16列车信息系统

《列车信息系统》主要内容学习目标新课讲授本节小结本节习题

【主要内容】传统的机车车辆信息系统机车部分：检测和控制由机车微机控制装置、列车运行控制装置等设备来完成。车辆部分：车辆信息系统发布旅客要求的信息行车安全监控系统主要监测：车辆转向架、制动系统、防滑器的信息状态；列车电气监控系统主要监测：供电、空调、电压、电流、漏电流、电池电流、充放电流、室温、逆变器、充电机、轴温、塞拉门信息状态，汇集至车厢显示器。

与传统的机车车辆不同，在EMU动车组上，充分利用列车计算机通信网络平台，将原属于车辆上的网络和机车监控系统合并，组成了适应高速动车运行控制、列车运行安全监测和故障诊断、旅客信息要求的列车信息控制系统。一、EMU列车信息控制系统构成和特点

１、

EMU列车信息控制系统构成主要由两大部分组成监控器控制传输硬件为一体化装置，但各自独立构成网络，系统为自律分散型。列车信息中央装置列车信息终端装置列车信息显示器(包含IC卡架)

车内信息显示器

系统主要组成部分：车辆信息控制装置的构成表

号车编号12345678车型T1CM2M1Ｔ2T1KＭ２M1ST2C中央装置11终端装置G１111111

G２11监控显示器212显示控制装置212ＩＣ卡夹22车内引导显示器22222222①控制传输部为双重系统，确保系统冗余性。头车设置的中心装置为双重系统（双CPU系统）构成，确保其可靠性。一套发生故障的时候，自动切换到另一套。列车利用自身诊断传输线对整个系统进行监视，发生异常情况时保存故障信息。2、特点②安全可靠的系统控制方式

系统控制方式通过环形连接的光纤双重环路传送及多股绞合传送线。列车合并时也可保持环形结构的可信度高的传送系统。控制指令传送系统采用独立于监视器部分的双重CPU方式，具有故障导向安全和备份。3、动车组控制信息显示和传输方法司机台中设置显示装置2台。合并时的接近状态等及故障时的信息可以在司机台进行确认的画面显示。远程开启指令电路中的监视显示器接触面板和监视器中央装置之间，通过多股绞合线以串联方式传送。传送线有列车信息传送线(光纤)及自我诊断信息传送线(多股绞合线)二种。头车中设置有由控制部分和监视器部分构成的中央装置，具有列车编组整体信息管理功能和向司机台监视显示器传送数据的功能。各列车分别设置有1台终端装置，实施各列车中车载设备的功能和信息传送。中央装置和终端装置由双重环形构成的控制／监视器传送线连接，采用不易发生故障的双向环形网络方式。具有向左和向右二条线路，是一种分散型的系统，所以即使是2处以上的线路发生故障，环形网络断开时，也可以继续进行其他连接着的正常线路之间的传送。

设置有备份传送线，即使在环形网络故障时也可以进行传送，在发生故障时使用备份传送线路的控制指令，对各设备进行控制。二、列车信息控制装置的功能1、列车信息控制装置的五大功能：

①旅客信息的显示在旅客信息显示器上显示当前到站，前方到站、正晚点情况，当前时间、运行速度等列车运行信息。旅客信息系统包括信息显示、车内标识、列车运行信息、列车广播电视等。播放（按每编组）车内引导（全车/个别）室内灯（按每编组）自动播放显示编组关门火灾报警紧急蜂鸣器在列车长监控显示器实时显示内容（一）：列车长监控显示器实时显示内容（二）厕所蜂鸣器缺水西式厕所故障小便器故障室内灯号车引导等车辆服务设备等信息列车长监控显示器实时显示内容列车运行模式空调减半状态冷气控制温度暖气控制温度室内温度控制空调运转率②控制指令传送功能

列车信息控制系统是以通过贯穿列车的总线来传送信息，从而减轻了列车的重量。通过对列车运行以及与车载设备动作的相关信息进行集中管理，可以有效地实现对司机和乘务员的辅助作用、加强对设备的保养和提高对乘客的服务质量。③监视器功能

将列车信息显示在司机台的显示器上，使乘务员了解列车运行状态。④记录故障情况的功能车辆信息控制装置检测出设备发生故障，具有记录故障情况的功能。这种故障检测及记录功能全是自动完成。列车信息控制系统可以对故障进行区分：重大故障轻微故障，遇到重大故障而且需要处置时，会将故障内容及处置引导通知给乘务员。

⑤故障的诊断列车信息控制系统对列车上设置的设备进行自动检查。检查时设备一端具有判断功能，列车信息控制系统只收集对各个设备发出的检查指令及检查结果。

车上检查功能，使检查自动化，通过车上操作，减轻保养工作。系统的主要诊断项目牵引变流器辅助电源装置制动控制装置安全设施车门开关时间测定车辆信息控制装置自我诊断。①制动和车门的检测结果由检查员判定其好坏。②由于部件故障导致检查结果出现问题的时候，将数据结果通知检查员。③针对问题所采取的对策由检查员根据数据结果的内容判断是否进行更换、修理等。④对于部件的偶发性故障的识别，由检查员依据自动检查结果进行判断。检测结果的判定和处理列车自我诊断系统主要工作①进行列车运行中各部件状态的监控及处理。②具有在车辆基地检修中自动检查功能。自动检查的结果可以写入到IC内存卡中，并且可以通过地面系统将检查结果打印输出。对于故障的分析由检查员进行。列车在运用维修基地的检测通过另行设置的各设备的试验装置来进行。行车中的设备状态的监视结果在进入列车基地后，可以通过IC内存卡进行写入、读出。行车中的各个设备的状态数据可以即时地写入到IC内存卡中。但是这些信息只是信息的记录，与列车的控制无关。行车中或者维修时，诊断结果将输送到列车状态数据存储装置或者其它数据库，为维修提供状态依据等的主要信息显示在司机台上的显示屏上。三、列车信息控制装置主要控制内容

牵引/制动控制设备状态监视与控制现车性能检测与试验记录、储存数据车内信号传输和与地面系统的远程传输乘务员支持服务设备控制（1）牵引制动器的指令系统①牵引指令系统、制动指令系统的串行传输②救援连结时的制动指令的串行传输（2）设备的开启/复位①牵引变流器/辅助电源装置/向配电盘传送的复位指令②设备远程开启指令的传送③辅助绕组电源感应电路的控制④三相AC400V电源感应的控制（控制BKK接通/断开）⑤空调温度控制器的复位⑥利用留置开关控制115线系统的断开（3）指示灯／蜂鸣器控制①司机台故障指示灯的显示输出②司机台单元指示灯的显示输出③司机台蜂鸣器的鸣动输出④各车配电盘指示灯的显示输出⑤空档指示灯的点亮(4)乘务员支持①工作卡中，输入并显示乘务行路/列车号/时刻表（此次不包含此项功能，但将来可以在运行管理系统中追加）②向列车无线、车号中继器、ATP检查记录部、脉冲转发器传送车号信息（此次不包含此项功能，但将来可以在运行管理系统中追加）③发生故障或者异常时，司机台的警报生成和内容显示及引导显示④司机及列车长辅助用的各种列车信息/设备信息的显示⑤应急指南的显示⑥和其他编组之间的分割/合并状态的显示⑦安全设施故障记录的显示⑧最新故障记录的显示⑨指令通告的显示及接收确认功能（此次不包含此项功能，对应将来的运行管理系统可进行追加）⑩技术支持系统功能（此次不包含此项功能，但将来可以在运行管理系统中追加）(5)服务设备的控制

①车内信息显示器、侧面目的地显示器的显示内容指令②车号显示器的显示信息指令③向自动播放装置传送播放定时信息④分割时的其他编组播放切换输出⑤通过无线装置接收的PR文字、紧急文字的显示（此次不包含此项功能，但将来可以在运行管理系统中追加）⑥服务器控制（空调·室内灯·播放）的控制及状态显示(6)数据记录①故障时的设备动作信息的记录②主故障发生时的状态记录③走行距离及牵引/再生电力的累积④营业运行中或者试运行中的列车性能信息的收集⑤营业运行中或者试运行中的项目选择信息的收集⑥营业运行中或者试运行中的空调运转率信息的收集⑦营业运行中或者试运行中的空调运转状态的收集(7)车上试验①车上试验

（各机器（牵引变流器、制动器、安全装置、辅助电源、车门等）内藏的自我诊断功能和具有协调性的车上试验功能）②试验结果的收集(8)自我诊断传送线①各监视器部分/控制传送部分之间的传送错误的检测②控制信息的自我诊断③光传送故障时的运转控制指令的备份(9)其他①远程装载功能②全自动防摆控制装置、半自动防摆控制装置（接线·空间的准备工程）四、车辆信息控制装置主要设备简介

1、车内引导显示器动车组在客室的两端上部分别设置了车内引导显示器，用于显示：当前到站，前方到站、正晚点情况，当前时间、运行速度、实时新闻、禁烟标志和厕所有人无人等旅客信息的发布。乘客通告显示器2、监控显示器司机台的左右两侧设置2台监视显示器，７号车车长室设置１台监视显示器。监控显示器列车长监控器外形图监控显示器的界面监控显示器采用触摸面板的切换方法

触摸面板的切换方法可以方便地从菜单选择画面直接跳转。当需要牵引变流器的信息时，从菜单画面中触动主变流（各车）后，跳转到车号选择画面，选择车号后，显示来自牵引变流器的数字数据一览。车号选择画面及数字数据一览画面的右上角显示菜单选择键，通过触摸它，可以返回到菜单画面。菜单画面的构成清晰，使乘务员可以清晰地看到希望看到的画面。3、列车长综合通信设备

在7号车（TIM车）的列车长室内设有一台综合通信装置。综合通信装置面板上设置供列车长使用的各类开关、按钮和指示灯。包括：后备开关灯、应急灯、报时开关、装配托架、带灯的确认开关、按压式对讲开关、麦克风、耳机插孔、取消开关、带灯的驾驶室开关、带灯的公共广播开关、有灯的收音机开关等。列车长综合通信设备4、车载扩音器

各车设有广播系统，在国产化后将在一等车和酒吧餐饮区设置视频系统。

（B）头车布置位（C）其他车辆布置位车内扩音器扩音器在车内的安装位置

(1/2)1号車2号車3号車4号車扩音器在车内的安装位置

(2/2)5号車6号車7号車8号車五、动车组安全运行的监测、诊断系统

对动车组实施车上监测和诊断是列车信息控制系统一个非常重要的功能。它能够提高动车组运营安全性和车辆运用率；有效地实现优化运行管理；加强对设备的保养；便于运用和维修作业。

监测、诊断系统对于动车组同样十分重要。1、监测和诊断系统的任务

（1）识别部件磨耗和偶发性故障，并记录故障信息；（2）尽量明确显示故障发生的部位和功能范围；（3）在故障情况下提示运行方式，包括提出保持功能措施的建议；（4）提示迅速排除故障的维修方式；（5）在必要时提示紧急制动作用；（6）自动化整备作用，包括全自动的制动过程试验等。2、车载诊断系统主要用于以下三种场合（1）出库检查（即发车前的停车状态检测）

包括车载微机的自检和对被控关键部件的检查，后者主要是受电弓、制动装置和关门装置的检测和试验。（2）列车运行过程中的功能诊断

在进行控制的同时对被控对象实行保护性监测，当发现异常状况时保留有关信息，以供进一步的故障分析。（3）用于在车辆检修基地内的诊断检查

在车辆检修基地内进行定期检查时，将车载设备与其他设备一起对动车组进行诊断检查。3、车载诊断系统分类车载诊断系统的结构分为下列三个层次。（1）部件诊断：（2）单节车辆诊断：（3）列车诊断：（1）部件诊断

由各计算机控制装置对其本身进行自诊断，并对被控对象进行监测诊断，然后按事先确定的编码将诊断数据输入控制单元。（2）单节车辆诊断

包括动车和拖车，各车的节点通过车厢总线或输出入口获取、分类、评估本车的诊断数据，并以断电保存的方式存储这些数据，按事先确定单车诊断参数编码，传输到动力车主控单元中进行故障列表。（3）列车诊断

由列车安装在动力车上的主控单元（诊断中心）获取、分类、评估和存储列车的诊断结果，并在前导动力车上显示，同时可将这些信息存储在其他动车的主控单元中。

各层诊断级增设有故障自诊断、故障信息保存、降要的故障自排除以及将重要故障信息向上一级传送的功能；各诊断装置还应配备有人机接口，以便维修人员从故障部件读取故障信息和对故障进行定位分析，并查知本车的诊断结果；列车诊断级的人机接口应包括采彩色液晶显示屏、功能按键及蜂鸣警报器。4、监测、诊断系统的设备

高速列车除在司机室内装有显示各种机器动作状态和故障信息的显示装置以外，还有其他一些具有诊断功能的监测装置，按其系统结构和作用功能可以进行分类如下：机器监测器带有传输功能的监测装置带有运行控制的监测装置

（1）机器监测器

为分析故障原因，需要有故障发生时间（地点）和故障发生前后机器状态的信息记录。在机器内装有经常监视机器动作状态的监测器，平时经常按几秒钟的间隔进行记录储存，当发生故障时触发使保护装置动作，从而可保持故障前后的详细记录，其数据采样时间为数十毫秒，在装置高速动作时的采样时间可精确到250μs甚至20μs，以便于分析故障。机器监测器带有传输系统，能采集数据和故障显示，并具有表示故障处理顺序的制导显示，还有到站显示、自动广播等服务机器接受传输地面信息能力。为了减少车辆连接线，传输系统采用串行传输，司机室的显示装置经由中央装置与终端装置连接。系统还可设有月检功能与试运行功能。（2）带有传输功能的监测装置（3）带有运行控制的监测装置由于司机室内主控制器及前后转换器等均为无接点化，使得传输系统可以达到高速化及高可靠性，从司机室主控制器发出的牵引、制动指令也由传输系统传送到监测装置。在作月检查时除主控制器本身的检查外，不需要检查员操作主控制器，从司机室中央装置自动发出检查所需的模拟牵引、制动指令，便可有效地进行车内检查。5、诊断结果处理及显示

（1）诊断结果的处理方法：

①行车过程中将诊断结果输入车载微机系统进行判断分类，然后向列车控制发出相关的指令；②在行车中或检修中将诊断结果送入列车状态数据存储装置或其他数据库，为维修提供信息。（2）诊断结果显示：

①面向乘务人员的运行诊断显示：在动车司机驾驶台的显示屏幕上显示主要的诊断结果；②面向维修人员的保养诊断显示：在各控制级的故障读出端口处由维修人员使用便携要读出诊断结果。Item装置T1cM2M1T2T1kM2M1sT2c合计自动广播AAD000000101INT联络装置200000024(司机台）控制放大器CAMP1100000012(乘务员室)控制放大器CAMP２000010203(配电盘)控制放大器CAMP３010101003输出放大器PAMP110101015车内扬声器SP6989997663通过台扬声器SPD3232423219监视器扬声器MSP(司机席)100000012监视器扬声器MSP（乘务员室）000010203车门扬声器DOSP4444442430乘车口音响装置111111118控制器100000001呼叫显示盘11116六、动车组广播系统1、广播装置构成与布置1）本装置可以为乘客进行广播介绍等。另外，通过操作车辆信息控制装置，可以按车辆编组单位同时切断输出放大器。2）本装置通过使用车辆设备，只有在M1s车厢才可对客室扬声器进行中止。2、广播装置功能简介3）本装置在联络状态时具有个别信号呼叫功能。4）本装置具有压低音量功能。5）在自动音量控制，司机台控制器（CAMP1）及乘务员室控制器（CAMP2）中内置用于噪音检测的传感器话筒，并设有自动控制音量电路，可以根据周围的噪音状况进行广播。（使用可变范围为6dB）3、广播的先后顺序

1）人工广播

2）自动广播

3）无线电广播广播装置的使用说明及功能简介

a.广播1）广播由司机台控制器、乘务员室控制放大器、配电盘控制放大器等装置进行。2）通过操作车辆信息控制装置，可以按编组单位同时切断输出放大器。3）广播时可以实现各控制放大器的同时广播。4）自动广播时话筒广播优先。5）可以广播来自播放输入端子的语音信号。6）通过使用车辆设备，在M1s车厢可接通客室扬声器。b.全车同时广播的操作说明

1）拿起送受话器。2）按下“广播”开关。3）“广播”显示灯闪烁，可以进行全车广播。4）通过送受话器上的麦克风开始广播。5）广播结束时，按下“断”开关，结束广播。6）“广播”指示灯熄灭。7）将送受话器放回挂座上。c.乘务员间的联络

(1)乘务员间的联络通过司机台控制放大器（包括联络装置）乘务员控制放大器配电盘控制放大器等装置进行。(2)联络呼叫有两种方式：一种是“全体联络呼叫”，即同时呼叫所有的控制放大器及联络装置；另一种为“个别联络呼叫”，即通过事先设定的呼叫号码来呼叫特定的控制放大器。(3)从配电盘控制放大器发出的呼叫只有一种，即“全体联络呼叫”，因此无法进行个别联络呼叫。(4)从联络装置可以呼叫相反一侧的司机台控制放大器与联络装置。(5)从控制放大器进行联络呼叫时，按下“同时”或呼叫对方的开关，利用呼叫蜂鸣器呼叫对方的装置。(6)从联络装置进行联络呼叫时，按下“呼叫”开关进行呼叫。（按下开关时，呼叫蜂鸣器开始鸣叫。）（7）可以通过多个控制放大器同时通话。（8）通过联络装置正在联络时，如果从同一驾驶室的控制放大器进行车内广播，则应优先车内广播。自动广播装置说明

a.简介

本装置用于向乘客自动播放音乐及车内广播。广播启动时首先从车辆信息控制装置接收广播所需要的信息，然后根据这些信息进行准确的广播。因此，即使发生停车车站变更（车辆行驶晚点）等情况，由于从车辆信息控制装置获得的信息会发生相应的修改，所以可以准确地播出内容。＊信息的发送和接收采用20mA电流环形传送方式。＊广播所需要的信息是指里程信息、停车站信息、联挂条件等。＊本机器是触摸式显示屏，触摸显示屏后，便可操作各个开关。行车线路变更时的处理如果行车线路数据发生了变化，可以通过更换CF(CompactFlash)卡的方式解决。更换CF(CompactFlash)卡时，行车线路变更的处理可由自动广播装置进行。b.动作说明

三种动作（1）接通电源时动作（2）自动状态动作（3）手动状态动作（1）接通电源时

1)接通电源后将检查存储器，如有异常会显示在显示器上。进行存储器、显示器画面的初始设定。注）无法显示显示器的异常情况（2）自动状态根据从车辆信息控制装置接收到的列车编号、停车站模式等信息进行广播控制、显示控制，无需特别的操作。

1)根据从车辆信息控制装置接收到的数据显示停车站模式、列车编号和里程。

2)然后按照里程自动进行广播及显示控制。

3)终点站广播结束后，显示画面消失。（3）手动状态当无法从车辆信息控制装置接收数据时，或者数据出现异常时可以手动设定停车站模式、无对号坐席、对号坐席模式。1）触摸显示屏，调出状态设定画面。2）在设定画面上选择手动方式。3）设定行车路线、行驶方向。4）用手动进行广播启动时，通过启动开关逐一选择广播。5）返回自动状态时，在状态设定画面上选择自动状态。（4）故障显示

本装置具有自检功能，通过检查存储器、监视看门狗，在发生异常时显示画面上将有显示。并且，在运行中从车辆信息控制装置接收到的数据发生异常时，画面上会显示故障。此时，可以通过确认开关按照显示画面的提示操作进行广播。c.触摸面板的功能

接通电源后，显示初始画面，然后自动切换为状态选择画面，由车辆信息控制装置设定运行数据后，将自动切换为自动运行画面。注：画面在详细设计时有可能发生变更。