研发促生产 科技保运营:青岛地铁电子实验室初显成效

在3号线南段开通,暨山东省内首条地铁全线贯通之际,3号线北段也实现了安全高效运营一周年,截止2016年10月,3号线北段累计运营里程77.4万列公里,列车运行图兑现率始终保持100%,列车正点率高达99.98%,各项运营生产指标均远优于国标要求。北段的开通与安全运营,不仅为后续线路的开通奠定了基础,也让青岛地铁的电客车维护人员们积累到宝贵经验,开始逐渐摆脱对厂家的依赖。在维护北段运营、兼顾南段开通的同时,他们已将目光投向了即将到来的线网运营时代。电子实验室便是在这一过程中应“需”而生的。

未雨绸缪备战线网时代

“一块集成电路板,价格可能几万到二三十万,我们自己做只需要几千。这种成本的节约等地铁多条线路开通,形成线网后就非常明显了。因为到时这些部件的故障率会很高,每年的维护会产生很大费用,少的几十万,多则几百万”。地铁运营分公司车辆部经理刘丙林认为要打造百年地铁,必须考虑长远,未雨绸缪。3号线北段开通之初,运营公司便想搭建一个专攻电器件的平台,结合北段目前的检修生产实际,车辆部的主要负责人们决定先从故障较多的PIDS系统,即乘客信息显示系统(如车上的电视、广播等)着手,积累技术,循序渐进,成立电子实验室。

电子实验室全称电子研发与检修实验室,隶属于青岛地铁车辆部技术安全室,于今年5月开始筹建,8月23日正式启动,以服务检修生产为宗旨,兼具电子研发和电子检修职能。成立至今,在围绕检修生产这一中心的同时,电子实验室不断发展,已初步搭建起电子工装研制、电子故障诊断、电子知识培训三大平台,助力生产的职能日益凸显,为电客车和相关电器设备检修提供了有力的技术保障。

群策群力初尝研发胜果

在实验室负责人邓举明的眼中,目前为止最出彩的成果是电子实验室人员自主研制的“电客车调试专用控制器”、“上位机控制装置”和“电客车PIDS试验台”三种工装。因为它们标志着青岛地铁已“初步具备了集成电路硬件、软件及上位机软件的自主研发能力,即具备了小型电子工装的研制能力”。

之所以如此,是因电子工装研制平台为其他两个平台建设提供了重要支撑。要明白这一点,则要从地铁车辆的故障特点说起。

地铁车辆的电子故障多种多样又非常隐蔽,有些偶发故障更是难以预测,也很难捕捉到,常规设备难以完成诊断,只能定制特殊维修工具或设备,也就是工装。而向厂家定购工装需要经过“编制用户需求书,发布招标公告、合同谈判、加工制作和交货验收”等一系列程序;直接返厂,来回路途也会耗费半个月乃至更长时间。鉴于此,要满足电客车运营保障的相关需要,实现快速响应及迅速处置故障的目标,就必须能够自主研发电子工装。

当前电子实验室研发的三个工装都已应用于检修生产,大大提高了生产效率。

外表看来只是一块绿板的电客车调试控制器,实际相当于集成在一块电路板上的工业计算机:通过程序下载接口,装载不同程序,及以通讯线等与其他电子设备的通信连接,实现不同功能。在研发出调试器之前,要模拟报站情形,测试设备,只能人工按动按钮,同时操作四五路的信号很难兼顾,现在可以电脑自动模拟,极大的节约了人力、时间。

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电客车调试控制器

上机位控制装置由以USB接口连接的笔记本与单片机构成,通过在笔记本中以visual basic 6.0开发上位机软件,在单片机中以C语言开发程序,检修人员们研制出了这个直观、形象且便于携带的工装。使用者在笔记本电脑的软件界面上勾选复选框,可发出八个信号,下位机接收到信号就会亮起对应小灯,有需要的话可增至30多路,用这样简洁的界面可代替巨大的操作盘,且能避免操作失误。另外,通过延长通讯线的长度,该工装还能实现远程控制,在固件设备存在安全风险,不宜靠近的情况下安全完成作业。

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上机位控制装置

在研制出PIDS系统实验台之前,要检测故障件只能采取拆东墙补西墙的方法,比如一号车的电视屏幕坏了,要把二号车的屏幕卸了,把一号车的坏屏幕装上测试,有时可能因操作不当,造成两辆车的屏幕都不能使用。有了这一试验台,便可直接模拟运行情况进行检测。该试验台主要研发者之一许桂红对记者表示,这一试验台可是电子实验室的“镇室之宝”,“别看它挺单薄,后面的架子也只是个普通的货架,它可是我们的宝贝”,“备品备件并不富裕,我们要以最少的部件最大限度地模拟PIDS系统报站情况”。“为搭这个台子,相关技术人员开了多次专题会,才最终制定了思路和框架”。

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PIDS系统实验台

就是在这种群策群力,一起学习的氛围中,检修人员们一同搭建起了属于青岛地铁的电子工装研制平台。

精细检修深入培训保运营

有了这些工装,前面所说的偶发性故障便能通过在试验台24小时运行来捕捉,疑似的故障件、不成熟的报站系统,都可先在试验台上进行诊断、实验。据了解,该试验台自研发后,先后进行过近20多次测试,排除了多项故障,较大的提高了检修效率。

此外,对目前尚不能自主检修的故障,检修人员们也可先通过电子工装进行初步判断,再联系厂家,做到大致心中有数,才能在与厂家的博弈中更好的维护自身权利。邓举明说“某些电子部件损坏后,可能实际只需换几个电子小元件,但部分厂家为了更多的牟利,却会建议地铁公司更换整个电子部件。此外,有些国外厂家凭借技术垄断,在电子委外维修的谈判中漫天要价。当我们具备了自主诊断和自主修复电子故障能力后,就可以打破这种垄断,底气十足地参与到合同谈判当中去”。

为更快更好的积累技术力量,除研制工装服务检修生产外,青岛地铁还利用这个平台进行人才的培养,为新入职职工提供学习机会。许桂红说:“南段贯通,用车需求增大,不可能保证入职的员工都能上车操作学习,现在有了这个实验室,就能给大家提供更多的机会。而且就算上车操作,也不能像在这里一样进行拆卸讲解”。据了解,车辆部电子实验室的内部培训将要形成常态化,每两周举办一次,与之前设立的技师工作站、检修课堂等平台一同,促进一线人员技术水平持续提升,为安全运营提供有力的技术保障。

“早起步,快进步,多沉淀,备战架大修”

据车辆部经理刘丙林介绍,类似电子实验室的这种机构,国内同行们都在搞,形式不同,但大多都是在运营三年左右开始,青岛地铁仅运营一年,跟人家还有一定差距。所以,他为电子实验室制定了“早起步,快进步,多沉淀,备战架大修”的方针,“先从PIDS系统开始,测、查、修一步一个脚印慢慢来,再逐渐把摊子铺大”,“现在成员均为兼职,扩大到一定范围后,会有固定的人员,也会吸纳更多的专业”。下一步,电子实验室还将研发车门实验台,空调控制器实验台等,继续积累经验技术、储备人才,争取早日搭建起“电子故障修复”平台,为青岛地铁运营保驾护航。待青岛地铁进入线网时代后,电气设备维修需求上升之时,发展成熟的电子实验室一定能擎起科技保运营的大旗,更好地为岛城乘客提供一个舒适安全的乘车环境!


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