与安全相关的机车信息可分为三类:机车安全信息、机车状态信息和机车监测信息。机车安全信息来源于LKJ2000和TAX,机车的状态信息来源于TCMS,机车的监测信息来源于6A系统。LKJ2000与TAX、TCMS、6A系统处于平行的地位,它们之间一般通过CMD系统相互连接进行通信。如果没有CMD系统,可以安装外部接口卡完成该功能。CMD系统是机车的信息化平台,处于顶层,用于完成机车信息的综合传输。
随着机车交路不断延长,运行速度的不断提高及牵引重量的不断加大,机车在运用现场的安全事故也时有发生,直接和间接损失巨大,严重影响了运用安全和运营秩序。
其中走行部轴箱轴承、电机轴承等故障;列车在运行中发生折角塞门非正常关闭引发的冒进、冲撞事故;机车高压绝缘破坏,引起接触网烧损,造成大面积停电;机车内部电线电缆短路。过热及其他原因而引起的机车火灾;列车供电故障,造成列车不能出库正常行车、发车等均严重破坏了铁路运行安全基础。
因此,如何用技术手段体系化的解决机车安全的管控问题成为了机车运用不问的关注重点,而推出的机车车载安全防护6A系统利用智能传感技术、通信技术和信息融合技术,对机车重点部位进行动态监测与监控,数据集中,信息共享,综合分析,提前预警。为机车在途运行提供安全监控,为机车地面检修提供安全防范支持,6A系统针对机车采用实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和智能人机界面,整体研究设计而形成的平台化的安全防护装置。以加强机车运用安全的机车防护和技术防护能力。
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二、中央处理平台
中央处理平台是6A系统的核心,承担机车车载安全防护系统各监测子系统之间的数据传输、数据管理、数据处理等工作。中央处理平台通过以太网总线和CAN总线将各个单元和6A监控子系统连接起来,构成一个整体,实现6A系统通信网络。中央处理平台实时接收6A监控子系统的数据,并根据数据内容对其中的报警进行综合诊断。综合诊断后的数据发送给存储板卡进行统一存储,发送给音视频显示终端进行统一显示。
机车车载安全防护系统(6A系统)由中央处理平台和6个子系统构成。6个子系统包括机车空气制动安全监测子系统、机车防火监控子系统、机车高压绝缘检测子系统、机车列车供电监测子系统、机车走行部故障监测子系统、机车自动视频监控及记录子系统等。中央处理平台对各子系统进行数据集中、数据管理分析,并通过数据库进行综合分析。各子系统遵照的统一的6A系统通信协议与中央处理平台进行通信。
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6A系统具备的功能:监控功能(制动监测、防火监控、高压绝缘检测、列车供电监测、走行部监测、视频监控)、综合诊断、数据存储、音视频显示、车地通信。6A系统依托CMD系统为传输平台,于车载微机系统、LKJ监控系统共同构成机车数据源。机车车载安全防护系统(6A系统)是以中央处理平台(CPP)为核心,集成6个监控子系统的监测设备。监测子系统:6A系统中完成各种监测功能子系统的简称,每个监测子系统承担独立的采集、诊断、传输等工作。中央处理平台是6A系统的核心组成部件,承担各监测子系统的数据存储、数据传输、数据显示等工作。音视频显示终端:中央处理平台的显示设备,用于显示6A系统的监测信息和发出6A系统的语音提示。
6A系统集成与信息流,中央处理平台是6A系统的必备与核心信息承载体,各子系统运作需通过中央处理平台的联调跟处理。对各子系统做好各种防护措施包括:环境温度、存储温度、相对湿度、特殊条件等。能防止风、沙、雨、雪直接侵袭在车体内造成的危害。中央处理平台由电源、处理板卡、存储板卡、交换板卡、外部设备接口卡(选装)、音视频显示终端、机柜、机箱等组成。中央处理平台功能要求:为监测子系统提供电源、具备对子系统关联诊断及分析的功能、具备向各子系统发送公共信息的功能、具备人机界面显示子系统数据的功能、具备网络传输功能、具备重联通讯功能、具备数据存储功能、具备数据下载功能、具备播放6A系统报警语音的功能。6A系统性能指示灯:6A系统主机上电,通过观察机箱面板上的指示灯的情况,检验设备运行的状态。上电后,各板卡指示灯正常状态:CPU1板卡: D1灯常亮;CPU2板卡:D1灯常亮;ST1板卡:D1灯常亮,D2灯读写数据时闪烁,D3-D8灯常灭;ST2板卡:D1灯常亮,D2灯读写数据时闪烁,D3-D8灯常灭;子系统关联诊断及分析功能检查,模拟防火监控系统的探头报警,中央处理平台音视频显示终端终端自动切换到该探头所对应的视频通道。发送公共信息功能检查:6A系统主机上电,在中央处理平台音视频显示终端上能观察到主机广播的车次、车号、速度、公里标、等内容。传输、显示、语音报警功能检查:机箱内插入监测子系统板卡,6A系统主机上电,查看音视频显示终端界面,应能观察到子系统的监测内容。模拟一种监测子系统故障,音视频显示终端应能发出相应的语音报警。存储。下载功能检查:使用已授权的空白移动存储设备,连接处理板卡的USB接口,处理板卡面板的显示屏显示下载进度,下载完成后使用计算机查看USB移动存储设备内应有数据文件。
三、机车空气制动安全监测子系统
机车空气制动安全监测子系统由制动监测板卡、列车管压力传感器、停放缸压力传
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感器和均衡缸压力传感器组成。
当列车运行中,制动监测板卡从CAN总线获取速度和停放制动模块状态等信息,如果监测到停放施加非正常施加或者列车折角塞门关闭,则及时报警。
机车车载安全防护系统是针对机车运行过程中危及安全的重要事项、重点部件和部位,在前期已有的各分散机车安全设备的基础上,完善功能、综合集成,形成完整的系统性、平台化的安全防护装置,提高机车防范安全事故的能力。利用智能传感技术、通
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