动车组司机室简介及故障分析

张昭

摘 要：本文以CRH380B型动车组为例，分析动车组司机室的主要结构和布置。通过对一些典型故障解决过程的列举分析，归纳出“现象-原因-注意-处理”的司机室端处理故障操作步骤，并将其概括为“SCWP四步法”，对动车组的运用检修工作具有较强的指导意义。

关键词：司机室 ；结构；故障处理

1 引言

2011年6月30日，京沪高铁开通运营，由新一代“和谐号”CRH380BL型动车组担当运营主力，在我国高速铁路发展上有着里程碑式的意义。CRH380B系列动车组作为中国高铁的新代表开始进入大众视野。作为动车组控制界面的核心，司机室不仅要为司机提供安全、舒适、独立的操控环境，也要满足人体工程学的要求，以便让司机更加方便地操纵列车。

本文以CRH380B型动车组司机室为例，介绍了司机室的结构组成、设计要点和注意事项，同时介绍了一些司机室中常用的材料及其应用。以及基于大量的380B型动车组的运用检修经验，列举一些典型故障，通过对故障产生原因和解决过程的分析，总结出在司机室端处理故障的操作步骤。

2 CRH380B型动车组司机室外部结构

2.1 司机室外壳

作为整列车的车头，司机室外壳需要具有流线型的外形，以减少动车在高速运行时的空气阻力和能源消耗，以及空气摩擦产生的噪音；司机室外壳还需要安装牢固，为司机的人身安全提供足够的保障；同时，司机室外壳必须要承载安装在其上的零部件，以保证零部件的可靠性和功能性。

2.2 前端模块

前端模块位于车辆的最前端，用于保护前部设备免于遭受外物的击打而损坏，比如前部车钩、吸能器和雨刷系统等，同时其流线型的造型也可以起到降低空气阻力和美化外观的作用。通常情况下，前部开闭机构会与前端模块整合在一起进行设计和制造，动车组在日常运行时，该开闭机构处于关闭状态，当动车组需要重联或救援时，开闭机构处于打开状态。前端模块通常会直接固定在车体钢结构上，前端模块与车体钢结构（或司机室外壳）的接缝需要平整，表面平滑[1]。

2.3 前风挡玻璃

前风挡玻璃安装在司机室外壳的前部，垂直于运行方向，具有与司机室外壳相拟合的曲面形状，为司机在各种工况下观察路旁信号和轨道情况提供清晰无误的视野。由外至里，前风挡玻璃由外层玻璃、电加热丝、PVB夹层、内层玻璃和防飞溅膜复合而成的钢化夹层玻璃[2]。

3 CRH380B型动车组司机室内部结构

3.1 司机室内部设备

安装在司机室外壳之内的设备则被称为内部设备，包括操纵台、司机座椅、司机室内装司机室地板、司机室电器柜、司机室线槽、司机室风道司机室间壁和门、司机室遮阳帘、司机室灯光和司机室防寒材等[3]。

司机室操纵台位于司机室中央的正前方，是最重要的列车控制组件，列车运行的所有控制和监视装置均安装在控制面板和左右两侧的电气柜中，包括列车控制单元（TCMS）的显示单元（IDU），列车自动保护系统（ATP）、乘客信息系统（PIS）、列車无线电通信系统（CIR）、牵引系统、制动系统、供电系统、车门控制系统、车内娱乐系统、空调控制系统和车内照明系统等。

3.2 司机室电器柜

司机室电器柜位于司机室的左右两侧，呈对称分布，用于安装车辆操控用的直流电器、交流电器和信号设备等。根据其安装方式，可分为立式和卧式两种。司机室电器柜采用金属框架结构，不锈钢、碳钢和铝合金材料均可选择，不过在车辆轻量化的前提下，铝合金材料越来越多的被广泛使用。

3.3 司机室间壁和门

司机室间壁和门位于司机室的最后端，将司机室和客室（或通过台）隔开，司机室门从外至内是处于常闭状态的，只有用专用钥匙才能打开，为了方便司机逃生，司机室门通常是向外开的，也可采用推拉式。根据EN45545的规定，司机室间壁和门应具有防火功能，在15分钟内不被火焰破坏。为了降低司机室内的噪音，司机室间壁和门还具有一定的隔音功能。

4 典型故障分析

4.1 故障处理办法

下面列举出在司机室进行处理的典型故障及处理办法。

4.1.1 受电弓故障应急处理办法

现象：受电弓无法升起。故障原因：软件保护或控制回路故障。注意：运行中升弓操作时，速度应在200Km/h以下。处理过程：CRH380B动车组操作系统优先升后弓，当后弓不能升起时，司机在HMI屏上锁闭后弓，升前弓。如果受电弓显示锁闭并且在HMI屏上无法解锁，首先在HMI屏确认维护模式已经开启，进行三键复位操作。如果复位不成功，则使用Monitor软件连接锁闭的受电弓所在牵引单元司机室的主控CCU，显示正确连接。在Maintain下拉菜单中选择“RA ResetAll”选项，回车对本牵引单元进行复位。如果受电弓不能解锁，在Power下拉菜单中选择“R HVSReset”选项，回车。选择“2-Reset PANTO raised incorrectly”对本牵引单元的受电弓进行复位。选择“e-End”结束复位。复位结束后，在HMI屏上关闭维护模式。重新升弓，恢复正常运行。如果受电弓仍然不能升起，则启动紧急驱动模式行车，或按随车机械师要求进行申请救援。

4.1.2 ACU不工作

现象：ACU（即Auxiliary Control Unit）不工作。故障原因：软件保护。注意：在没有牵引故障时，两个及以上ACU不工作时，必须复位。处理过程：当一个ACU不工作，维持运行。在没有牵引故障时，两个及以上ACU不工作时，采取ACU复位操作。

4.1.3 司机室单个HMI屏无法进入主界面

现象：司机室单个HMI黑屏或显示“无配置数据”等。故障原因：HMI显示屏和CCU通讯故障。注意：1.用另一个HMI根据动车组运行功能需要，来实现两个HMI的功能。2.HMI空开复位操作，每次的间隔时间必须3分钟以上，左屏故障断开42-F01，右屏故障断开42-F02，禁止单个显示屏故障时，将两个空开同时断开。处理过程：维持运行，动车组终到站后，降弓，退出司机室占用。如果左HMI显示屏故障，司机在司机室右侧故障开关面板上将CCU开关打到“1关”位置，再打到“正常”位置。如果右HMI显示屏故障，司机在司机室右侧故障开关面板上将CCU开关打到“2关”位置，再打到“正常”位置。如果无效，将观光区右侧控制柜内故障HMI屏的空开断开1分钟后闭合（左屏为42-F01、右屏为42-F02）。

4.2 故障处理方法分析

通过对上述的典型故障解决过程的分析，可以将在司机室端处理一般故障的操作步骤归纳为“故障现象-故障原因-注意事项-处理过程”四个步骤，为方便记忆，可概括为SCWP（即Status-Cause-Warning-Process）四步法。

5 结论

通过对司机室外部与内部的简要分析，可以得出司机室作为整列车的操控中心，从设计上解决了司机的操控环境需求，也满足人体工程学的要求。通过一些在司机室进行处理的典型故障解决过程的列举分析，归纳提出司机室端处理一般故障的“SCWP四步法”，具体实施为：当故障发生，应该确认故障现象，然后在司机室的HMI屏上查看相应故障记录，处理故障应先分析出故障原因，考虑需要注意的事项后再进行处理。

本文中关于动车组司机室的介绍对动车系统工作人员有丰富的科普意义，关于典型故障处理方法的总结，对动车组的运用检修工作具有较强的指导意义。

参考文献

[1]EN12663 Railway applications-Structural requirements of railway vehicle bodies[M].Esri Press，2009.

[2]孙铭壑，高速列车驾驶室光环境研究[M].北京交通大学.2010.

[3]北京交通大学.机车、动车组司机室设计规范研究报告[R].2003.endprint