随着技术的不断发展,既有复兴号平台也需要与时俱进,同时为在2022年北京-张家口冬季奥林匹克运动会中展现中国高铁风采,搭载更先进控制平台和全新外观设计的CR400BF智能动车组诞生。智能动车组对列车对网络、转向架、车载安全监测等系统进行了智能化升级,具备智能故障诊断及智能运维功能,无需人工检修,自动记录故障类型、位置与出现时间及图片、视频,结合传感器数据及图像数据,通过AI主动判断故障位置、类型并给出合理对策,同时还进一步优化车地协同,使列车在安全性和舒适性上都有进一步的提升。
既有列车烟火报警、列车网络控制、弓网监控是三套独立的系统,内容独立显示在三块屏幕,各自独立操作,处理和记录问题十分不便,且因为各种原因容易导致三个子系统时间不同步,对数据后续分析造成较大困扰。复兴号智能动车组将烟火报警与弓网监控整合进列车网络,将全车所有故障预警进行整合,均接入列车网络中,当故障出现时,系统直接直接给出相应的检查单,所有的故障会直接给出错误码并附带相应的处理方法。同时,全新的列车网络使弓网监控延迟不大于10ms,相较既有CRH以及普通复兴号有大幅度提升,还支持全车视频监控与快速回放,大幅提升列车运维智能化程度,有助于减少未能及时发现和处理故障带来的安全隐患。通过一系列的智能化的安全措施,列车维护保养周期大幅增加,部分线路条件较好的交路能够实现16000km/192h人工一级修里程,降低维保成本,也极大提升列车的出勤率。
根据客流情况,16辆编组的CR400BF-AZ应运而生,列车主要参数与CR400BF-Z/BZ保持一致,采用纵横机电TKD506A-2000型牵引变流器,该车目前是CR400中阻力最小的车型之一,加速度也是同类列车中最高的之一,实际测试可达2.38 km/h/s或更高。
2022年09月12日,CR400BF-AZ正式配属郑州局集团,2022年09月15日CR400BF-AZ投入运营。
2024年1月1日,上海局集团新一代CR400BF-AZ投入运营,与既有CR400BF智能系列相比,进一步优化车内细节,同时增加了USB-C充电接口,功率提升至5V2.4A。
智能运维系统的核心技术为故障预测与健康管理(PHM),依托工业互联网、数据融合、人工智能、5G等技术,搭建由车载系统、车地数据传输系统和地面系统组成的智能运维系统。车载PHM由列车级和系统部件级PHM组成,智能配置动车组每列设置1套车载PHM主机。首先能实现故障预警预判,通过构建列车级模型,识别高压、牵引、制动、网络等子系统异常状态,进行列车级模型预判。然后可进行数据汇总存储,对车载部件级模型和列车级模型诊断结果汇总、存储。通过数据可对列车进行健康状态评估,对关键环路继电器、接触器等进行动作次数统计,对使用寿命进行评估。同时车载安全监测增加齿轮箱、轴箱轴承振动检测。
乘务员室双屏合一,智能融合显示和集中控制,保留TTS文字转语音,增加空调和照明控制,车厢视频查看,增设烟火、超员、乘客紧急、车门等报警前后时段视频自动保存及回放功能。随车配置1台手持移动终端,通过车内专用无线网单向实时获取列车网络数据,提升机械师日常巡检和应急处置效率,能够实现信息实时显示、一二级故障报警及显示、历史故障查询等功能。
基于人工智能模型可实现异常判断和故障预测,避免小问题扩大化酿成不可挽回的后果。
CW350/350D转向架为两轴无摇枕、有联系枕梁转向架,所有转向架的主模块都基本相同。采用H型焊接构架、转臂式轴箱定位、双圈螺旋式钢弹簧和垂向减振器的一系悬挂,大柔度空气弹簧、横向减振器、横向止挡、抗蛇行减振器(每侧两个)和Z型牵引装置的二系悬挂,盘式基础制动单元,架悬式交流电机、联轴节和齿轮传动系统。
1 动车构架;2 轮对轴箱定位装置;3 二系悬挂装置;4 牵引装置;5 基础制动装置;6 驱动装置;7 轴端设备;8 辅助装置
1 拖车构架;2 轮对轴箱定位装置;3 二系悬挂装置;4 牵引装置;5 基础制动装置;6 轴端设备;7 辅助装置
既有CR400系列由于立项时间早,列车网络仍使用传统的TCN,通过CR300对以太网控车进行验证后,CR400智能版也完全更新列车网络。
CR400BF牵引变流器和辅助变流器采用主辅分离布置,车控驱动方式。牵引系统一个牵引单元包括一台牵引变压器及冷却单元、两台牵引变流器及其冷却单元、四台牵引电机、两台牵引电机冷却风机。一个标准组动车组共设置两台牵引变压器,安装在03/06号车,为相邻两个动力车的两台牵引变流器分别提供单相交流电源。每个动力车包含一台牵引变流器,牵引变流器采用交-直-交变换,可供本车四台牵引电机正常运行,并可实现牵引电机的变频调速。此外,牵引变流器通过中间直流环节为辅助变流器提供电源。牵引电机采用三相鼠笼式异步电动机,在驱动模式下可将电能转换成机械能,制动时将机械能转换成电能。
辅助供电系统采用母线并联供电方式,辅助变流器电源由牵引变流器的中间直流环节提供。辅助变流器将来自牵引变流器中间直流电转换成三相交流电为辅助系统供电。在过分相区的情况下可以通过牵引变流器中间电路将牵引电机发出的电转换成三相交流电继续供给辅助系统。动车组在无火回送速度大于等于70 km/h也能够向辅助系统供电,当速度低于50km/h时退出供电状态。辅助供电低压系统电源由3AC380V 50Hz 供电母线提供,通过充电机将三相交流电转换为DC110V,实现母线并网供电,为蓄电池组充电,同时也为低压设备提供电源。 8辆编组的动车组设4台辅助变流器,1、8 车为ACU-A 型,3、6车ACU-B型,每台辅助变流器的输出功率为200 kVA,全列车共800 kVA。正常情况下所有的辅助变流器同时向母线输出同相位 3AC380V/50Hz电源,实现并网供电,地面三相AC380V/50Hz 电源也可以为车上辅助负载供电,动车组的外接电源插座与受电弓设连锁机构,动车组由外部电源插头供电时,受电弓不能升弓。在1、8车配置两台充电机和两组蓄电池组,充电机通过3AC380V/50Hz母线获得供电,经整流变换后为蓄电池和与DC110V系统相连的负载供电,DC110V 母线贯穿整列动车组。每个充电机输出功率为 30kW,全列车为 120kW。在每节车上设一台逆变器,由DC110V系统逆变获得电能,输出 AC220V 50Hz电源提供给旅客插座,该电源仅供单车使用,不贯穿整列车。长编组电气系统相当于两列短编组重联,各设备数量相应翻倍。
列车座椅全方位提升,角度、软硬度更加符合人体工学设计,更适合长时间乘坐,同时更高性能的填充物使座椅寿命更长,不容易出现故障。
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列车开往的方向并不重要,
重要的是窗外的风景和看风景的心情。
处在嘈杂的动态中,
却是静而细腻的心思。