客车制动系统安全监测

1、客车制动系统安全监测,2016年3月,2,目录TABLEOFCONTENTS,3,概述,Part1,4,1.1客车安全监测的必要性,运行速度越来越快途中不停车随车检修人员减少,保证旅客列车运行安全压力越来越大,制动系统故障特征：运行才暴露停车难发现危机行车安全,靠目前传统检车方法很难,5,1.2安装监测设备（设备保安全）目标,1、实时报警：对运行中出现影响行车安全严重故障，系统及时提示检车人员采取应急措施，保障列车运行安全；2、监测数据回溯：安全监测诊断的数据可集中显示、报警、记录、车地通信、数据下载、地面查询、回放、打印报表、二次诊断分析指导车辆信息化质量动态检修和管理。,6,1.3客车安全

2、监测的研制过程,KAX1客车行车安全监测诊断系统铁道科学研究院机辆所研制过程,1998年铁科院开始立项研制；,1999年铁道部立项，项目号99J06B(A类）；,2001年南京T701/T706次列车上装车运用考核成功；,2002年3月通过铁道部科教司组织的专家技术审查；,2003年8月在上海T721/T722次列车装车投入运用考核；,2004年4-11月在全路700多辆25T型客车上装车运用。,7,25T型客车制动系统安全监测,Part2,8,地面数据库专家系统,2.1系统构成,车载监测诊断系统,通信系统,地面专家数据库系统,地面数据库专家系统,1）车厢级主机功能板卡（车厢总线）,2)列车级

3、主机功能板卡,3)列车网络（通信、组网）,2.1系统构成,2.2两级网络结构,11,2.3车载实时系统两级诊断,功能级实时监测诊断,列车级二次诊断,实时诊断报告,地面数据库与专家系统综合诊断,12,2.425T型车安全监测系统结构,13,2.5.1车厢级监测诊断（25T/行邮车）车厢级主机,2.5车载实时监测诊断系统,14,2.5.2车厢级监测诊断（25T/行邮车）列车级主机,2.5车载实时监测诊断系统,15,2.5.325T型客车列车网络与组网线号定义（39芯通信连接器）,2.5车载实时监测诊断系统,16,2.5.425T型客车制动系统监测诊断传感器布置（对于自动式制动系统）,2.5车载实时

4、监测诊断系统,17,2.5.5压力监测单元（气路盒）,2.5车载实时监测诊断系统,18,GPRS、GPS功能板卡,WLAN无线局域网功能板卡,2.6KAX1工程师车厢主机+CZ1装置,19,2.7KAX1工程师列车级主机+显示屏,20,无制动作用,缓解作用不良,自然缓解,自然制动,截断塞门关闭（关门车）,异常缓解,折角塞门关闭,2.8制动系统监测诊断事件报警,21,2.9.1触摸屏主页面(模拟),2.9列车级主机,22,2.9.2触摸屏车厢监测页面(模拟),2.9列车级主机,23,2.9.3触摸屏系统监测页面(制动模拟),2.9列车级主机,24,2.9.4触摸屏查看记录页面(模拟),2.9列车

5、级主机,25,2.9.5严重故障报警画面,2.9列车级主机,26,严重故障报警画面,2.10实时报警,27,严重故障报警画面,2.11地面专家数据分析,28,现场应用,Part3,25T型客车制动安全监测案例分析,3.1制动监测系统数据分析（正常制动曲线）,列车管,速度,制动缸,3.2制动监测子系统案例分析,案例1,案例2,3.2制动监测子系统案例分析,案例2,3.2制动监测子系统案例分析,案例2,3.2制动监测子系统案例分析,案例2,3.2制动监测子系统案例分析,案例2,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,6:18由于列车管非正常小减压，引发生多车制动

6、，除了555669（黄色）外其它车均在5分钟内缓解。列车速度120km/h（绿色）。,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,555669车制动缸压力一直不缓解而且还飘升，速度在100-120km/h。,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,约6:32列车管阶段制动后又缓解，555669车制动缸压力随之缓解。,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,6：35列车停车,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,约6:41列车再次开车,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,通过临车压力曲线对比，555669车已关门，且是手动缓解，说明该车停车期间已处理。,3.2制动监测子系统案例分析,案例3,网页GPRS

7、制动数据少，无法看制动事件的全过程。,3.2制动监测子系统案例分析,Z19/20次严重异常制动,案例4,3.2制动监测子系统案例分析,案例4,3.2制动监测子系统案例分析,案例4,3.2制动监测子系统案例分析,案例4,3.2制动监测子系统案例分析,T15/16次类似事件,3.2制动监测子系统案例分析,Z266次严重自然制动（过充）,案例5,3.2制动监测子系统案例分析,Z266次严重自然制动（过充）,案例5,2015年8月11日11点43分365534车发出“严重异常制动”一级报警,3.2制动监测子系统案例分析,Z266次严重自然制动（过充）,案例5,列车管压力过充（最高633kPa)引起36

8、5354车制动缸压力异常乘务员对该车处理，11点57分之后356534车多次报“无制动作用”（关门）,3.2制动监测子系统案例分析,Z49/50次严重自然制动（过充）,案例5,3.2制动监测子系统案例分析,案例5,3.2制动监测子系统案例分析,案例5,3.2制动监测子系统案例分析,Z17/18次自然缓解,案例6,3.2制动监测子系统案例分析,Z87/88次自然缓解,3.2制动监测子系统案例分析,Z19/20次折角塞门关闭,案例7,3.2制动监测子系统案例分析,指导检修,案例8,3.2制动监测子系统案例分析,案例8,3.2制动监测子系统案例分析,案例8,3.2制动监测子系统案例分析,案例8,3.

9、2制动监测子系统案例分析,案例8,3.2制动监测子系统案例分析,案例8,3.2制动监测子系统案例分析,64,25G型客车制动安全监测系统,Part4,4.1系统装车构成图,列车网络,39芯连接器,4、25G型客车制动监测系统,4.225G客车制动监测系统构成图,4.325G客车制动监测诊断报警内容,符合铁路客车制动监测系统暂行技术条件中制动故障及制动系统的状态监测诊断项目表中的要求。,在常用制动保压过程中，制动缸发生泄漏时，由于副风缸补风作用，在一定时间内可保持制动缸压力不下降。通过监测副风缸压力下降来监测制动缸泄漏的方式。试验在铁科院东郊分院制动试验室进行，试验抽样1号车常用初制动、10号车

10、常用全制动和20号车紧急制动三种工况进行。,4.3副风缸压力监测制动缸泄漏试验,制动缸压力下降明显时，可通过副风缸来监测,4.3副风缸压力监测制动缸泄漏试验,4.6外观、机械接口、电气接口,4.7车厢级主机组成,4.8车厢级主机板卡,4.9车厢级主机板卡组装,组装,4.10试验室测试,4.11列车网络通信试验,8号主机网络显示的内容,4.12制动压力采集和制动显示试验,测试列车管、制动缸、总风管和副风缸模拟压力,主机数码管显示压力值,4.13车厢号信息设置试验,车号设置,制造号设置,车顺号和制造号在集中显示终端上正确显示，列车级通讯功能正常。,4.14防滑器通信试验,试验表明制动监测主机能正常

11、与国产防滑器通信，并获取速度信号。,制动监测主机可与TCDS主机通过通讯线连接，通信正常，在地面接收软件查询结果正确。,4.15与TCDS主机接口通信测试,制动监测主机可接收TC-CZ2发出的制动报警信号，并产生全列车声光报警，通过按面板“消音”键，取消声光报警,4.16全列声光报警和消音试验,消音键,4.17型式试验报告,01、外观检查（GB/T25119-2010）02、绝缘试验（GB/T25119-2010）03、性能试验（GB/T25119-2010）04、低温试验（GB/T25119-2010）05、高温试验（GB/T25119-2010）06、低温存放试验（GB/T25119-20

12、10）07、交变湿热试验（GB/T25119-2010）08、耐振动和冲击试验（GB/T21563-2008）09、电磁兼容试验（GB/T25119-2010）,检验项目,1）浪涌抗扰度试验2）静电放电抗扰度试验3）电快速瞬变脉冲群抗扰度试验4）射频场感应的传导骚扰抗扰度试验5）射频场感应的辐射骚扰抗扰度试验6）传导骚扰电压测量7）辐射骚扰场强测量,4.17型式试验报告,4.18主机功能：面板具备6个状态指示灯,电源,本机,通讯,故障,首尾车/中间车,制动/缓解,显示车顺号、制造号、压力、速度、报警等信息,设置车顺号、制造号；查看压力、速度等信息,设置首尾车/中间车,4.18主机功能：面板具备

13、6位数码管与按键,具备与便携式显示屏连接接口,4.18主机功能：具备便携式显示器接口,具备与国产防滑器连接接口,预留与进口防滑器连接接口,4.18主机功能：具备防滑器连接接口,4.18主机功能：蜂鸣器报警与消除键,报警信息：报警码和车顺号,蜂鸣器,消除声光报警,通过制动监测卡采集列车管和制动缸的压力数据，在车厢级实时诊断本车制动系统的故障状态，并通过总线上报到列车网络。,4.18主机功能：蜂鸣器报警与消除键,4.18主机功能：各车厢主机数据共享,4.19安装布局说明：中间车,4.19安装布局说明：首尾车,4.20总体连接示意图,4.21TC-KZ1主机的安装连接要求,主机嵌入到乘务间配电箱内并

14、与外接线端子排做成一体，采用壁挂式，用4只M6螺母与乘务间墙壁固定。,4.22安装后的效果图,4.23TC-KZ1主机与TCDS主机安装连接要求,4.24集中显示屏安装连接要求,4.2525G型客车制动监测传感器的安装连接要求,4.26制动监测传感器的安装连接要求,制动监测传感器气路盒外形图,4.27制动监测传感器的安装连接要求,列车管、制动缸、总风管和副风缸压力传感器安装连接,4.28防滑器通信的安装连接要求,TFX1G/K型防滑器端子排（线号为2R、3T、5D）上用30.5m阻燃双绞屏蔽线（FH-T，FH-R，FH-G）与制动监测诊断系统主机端子排（WAGO745-801PCB接线端子）连

15、接。,4.29防滑器通信的安装连接要求,端子排预留与进口防滑器接口,4.30列车网络的安装连接要求,主机网络接线图,4.31列车网络的安装连接要求,25G型DC600V供电客车39芯通讯控制连接器,4.32出厂检验：主机自检状态确认,打开电源开关，系统上电，蜂鸣器响一声，状态指示灯闪烁一次后显示正常状态，数码管顺序显示0-9后，5、6位数码管自动跳转显示车厢顺位号。,无报警状态下长按消音键，数码管显示L1-列车管压力，按“”键与“”键可切换至L2-制动缸压力、L3-总风管压力、L4-副风缸压力，超过10s无键按下，自动返回正常车号显示状态。,4.32出厂检验：制动压力显示试验,4.32出厂检验

16、：防滑器通信功能试验,无报警状态下长按消音键，按“”键与“”键可切换至“U-速度”，车静止时，数码管后三位显示“000”；车运行时，显示防滑器的速度数值，超过10s无键按下，自动返回正常车号显示状态。,在主机前面板，长按“”键，持续3s以上，进入本车厢顺位号设置页面，两位车顺号数码管闪烁，其余数码管无显示，此时，每按一下“”键可使顺位号加1，按一下“”键则顺位号减1。车厢号范围为1-20。顺位号为“20”时，再按一下“”键，从“1”开始循环。设定好顺位号以后，按“确认”键确认并保存修改，按“消音”键放弃修改。进入车顺号更改界面后10s以上不操作，自动退出。,4.32出厂检验：车厢号设置,在主机

17、前面板，长按“”键，持续3s以上，进入本车制造号设置页面。初始时，右起第一位数码管闪烁，其余无显示，再按“”使闪烁数码管向左移动，每按一下移动一位，移动到第六位后再按“”，则返回到第一位。按“”键，实现闪烁数码管数字改变，每按一下，数字加1，到9后再增加则回到0，如此循环。当闪烁位增加到设定的数字后，按“”键确认修改并移到下一位，更改完的显示位显示设定好的值，如此依次设置其他位。当六位制造号全部设定好后，按“确认”键确认并保存修改，按“消音”键放弃修改。进入制造号更改界面后10s以上不操作，自动退出。,4.32出厂检验：制造号设置,TC-KZ1主机可依据总风管来自动识别首尾车。长按“首尾/中间

18、车”选择按键3秒以上，当“首尾车”灯常亮时，主机向列车网络投入终端电阻，同时监测总风管压力。长按“首尾/中间车”选择按键3秒以上，当“首尾车”灯常灭时，主机取消列车网络的终端电阻，不再监测总风管压力。,4.32出厂检验：车辆类别设置,4.33列车编组与列车网络电缆组网连接,关闭所有车厢TC-KZ1主机电源,接通TC-KZ1和TC-CZ2主机电源,列车编组,列车头、尾车，用万用表分别对一/三角和二/四角两条列车网做连通检查与线号确认,设置车厢号、制造号和车类别,根据编组表,4.34便携式显示屏主界面,全列数据制动界面,4.34便携式显示屏主界面,全列数据防滑界面,4.34便携式显示屏主界面,全列

19、报警当前报警,4.34便携式显示屏主界面,与TC-CZ2通信试验,打开ITC系统车载主机测试专用软件，查看主界面中“详细编组”数据与列车编组时送入的编组表是否一致。如果一致,说明列车组网和通信功能试验成功。,4.34便携式显示屏主界面,2012年原铁道部科技司立项，白皮书重大课题（合同编号：2012J006-A）,4.35研究和装车过程,2014年2月课题通过铁路总公司科技管理部验收,4.35研究和装车过程,2014-4-10通过装车方案评审,4.35研究和装车过程,25G/DC600V客车试验装车考核,2014年7月在浦厂新造25G/DC600V客车上，安装铁科院和四方所研制的25G制动监测

20、系统，7月底出厂，哈局运用考核一年。,4.35研究和装车过程,25G/DC600V客车试验装车考核,2014年7月24日大列联调,4.35研究和装车过程,25G/DC600V客车试验装车考核,2014年7月24日大列联调,4.35研究和装车过程,25G/DC600V客车试验装车考核,2014年7月24日大列联调,4.35研究和装车过程,25G/DC600V客车试验装车考核,2014年8月13日列车运行,4.35研究和装车过程,124,四方所主机客车,K1393D组车制动监测系统设备正常运行,4.36现场运用,125,K1393D组车制动监测系统监测数据正常,厂商：“01”表示北京纵横；“02”表示青岛四方,4.36现场运用,126,制动监测系统地面专家系统数据正常,4.36现场运用,127,制动监测系统地面专家系统数据正常,4.36现场运用,128,运用考核期间（2014.0