障，将导致PWMI锁闭，并影响辅助变流器控制回路。同时PWMI将故障信号传递给M2500（辅助变流器控制单元），直接导致输入接触器（-2Q22， -2Q23）和输出接触器（-2Q30）保护断开。因此辅助变流器丢失，无法启动。根据故障数据显示与检查发现内部IGBT模块指示灯不亮，更换PWMI模块后恢复正常，因此判断为PWMI模块故障。该故障通过对PWMI模块的更换和重装，使车辆恢复正常。

3.结语

重装置换法在故障诊断过程中由于可行性高、操作简单、可靠性高等原因，在故障诊断和检修过程中得到了广泛使用，这种方法可以不依赖特殊设备来完成对故障件的判断，能够将故障定位到大部件内的板卡级别部件，有效的减少了因更换大部件造成的资源浪费，提高了工作效率。复位法是应急故障处理了基础方法之一，应用时要注意，复位法有效的基础在于部件本身并没有发生实质性损坏，对于已明确的部件损坏复位法是无效的。另外，通过重装或者升级软件和硬件的方法，可以有效的预防因不确定因素造成的车辆故障，降低车辆故障率。.

参考文献：

[1]黄学文，刘春明，冯璨，王欣，于凤. CHR3高速动车组故障诊断系统[J].计算机集成制造系统.2010.10 2311-2318页.