黃志玲 劉斌 張琪

摘要：本文針對(duì)國(guó)內(nèi)地鐵模擬列車(chē)乘客信息系統(tǒng)的特點(diǎn)，分析提出了南昌地鐵一號(hào)線全數(shù)字化列車(chē)乘客信息系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢(shì);同時(shí)結(jié)合南昌地鐵一號(hào)線正式開(kāi)通運(yùn)營(yíng)后出現(xiàn)的幾種典型故障，提出了南昌地鐵1號(hào)線列車(chē)乘客信息系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞： 列車(chē)乘客信息系統(tǒng);全數(shù)字化;設(shè)計(jì)方案;MVB

中圖分類(lèi)號(hào)：U293文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）14-0050-02

列車(chē)乘客信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)“車(chē)載PIS系統(tǒng)”）主要包括列車(chē)廣播及LED顯示子系統(tǒng)、車(chē)載多媒體信息播放子系統(tǒng)、車(chē)載視頻監(jiān)控子系統(tǒng)和和外部接口系統(tǒng)等子系統(tǒng)。列車(chē)乘客信息系統(tǒng)作為地鐵行車(chē)組織的重要手段，對(duì)其穩(wěn)定可靠性的要求越來(lái)越高。本文針對(duì)結(jié)合運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，提出進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)策。

1列車(chē)乘客信息系統(tǒng)現(xiàn)狀

模擬信號(hào)傳輸具備抗電磁干擾能力弱、系統(tǒng)冗余性差、系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜、集成化程度低、信號(hào)傳輸衰減等特點(diǎn)。隨著對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性、冗余性、數(shù)據(jù)傳輸量、抗干擾能力等方面的要求不斷提高，原有模擬系統(tǒng)的負(fù)荷越來(lái)越大，其已無(wú)法滿(mǎn)足高要求發(fā)展需要。隨著地鐵行業(yè)電子通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的基于模擬信號(hào)傳輸技術(shù)將迅速被基于數(shù)字化傳輸技術(shù)所替代。

2南昌地鐵一號(hào)線列車(chē)乘客信息

2.1系統(tǒng)概述。南昌地鐵一號(hào)線采用4動(dòng)2拖6輛編組B2型車(chē)，其中列車(chē)乘客信息系統(tǒng)采用了基于MVB總線的數(shù)字音頻總線和基于IP的數(shù)字視頻總線，使整套系統(tǒng)提升為全數(shù)字化。

（1）列車(chē)廣播及LED顯示系統(tǒng)為數(shù)字廣播系統(tǒng)總線。系統(tǒng)音頻和控制信號(hào)經(jīng)由調(diào)制器編制為數(shù)字信號(hào)后，通過(guò)1對(duì)屏蔽雙絞線進(jìn)行傳輸，至客室后再進(jìn)行解調(diào)還原處理。另配置一對(duì)相同的屏蔽雙絞線并行冗余傳輸相同的數(shù)據(jù)信號(hào)。

（2）車(chē)載多媒體播放統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用1套Cat-5e環(huán)形冗余百兆以太網(wǎng)作為總線，在每個(gè)客室內(nèi)配置客室網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳輸LCD多媒體播放視頻信號(hào)和視頻監(jiān)控CCTV系統(tǒng)的監(jiān)視視頻信號(hào)。具備網(wǎng)絡(luò)流量控制，鏈路故障自愈、數(shù)據(jù)傳輸策略管理功能，提高了數(shù)據(jù)傳輸可靠性。

本系統(tǒng)的設(shè)備均采用模塊化、一體化的設(shè)計(jì)方案。若一個(gè)模塊出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他模塊的正常工作。具體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。

2.2系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)分析。

如圖1所示為全數(shù)字化列車(chē)乘客信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。虛線框內(nèi)為地面PIS系統(tǒng)和無(wú)線電的供貨范圍，虛線框外為車(chē)輛專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)。

數(shù)字與模擬廣播系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比其顯著優(yōu)勢(shì)在于：①采用全數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，克服模擬系統(tǒng)傳輸?shù)膰[叫;②系統(tǒng)聯(lián)掛實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化聯(lián)掛功能、無(wú)需人工操作，克服需人工重新分配地址;③廣播系統(tǒng)采用2對(duì)互為冗余的2*0.75mm屏蔽雙絞線構(gòu)成的MVB多功能車(chē)輛總線，整車(chē)采用線纜數(shù)量只有模擬系統(tǒng)的30%左右。

視頻系統(tǒng)從編碼到最后在顯示屏上播放全部采用數(shù)字IP信號(hào)進(jìn)行傳輸，其顯著優(yōu)勢(shì)在于：①具有抗干擾能力強(qiáng)，克服信號(hào)衰減出現(xiàn)畫(huà)面雪花的問(wèn)題;②系統(tǒng)簡(jiǎn)單化、模塊化，以太網(wǎng)數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)LCD顯示器，只需原30-40%電纜;③冗余性和控制功能提高：列車(chē)兩端主機(jī)相互冗余，CCTV觸摸屏具有單獨(dú)的解碼和控制器，直接掛在列車(chē)以太網(wǎng)總線上，在硬盤(pán)錄像機(jī)故障后，仍可操作CCTV觸摸屏。

2.3系統(tǒng)外部接口。

（1）與車(chē)載專(zhuān)用無(wú)線系統(tǒng)的接口，車(chē)載專(zhuān)用無(wú)線系統(tǒng)在地鐵列車(chē)上安裝天線、反饋線和車(chē)載無(wú)線電臺(tái);同時(shí)列車(chē)廣播子系統(tǒng)為車(chē)載專(zhuān)用無(wú)線系統(tǒng)提供一對(duì)語(yǔ)音接口和一對(duì)無(wú)源廣播申請(qǐng)控制信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)OCC對(duì)客室的廣播。

（2）與地面專(zhuān)用通信系統(tǒng)的接口，車(chē)載多媒體子系統(tǒng)視頻和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)監(jiān)控視頻，通過(guò)地面通信系統(tǒng)無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）進(jìn)行視頻下載和監(jiān)控視頻的上傳，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及信息互相交換。

（3）與TCMS接口，廣播子系統(tǒng)系統(tǒng)通過(guò)MVB多功能車(chē)輛總線與列車(chē)控制系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行通信，通過(guò)TCMS給出速度信號(hào)、線路的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站等信息進(jìn)行半自動(dòng)廣播報(bào)站和車(chē)輛故障信息上傳。

（4）與信號(hào)系統(tǒng)（ATC）接口，ATC給出的信息通過(guò)TCMS系統(tǒng)發(fā)送到列廣播子系統(tǒng)。ATC給出的信息包括ATC車(chē)號(hào)、當(dāng)前速度、終點(diǎn)站站臺(tái)ID、起始站站臺(tái)ID、下一站站臺(tái)ID、路徑 ID、預(yù)到站到站預(yù)出站出站信息和下一站將打開(kāi)A/B側(cè)車(chē)門(mén)信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站等信息。車(chē)載PIS系統(tǒng)根據(jù)的接收的起點(diǎn)站和終點(diǎn)站判斷上行、下行方向。

3廣播子系統(tǒng)故障分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1廣播報(bào)錯(cuò)站故障分析。列車(chē)運(yùn)行時(shí)夾人夾物，司機(jī)按了重開(kāi)門(mén)但未按關(guān)門(mén)和列車(chē)欠標(biāo)、沖標(biāo)情況下，出現(xiàn)半自動(dòng)廣播越戰(zhàn)（即廣播報(bào)錯(cuò)站）的故障現(xiàn)象。

（1）故障原因。半自動(dòng)報(bào)站的邏輯是根據(jù)列車(chē)開(kāi)關(guān)門(mén)后并且速度不為零（小于0.5km/h）的情況下，作為半自動(dòng)報(bào)站跳站的條件。但實(shí)際運(yùn)營(yíng)中司機(jī)在停站開(kāi)關(guān)門(mén)后一段時(shí)間，又想再打開(kāi)車(chē)門(mén)，但車(chē)輛在一定時(shí)間后（信號(hào)系統(tǒng)設(shè)置的）是不予許開(kāi)車(chē)門(mén)，導(dǎo)致司機(jī)按下“開(kāi)門(mén)按鈕”后門(mén)沒(méi)有打開(kāi)，司機(jī)未再按“關(guān)門(mén)按鈕”就動(dòng)車(chē)，這樣對(duì)車(chē)載PIS系統(tǒng)半自動(dòng)跳站邏輯觸發(fā)不完整，導(dǎo)致沒(méi)有進(jìn)行跳站。

（2）優(yōu)化設(shè)計(jì)的對(duì)策。目前TCMS發(fā)給車(chē)載PIS系統(tǒng)的接口協(xié)議中，開(kāi)左門(mén)和開(kāi)右門(mén)并不是實(shí)際的門(mén)開(kāi)狀態(tài)信號(hào)，而是“開(kāi)門(mén)按鈕”信號(hào)。解決方式是需要TCMS 將發(fā)送給車(chē)載PIS系統(tǒng)的開(kāi)左門(mén)和開(kāi)右門(mén)信號(hào)，從采集“開(kāi)門(mén)按鈕”改為采集門(mén)實(shí)際打開(kāi)狀態(tài)作為判斷條件。TCMS 對(duì)車(chē)門(mén)系統(tǒng)提供的單個(gè)門(mén)信號(hào)做“或”的判斷，即單側(cè)只要有門(mén)被打開(kāi)，即使有個(gè)別門(mén)故障無(wú)法打開(kāi)，TCMS也發(fā)給車(chē)載PIS系統(tǒng)單側(cè)門(mén)被打開(kāi)的信號(hào)，因?yàn)閷?duì)于車(chē)載PIS系統(tǒng)只要單側(cè)有一個(gè)門(mén)被打開(kāi)，則該側(cè)真的開(kāi)門(mén)。開(kāi)，即該側(cè)的開(kāi)門(mén)信號(hào)置為“1”，這樣就必然有個(gè)關(guān)門(mén)動(dòng)作，半自動(dòng)判斷條件邏輯完整。

3.2 LED顯示出現(xiàn)不受控分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)。列車(chē)運(yùn)營(yíng)出現(xiàn)某節(jié)車(chē)的單個(gè)車(chē)廂內(nèi)動(dòng)態(tài)地圖DRM時(shí)而顯示錯(cuò)誤，時(shí)針對(duì)該問(wèn)題，該廠熱電中心對(duì)整個(gè)鍋爐運(yùn)行、檢修情況進(jìn)行系統(tǒng)排查。通過(guò)數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)三個(gè)方面問(wèn)題：

（1）飛灰取樣發(fā)黑且顆粒度大，手感有明顯硬顆粒。取3#爐近半年飛灰殘?zhí)糠治鰯?shù)據(jù)分別為11.85%、13.16%、12.38%、14.98%、11.55%、11.14%，超出正常數(shù)據(jù)約50-60%。飛灰殘?zhí)扛哒f(shuō)明含碳顆粒物濃度高，飛灰硬度大，對(duì)受熱面的碰撞和磨損加劇。

（2）北側(cè)省煤器東段出現(xiàn)大量積灰，經(jīng)過(guò)測(cè)量南側(cè)煙氣流速為5m/s，北側(cè)為1.5m/s，南北側(cè)煙道煙氣流速偏差大，煙氣出現(xiàn)偏流。

（3）停爐后檢查發(fā)現(xiàn)省煤器迎風(fēng)面防磨瓦、彎頭防磨板出現(xiàn)錯(cuò)列?？拷昂髩μ師煔庾呃群圹E明顯，沖刷明顯。燃燒器下層和中層濃淡分離隔板磨損嚴(yán)重，燃盡風(fēng)口堵塞嚴(yán)重等問(wèn)題。

針對(duì)以上問(wèn)題：該中心制定了針對(duì)性方案：第一，更換了A、B層燃燒器，對(duì)燃盡風(fēng)門(mén)進(jìn)行改造，并對(duì)風(fēng)量進(jìn)行標(biāo)定，做了動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)。第二，對(duì)尾部煙道聲波吹灰器進(jìn)行了全面檢查，確保吹灰頻率正常。對(duì)堵塞的尾部受熱面積灰進(jìn)行清理，并制定了吹灰器點(diǎn)檢制度。第三，對(duì)省煤器的防磨瓦進(jìn)行修復(fù)和加固，對(duì)管排間距進(jìn)行整理，確保了平整度，降低煙氣走廊效應(yīng)。經(jīng)過(guò)系列措施，該鍋爐的飛灰殘?zhí)亢拷档椭疗骄?-6%，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到391天。

鍋爐各個(gè)受熱面的防磨防爆有共性，也有各自的特點(diǎn)。作為全面生產(chǎn)管理需要，我們?cè)诰唧w工作中需做好機(jī)電儀化一體化管理，才能更好地掌握系統(tǒng)。第一，重視工藝運(yùn)行管理，大到單個(gè)系統(tǒng)、單個(gè)設(shè)備，小到單個(gè)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行指標(biāo)均能反映其運(yùn)行健康水平。工藝指標(biāo)的異常最終都會(huì)反映到設(shè)備。比如通過(guò)充分合理的燃燒，降低煙氣中飛灰濃度和殘?zhí)己?，降低飛灰的顆粒度和硬度，減輕磨損。同時(shí)可避免結(jié)焦引起局部傳熱惡化，金屬壁超溫，最終引起金屬組織發(fā)生變化而爆管。重視鍋爐水質(zhì)、蒸汽品質(zhì)的監(jiān)督管理，確保指標(biāo)在正常范圍，給設(shè)備運(yùn)行提供良好的運(yùn)行環(huán)境等。第二，提高設(shè)備的全過(guò)程管理，注重檢驗(yàn)檢修和定期檢驗(yàn)。在《火力發(fā)電廠鍋爐受熱面管監(jiān)督技術(shù)導(dǎo)則》DL/T939-2019中，對(duì)鍋爐各受熱面管易出現(xiàn)磨損和泄漏的部位提出了明顯的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)周期，通過(guò)加強(qiáng)鍋爐定期檢驗(yàn)、金屬監(jiān)督管理、化水監(jiān)督管理工作的結(jié)合，可有效避免受熱面爆管泄漏。以下為鍋爐受熱面通用檢查表，可根據(jù)實(shí)際情況參照使用。

序號(hào)檢查項(xiàng)目檢查內(nèi)容檢查周期

1防磨涂層、防磨涂層防磨板、防磨瓦無(wú)松動(dòng)脫落;防磨涂層無(wú)脫落、翹起。逢停必檢

2壁厚碳鋼管道磨損≤30%;合金鋼管道磨損≤20%。逢停必檢

3管道脹粗碳鋼管道脹粗≤3.5D%;合金鋼管道脹粗≤2.5D%。逢停必檢

4管子裂紋不允許有裂紋逢停必檢

5管排平整度管排平整度不大于20;管排間距均勻，誤差小于5;梳型定位板、管排吊架無(wú)變形、無(wú)脫焊、與管排固定完好。逢停必檢

6表面缺陷表面凹陷深度1.5，同時(shí)面積超過(guò)102更換新管子;表面尖銳劃痕不超過(guò)0.3。逢停必檢

表1：鍋爐受熱面檢查通用表

結(jié)語(yǔ)：總而言之，在鍋爐運(yùn)行管理中，開(kāi)展鍋爐受熱面防磨防爆工作是十分必要的，是降低鍋爐故障的良好舉措。因此，需要做好重點(diǎn)部位的檢查工作，采取科學(xué)措施進(jìn)行及時(shí)處理，積極排除安全隱患，增強(qiáng)運(yùn)行穩(wěn)定性、可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹中豪.鍋爐受熱面防磨防爆檢查及處理[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2019（03）：91-92.

[2]曹曉恒，陳大勇，張國(guó)慶，等.鍋爐“四管”防磨防爆檢查及預(yù)防[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2018（19）：90-91.

[3]郭志強(qiáng).探索鍋爐受熱面防磨防爆管理質(zhì)量的提升[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（21）：159+182.