轨道交通列车司机控制器的功能及故障模式

地铁列车司机控制器故障分析及检修摘要：地铁车辆司机控制器是司机操作列车的重要部件,对列车的运行起到关键作用。

由司机操作司控器产生方向指令、牵引指令、制动指令、紧急制动指令、牵引/制动力等指令操控列车。

司控器故障会造成晚点、清客、下线、救援等后果,对运营乃至安全影响重大。

因此,如何保证司机控制器的检修质量,提其可靠性显得尤为重要。

关键词：轨道交通；司机控制器；故障分析；检修策略一、司机控制器介绍ALSTOM－CHAＲLEＲOI生产的CＲ50BF－002型地铁列车司机控制器，主要操作部件有:主控钥匙或钥匙开关(KS)牵引/制动控制手柄(DCH)模式选择器(MS)司机操作司机控制器前，必须先插入司机钥匙并打到“ON”位置，列车在“ON”状态下，所有的功能都可以使用。

列车的运行模式由模式选择器控制，模式选择器是一个带六个明显凹口位置的六位旋转开关，共有六个操作模式:ATO(自动列车操作)；CM(编码手动控制)；ＲMF(受限手动前行)；WM(清洗模式)；OFF(空档):列车停止；ＲMＲ(受限手动倒车)。

司机控制器内装有电位器，安装在牵引/制动控制手柄的一侧，与之机械连接，操纵牵引/制动控制手柄可以改变其与电位器的接触点，从而改变输出电流。

电位器输出电流信号连接到PWM编码器的输入端，PWM信号的产生由电位器输出的电流信号决定，电位器输出电流变化范围为4～20mA。

通过PWM编码器，牵引/制动控制手柄所处位置被转换为PWM信号的形式，牵引/制动控制手柄移动位置时，电位器输出电流大小按比例相应变化。

二、司机控制器故障原因及危害(1)钥匙故障钥匙通过下方的连杆上的凸轮机构来控制微动开关的动作，以达到激活列车的目的。

由于连杆仅依靠两个轴套螺母与主控器底板进行固定，并且连杆较脆弱，在日常使用或拆装中受到冲击很容易发生轴套移位或连杆弯曲，导致钥匙动作不顺畅或无法转动。

一旦发生钥匙故障，司机无法激活车辆，导致车辆无法正常运营，后果十分严重。

专题与综述Topics and reviews0　引言地铁列车运行的主令控制器，可实现地铁列车的牵引、制动、转向和调速，对地铁车辆的安全稳定运行具有非常重要的作用。

南京地铁3号线采用西安沙尔特宝公司生产的S354A CC.003型司机控制器，该司机控制器具有结构紧凑、体积小、重量轻、高可靠、长寿命、少维修或免维修的特点。

1　司机控制器的工作原理司机控制器的面板上有主手柄（DCH）、模式开关（MS）、钥匙开关（KS）三种可操作机构。

主手柄控制列车的运行速度和制动，有“牵引区域”，“惰行”，“制动区域”，“快速制动”4个档位；模式开关负责列车运行模式的转换，有“ATO—手动—限速向前—洗车—断开—限速向后”6个档位；钥匙开关负责司机控制器的“接通”和“断开”[1]。

DCH手柄上设置有警惕按钮，在手动模式下使用。

司机控制器的主手柄在“牵引最大位”，“惰行”，“制动最大位”，“快速制动”位有定位；在“牵引区域”和“制动区域”为无级调速；通过转动驱动电位器用来调节输入到电子柜的电压指令，从而达到调节车辆牵引力和电阻制动的目的；模式开关在每个档位均有定位，以稳定手柄在相应的档位中。

S354A CC.003型司机控制器面板操作机构如图1所示。

图1 S354A CC.003型司机控制器面板操作机构主手柄、模式开关和钥匙开关之间相互机械联锁。

在使用时，先把KS转到“接通”位，再由MS开关选定地铁车辆的行车模式（“ATO—手动—限速向前—洗车—断开—限速向后”的任意一个位置），再操作DCH手柄来控制车辆的速度。

在行车过程中，如需要改变列车的方向时，必须将DCH手柄放回“惰行”位后，才可操作模式开关。

如司机需要进行换端操作时，必须将本端司机控制器的DCH手柄置“惰行”位，且模式开关置“断开”位，锁闭钥匙开关，拔出钥匙，才可进行换端操作。

司机控制器面板下面是机械传动联锁机构、凸轮、固定电阻、弹片组件以及各个操作机构相关联的速动开关模块和电位器[2]。

地铁车辆司机控制器故障分析摘要本文分析了司机控制器的基本概述，同时阐述了司机控制器的故障，最后总结了司机控制器的检修故障。

通过分析希望进一步明确司机控制器的问题所在，保证司机控制器的正常使用，进而提升地铁车辆运行的安全性和稳定性。

关键词地铁车辆；司机控制器；故障1 司机控制器基本概述地铁车辆司机控制器内包含了地铁车辆大部分的主要操作部件，包括主控钥匙、牵引系统控制操作手柄以及地铁运行模式选择器等内容。

在地铁车辆的正常运行过程中，司机首先要通过司机钥匙开启主控制系统，设置列车行车状态为“ON”，然后才能使用司机控制器的控制功能。

另外，司机控制器中最主要的功能性部件是模式选择器，包含了地铁列车运行的六种操作模式，即自动列车操作（ATO）、编码手动控制（CM）、受限手动前行（RMF）、受限手动倒车（RMR）、清洗模式（WM）以及空挡列车停止模式（OFF）。

明确司机控制器的主要控制部件和控制功能实现要素，是地铁列车正常运行的基础保障，也是地铁列车稳定性和安全性的重要影响因素[1]。

2 司机控制器故障2.1 钥匙故障司机钥匙是激活地铁列车司机控制器的必要条件，在进行司机控制器的钥匙激活工作时，司机钥匙通过控制器下方连杆上的凸轮机构实现对控制器的开启和关闭，可能出现的司机钥匙操作故障为连杆设施较为脆弱，一旦受到外界较大的冲击力，比如使用时操作力度过大或者拆卸检修时其他设备的挤压等因素影响，造成连杆的弯曲或者是钥匙锁位的错位迁移等问题，影响司机钥匙的开启和关闭动作，造成地铁列车无法激活的严重后果，影响地铁列车的运行安排。

2.2 DSD装置故障DSD装置是司机控制器的警报按钮，主要用于地铁列车行驶过程中，对于螺栓松动或者卡死等故障的报警和提示工作。

目前我国地铁列车运行时DSD装置使用的频率较高，DSD装置发生故障会影响该车辆能否正常投入运行状态，而且还会影响司机对地铁车辆故障判断的有效性，增大故障排查和处理的难度，造成车辆晚点等异常行驶安排，最终影响城市轨道交通的效率。

CRHl型动车组司机室操作控制电器概述CRHl型动车组司机室操作控制电器概述⼀、CRHl型动车组操作控制电器设备特点1.CRHl型动车组操作控制电器设备，有两种功能：⼀是控制功能，⼆是显⽰功能。

2.CRHl型动车组操作控制电器设备，闭合⽅式分为三种⽅式：控制按钮分⾃复式和机械锁闭式及机械锁闭⾃复式；开关为指⽰定位式；显⽰屏为按键触摸式。

⼆、CRHl型动车组具备控制、显⽰功能的操作控制电器除设备状态指⽰灯、LKJ、DMI显⽰器按键、遮阳板、DSD 脚踏及升降按钮、紧急停车制动按钮、风笛按钮、开门、降⼸按钮、定速按钮、控制开关只具备⼀种控制功能外，其他按钮都具备显⽰及控制功能。

三、CRHl型动车组操作控制电器闭合⽅式分类1.CRHl型动车组操作控制电器设备控制按钮除紧急停车制动按钮外，其他控制按钮全部为⾃复式。

2.紧急停车制动按钮、主控制器⼿柄为机械锁闭式。

3.司机室电钥匙为定位式。

4.智能显⽰器IDU按键为触摸式按键。

四、CRHl型动车组制动系统操作控制电器设备作⽤1.制动系统操作控制电器，主要安装在左侧控制⾯板Bl 上。

由2个指⽰灯和3个控制按钮组成。

2.制动系统各按钮控制的作⽤，是控制动车组制动系统实施不同⽅式的制动性能。

(1)左l：制动测试按钮，按动此按钮根据按钮点亮状态，按程序进⾏制动性能测试及判断制动性能。

①制动测试按钮不亮，表⽰制动性能测试未启动。

②制动测试按钮亮绿灯，表⽰按程序可进⾏制动测试及制动释放。

③制动测试按钮绿灯闪烁，表⽰制动测试期间出现故障。

(2)左2：制动测试指⽰灯，司机根据指⽰灯点亮状态，判断制动性能测试是否正常。

①制动测试指⽰灯不亮，表⽰制动试验未启动。

②制动测试指⽰灯亮红灯，表⽰测试期间制动施加。

③制动测试指⽰红灯闪烁，表⽰制动测试期间出现故障及制动测试未通过。

(3)左3：停放制动按钮，在停车状态防溜及制动测试时，按动此按钮根据按钮点亮状态，确定停放制动启动及性能。

轨道交通列车司机控制器的功能及故障模式摘要：对轨道交通车辆司机控制器设备的形式，功能，输入输出类型，进行了详细介绍。

同时对司机控制器在运营过程中容易出现的故障现象进行归纳分析，针对故障原因提出预防和解决的措施，对列车车辆功能选型，运营维护有借鉴及参考意义。

关键词：司机控制器，主控手柄司机控制器是一种手动电气设备，用于机车唤醒、换向、调速的控制命令输入及输出，是控制车辆驾驶的核心设备，类似于汽车的钥匙启动，方向盘和挡位控制器。

常见的高铁，普铁列车，司机控制器常安装于控制台面，部分有轨电车为便于司机频繁操作，会将其小型化，安装于驾驶座椅扶手，使司机在坐姿下便于操作。

司机控制器的钥匙开关，其主要作用为给列车控制回路通电，同时闭锁对侧司机控制器开启。

列车两端的驾驶系统，只允许一端处于激活状态。

常用的闭锁方式有两种，电磁机械闭锁或通过电气节点进行软件闭锁。

钥匙开关常有两个位置：“开位”和“关位”。

在锁具选型上，锁的可靠性是主要要求，锁直接影响到车辆的激活启动。

目前大部分司机控制器均为合资品牌，采用IKON或KABA品牌的安全锁。

这类锁具其特点是强度高，精度好，缺点是锁具精密，当频繁使用钥匙插拔发生钥匙磨损或形变，则开启不畅。

为解决这一矛盾，衍生出两种解决思路，1）定制锁具和钥匙；2）将常规锁具进行改造，尽保留2—3个弹簧弹子。

经验证，两种方式均有较好效果，在国内列车上均有使用。

司机控制器的另一核心设备为“方向开关“，其主要功能是控制列车的行进方向，有“向前”，“向后”，和“0挡”共三个位置。

其输出信号为节点信号。

司机控制器的，钥匙开关，方向手柄，和调速手柄三者之间存在闭锁关系。

其闭锁关系如下。

1）当且仅当方向开关位于“0档”，方可操作调速主控手柄。

2）当且仅当钥匙开关位于“开位”，方可操作方向手柄。

3）当且仅当主控手柄位于“0档“，方可操作方向手柄。

司机控制器的另一个核心设备为“主控手柄“，主控手柄的有4个输出区域：“牵引区“、”惰行区“、”制动区“、”快速制动区“。

地铁车辆司机控制器故障分析作者：周子杰来源：《科学与信息化》2017年第10期摘要本文分析了司机控制器的基本概述，同时阐述了司机控制器的故障，最后总结了司机控制器的检修故障。

通过分析希望进一步明确司机控制器的问题所在，保证司机控制器的正常使用，进而提升地铁车辆运行的安全性和稳定性。

关键词地铁车辆；司机控制器；故障1 司机控制器基本概述地铁车辆司机控制器内包含了地铁车辆大部分的主要操作部件，包括主控钥匙、牵引系统控制操作手柄以及地铁运行模式选择器等内容。

在地铁车辆的正常运行过程中，司机首先要通过司机钥匙开启主控制系统，设置列车行车状态为“ON”，然后才能使用司机控制器的控制功能。

另外，司机控制器中最主要的功能性部件是模式选择器，包含了地铁列车运行的六种操作模式，即自动列车操作（ATO）、编码手动控制（CM）、受限手动前行（RMF）、受限手动倒车（RMR）、清洗模式（WM）以及空挡列车停止模式（OFF）。

明确司机控制器的主要控制部件和控制功能实现要素，是地铁列车正常运行的基础保障，也是地铁列车稳定性和安全性的重要影响因素[1]。

2 司机控制器故障2.1 钥匙故障司机钥匙是激活地铁列车司机控制器的必要条件，在进行司机控制器的钥匙激活工作时，司机钥匙通过控制器下方连杆上的凸轮机构实现对控制器的开启和关闭，可能出现的司机钥匙操作故障为连杆设施较为脆弱，一旦受到外界较大的冲击力，比如使用时操作力度过大或者拆卸检修时其他设备的挤压等因素影响，造成连杆的弯曲或者是钥匙锁位的错位迁移等问题，影响司机钥匙的开启和关闭动作，造成地铁列车无法激活的严重后果，影响地铁列车的运行安排。

2.2 DSD装置故障DSD装置是司机控制器的警报按钮，主要用于地铁列车行驶过程中，对于螺栓松动或者卡死等故障的报警和提示工作。

目前我国地铁列车运行时DSD装置使用的频率较高，DSD装置发生故障会影响该车辆能否正常投入运行状态，而且还会影响司机对地铁车辆故障判断的有效性，增大故障排查和处理的难度，造成车辆晚点等异常行驶安排，最终影响城市轨道交通的效率。

城市轨道交通列车驾驶模式城市轨道交通列车驾驶模式一、全自动驾驶模式——ATO模式1、司机将模式开关1转换至“ATO”位置，在此模式下，列车的起动、加速、巡航、惰行、制动、精确停车、开门及折返等由车载信号设备自动控制，不需要司机操作。

2、列车在站台停稳，车载信号设备给出门允许信号后，车门及安全门自动打开。

3、停站时间结束后，需要人工关闭车门，门关好后，按下ATO 发车按钮，列车启动。

4、车载信号设备连续监控列车的速度，并在超过规定速度时自动实施常用制动，在超过最大允许速度时自动实施紧急制动。

5、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。

二、速度监控下的人工驾驶模式——ATP模式1、司机将模式开关1转换至“ATP”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动在车载信号设备限制下由司机操作。

2、开关车门由司机人工控制，但开车门仅在车载信号设备给出门允许信号时才允许操作。

3、车载信号设备连续监控列车速度，并在超过规定速度时实施常用制动。

在超过最大允许速度时实施紧急制动。

4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。

三、限速人工驾驶模式——RM模式1、司机将模式开关1转换至“RM”位置，在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。

2、车载信号设备不提供门允许信号，开关车门时需转至NRM模式。

3、车载信号设备仅对列车特定速度（25 km/h）进行超速防护，列车超速（大于25 km/h）时自动施加紧急制动。

4、所有必要的驾驶信息将在司机室TOD屏上显示。

四、点式ATP模式——IATP模式点式ATP模式作为最常用的后备模式在CBTC系统无法启用的条件下使用，此时车载通信系统不能实现连续数据传输，依靠固定点式设备进行车地间的点式通信。

1、司机将模式开关1转换至“IATP”位置，司机得到行车调度员可以动车的指令后，按下驾驶台上的IATP释放按钮。

在此模式下，列车的速度、监控、运行及制动由司机人工控制。

地铁车辆司控器故障分析及改进措施发表时间：2020-12-11T06:33:31.320Z 来源：《中国科技人才》2020年第23期作者：严政裕[导读] 司控器是操控列车运行的主要部件之一，在车辆运行过程中若出现机械锁卡滞、速动开关失效、机构变形、信号超差或丢失等故障，会引发司机室激活或换端失败、牵引制动功能异常等故障问题，将导致正常的列车服务受阻，甚至影响行车安全。

港铁轨道交通（深圳）有限公司广东深圳 518000摘要：司控器是操控列车运行的主要部件之一，在车辆运行过程中若出现机械锁卡滞、速动开关失效、机构变形、信号超差或丢失等故障，会引发司机室激活或换端失败、牵引制动功能异常等故障问题，将导致正常的列车服务受阻，甚至影响行车安全。

关键词：地铁车辆；司控器；故障分析引言：深圳4号线二期列车采用Alfa Union生产的0AU600771型司控器。

该型司控器产生信号分为数字信号和模拟信号。

数字信号（牵引、制动指令）经由网络或者车辆硬线传输至牵引、制动系统，模拟信号则还需通过编码器编译产生对应PWM波再经由网络或者车辆硬线传输至牵引、制动系统，从而实现列车的牵引、制动功能控制。

司机室控制柜安装有网络/硬线切换开关，用以控制牵引、制动系统所执行信号的来源。

本文旨在针对该型司控器在深圳4号线二期列车9年的运维过程中所发生的典型故障问题进行归纳总结分析，分享司控器之运营维护经验。

1司控器组成及工作原理1.1组成深圳4号线二期列车使用的0AU600771型司控器由主控手柄、机械锁、模式旋钮、警惕按钮4种可操作机构和相关控制/传输部器件及框架结构件组成。

机械锁为一字弹子式旋转锁体结构，分为“开”和“关”2个档位，用以选择激活司机室。

在激活司机室后，模式旋钮方可被转动，模式旋钮通过旋转轴体上分布的不同形状的凸轮机构激活对应速动开关，完成不同驾驶模式的切换。

主控手柄与模式旋钮之间通过顶杆结构联锁，模式旋钮在“断开（OFF）”位或“自动驾驶（AM）”位时，主控手柄被机械锁定，从而实现联锁功能。