关键词：CR400BF；中央控制单元；停机故障；改进措施
引言：
动车组的中央控制单元一旦发生停机现象，则意味着整个动车组的安全稳定运行都会受到相应的影响，为了尽可能减小停机故障的发生频率，为动车组的整体运行状态的稳定性提供保障，需要做好故障问题和措施实施的工作。
一、动车运行中的中央控制单元工作原理
对于动车组来讲，中央控制单元是决定整个动车组运行质量的一个重要环节和工作区域。动车组的运行主要依托中央控制单元的正常工作来达到预期的效果。下文首先针对中央控制单元的工作原理进行分析。
（一）主从控制单元的切换原理
基于动车组的运行需求，对其实施控制的功能区域也分为主体控制单元和从属控制单元两部分。控制单元的整体系统结构又可被称为CCU。其中，主体的控制单元主要的任务是控制本单元的系统运行网络[1]。当控制运行的过程中检测到故障信息是，则随时采取具体的控制措施保障动车组的运行安全。从具体方法的角度上来说，一方面可以通过采取具体的措施达到提升故障处理质量的目的，另一方面，也可以通过措施的引导使整个列车的运行模式达到一种降级安全导向模式。从具体的内部结构的角度上来说，中央控制单元的结构包括了网关结构、CPU结构、调度卡、通讯卡结构等。关于主控制单元和从属控制单元的状态切换，具体流程如下，当主体的中央控制单元能够正常的发挥作用时，其可以通过总线管理器检测到来自板卡的监视信号，且信号本身是随着时间周期进行更新的。当主从CCU发生转换或者主体的CCU功能出现异常时，总线管理器所检测到的监视信号会停止更新，随即总线管理的功能也不再发挥作用。由从属的CCU继续进行相应工作，并实现对于板卡监视信号的刷新，通常情况下，两者的切换具有较高的效率，在2s之内即可完成。
（二）断路器结构分断原理分析
关于这一方面的分析，主要是针对动车组的高压断言即兴的，在CR400BF的动车组系统中，高压单元是由两个动力单元共同组成的。在具体工作的开展中，通常是由高压控制单元对接触网方面的电压、网络流量、主变压器的原边电流和接地回流进行控制，从而达到向中央控制单元传输信息的效果。随后，由中央控制单元按照科学的逻辑完成对于高压系统的保护[2]。具体的分断过程，是通过主断路器对于继电器的得失电情况进行控制，从而实现闭合和分断过程的。在继电器的线路上，还串联有升弓继电器、紧急断电环路、铸锻释放环路以及高压控制单元的DO接触点等装置。科学的分断方式，能够实现针对网络系统和硬线的双重保护。而如果主要设备发出分断的请求时，则通常保护功能通过DO触点来触发。在触发作用发生时，通常会将过压和过流的情况纳入考虑范围。
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二、关于故障的具体类型阐述
在明确了中央控制单元的切换运行和分断运行原理后，下文从具体故障的角度出发，针对不同的故障类型以及其可能产生的不利影响进行分析。
（一）相关模块故障
这里所指的模块故障，通常表现在网关结构和MVB板卡的故障。在这两方面结构发生故障时，通常CPU板卡还能够维持正常启动的状态。这时，板卡可以通过总线以及硬线对上述两方面故障的具体情况进行鉴定，随后通过硬线或者总线将CCU的自动切换程序成功启动[3]。从断路器的分断情况来看，主断路器发生分断，则会影响到高压控制单元的保护作用的发挥。
（二）板卡发生故障
所谓的板卡，就是存在于中央控制单元中的CPU板卡发生的故障。这种故障发生后，则中央控制单元的主从控制单元切换无法完成，这无疑会对整个高速铁路动车运行系统的正常运行带来非常直接的影响，并且在故障发生期间，存在于动力单元内部的各种设备均不在线，这会直接影响到高铁动车的正常运行。
三、优化中央控制单元工作状态的路径
在针对不同的故障类型进行了全面合理的分析后，下文从整体的动车组中央控制单元的稳定运行的角度出发，提出几点优化运行状态，减低故障发生几率的具体方法。
（一）针对保护逻辑和调度功能进行优化
首先，当中央控制单元出现停机现象时，可以以高压控制单元为切入点，将控制工作中的高压保护要求写入到相应的系统运行逻辑中，并且同步将高压控制但愿中的DO触电串联到列车的主断释放环路中。这能够实现分断环节的主断路器工作影响范围延伸至列车级的范围内[4]。其次，对于中央控制单元的总线调度功能进行优化。优化时将其主从系统的控制切换实践缩短到1s之内，从而减低切换过程可能对动车组产生的不良影响。
（二）融入监控程序达到停机故障处理的优化
有了运行状态和停机状态的监控程序，则当出现停机现象时，这一程序能干欧自行采取CCU故障区域的复位或者向从属控制单元发出充当主要控制单元的请求。将这种切换过程通过智能化的方法实现转换。这不仅能够提高切换指令发送和实施的准确性，更能够在整个动车组的批量运行状态下实现，最终实现将故障处理时间和故障处理效果同步提升的目标。
四、结束语
综合来讲，针对CR400BF动车组的中央控制单元的停机故障，在具体的处理方法上，需要结合实际对于动车组的实际工作原理和故障引发的实际情况进行分析和研究，从而明确各种不同类型故障的引发原因，最终通过优化系统功能、加强系统运行监控的方式，达到停机故障处理和解决的目的。
参考文献：
[1]蔡文明,怀俊伟.CR400AF型动车组停放制动管路优化研究[J].铁道车辆,2019(3).
[2]朱贵平,端木君.往复式压缩机组注油系统故障停机分析及建议[J].设备管理与维修,2017(7).
[3]钟子超.关于CRH1A动车组BCU通信故障的原因分析及处理方案现代研究[J].科学与信息化,2017(4).
[4]孔丽君,刘俊杰,张延蕾,etal.CR400BF型“复兴号”中国标准动车组牵引变流器冷却系统研制[J].铁道机车与动车,2018(7).
论文作者:何瑞林
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
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