KAX1客车行车安全监测诊断系统.ppt
KAX1客车行车安全监测诊断系统,铁道科学研究院机车车辆研究所 报告人：李 伟 2 0 0 4 年 11月,一、前 言,车辆发展方面：运行速度越来越快 新技术装备越来越多 结构越来越复杂 可靠性要求越来越高,客运管理发展方面：客技站车辆入库时间变短 随车检修人员减少 途中停靠站减少甚至取消,1、旅客列车安全监测诊断必要性,保证旅客列车运行安全压力越来越大,一、前 言,轮轴故障,车下转向架、车辆一/二系悬挂系统故障,制动系统故障,车辆供电系统故障,2、旅客列车安全监测诊断必要性,存在危及列车运行安全的故障隐患,故障特征：,运行才暴露，停车难发现，危及行车安全,一、前 言,靠目前传统检车方法很难,发现和定位车辆运行中的故障。,必须以设备保安全,3、旅客列车安全监测诊断必要性,一、前 言,车辆检修作业与管理网络化、信息化,车辆检修质量动态控制状态修,客车检修、管理技术进步的需要,车辆运用状态存档、事件查询确认、事件回放、地面综合诊断与管理专家数据库系统应用,4、旅客列车安全监测诊断必要性,一、前 言,行车安全监测诊断系统对运行中出现影响行车安全严重故障，提示乘务员采取应急措施，保障列车运行安全；,提速客车装备行车安全监测诊断系统 势在必行,5、旅客列车安全监测诊断必要性(结论）,对发生故障可能危及运行安全的主要部件进行 实时监测、诊断、集中显示、报警、事件与过 程记录、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网络化、信息 化质量动态检修和管理。,一、前 言,6 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月在全路600多辆25T型客车上装车运用,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1、系统主要设计原则,1.1 监测重点（监测对象）的确定,制动系统,车辆供电系统,轴温与防滑器,运行中出现、危及安全、人工难发现与判断 车辆静止状态下故障难以复现和暴露,走行系统,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1、系统主要设计原则,1.2 系统构成,车载实时安全监测诊断系统,通信系统,地面专家与数据库系统,KAX1 由三个分系统组成客车实时 安全监测与信息化检修管理系统,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1、系统主要设计原则,1.3*系统模块化设计。每一种模块 对应完成某一独立监测功能。,*以防滑器、制动、转向架为最 小系统，可扩充其他监测功能。,系统可扩充性好，组态灵活，互换性好。,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1、系统主要设计原则,1.4 在满足基本监测要求的条件下尽可能少装传感器,制动监测：2只,一端转向架与车体：2只（四通道）,二端转向架与车体：2只（四通道）,定位於功能监测诊断、不定位到细小部件 提高系统可靠性与性价比,LON总线、RS232RS485接口,1、系统主要设计原则,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1.5 故障报警三级分类与处理,对于运行中影响行车安全的严重故障报警,确认、紧急处理保安全,地面数据库专家系统故障确认。检修建议,正 常,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,1、系统主要设计原则,1.6 系统安全性设计-系统任何故障都不影响列车正常运行,*车下传感器安装座与车辆结构件焊为一体,紧固螺钉采用抗震防松措施。,*制动系统管路气压监测采用细小通径止回阀结构,监测气路的内泄漏不影响制动系统的正常应用。,*本系统的内部供电与外部电源（DC110V/DC48V)经过两次隔离。系统内部电路的任何故障不影响 车辆供电系统的正常应用。,*除了外部供电外，本系统传感器电缆、通信与网络 电缆传送的均为弱电模拟信号。,*系统具有自诊断功能,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,2、系统构成2.1总体,车载监测诊断系统,通信系统,地面专家数据库系统,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,2、系统组成2.2 通信系统,车载移动通信GSM/GPRS（运行中事件 车人、车地通信）,*车载移动通信:卫星通信（运行中事件 车地通信）,*车载无线局域网通信（进站过程数据下载）,返回,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,2、系统组成 2.3 地面专家数据库系统,地面监测终端接受车载监测系统监测事件报告,地面专家与数据库系统接受车载监测系统下载数据（通过无线局域网/移动存储器）,返回,通过专用网络实现检修与管理,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,2、系统组成 2.4 车载实时监测诊断系统,1）车厢级主机功能板卡,2)列车级主机功能板卡,3)列车网络,返回,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统3.1 两级网络结构,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统 3.2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,诊断报告,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系 3.3 车厢级监测诊断内容,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统 3.4车厢级监测诊断（25T/行邮车）3.4.1 车厢级主机,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统 3.5 制动系统监测诊断 3.5.1 传感器布置（对于纯空气制动系统）,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统 3.5.2 制动系统监测诊断事件报警,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,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,3、车载实时监测诊断系统 3.6 转向架监测诊断系统 3.6.1转向架与车体传感器布置,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,列车级地面专家系统综合诊断指导检修,车体垂向振动,二系、空簧状态,转向架横向振动,轮对状态,车体横向振动,3、车载实时监测诊断系统 3.6 转向架监测诊断系统 3.6.2转向架与车体诊断事件报警,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,4、列车网络 4.1 LONWORKS现场总线双网冗余通信,一/三角为一条列车网(A网）；二/四角为列车网(B网）双网同时工作，由列车级主机进行冗余管理。,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,4、列车网络 4.2 自动组网,网络电缆终端开路识别、车辆调头联挂、列车各车厢位置排列、列车运行方向（已经实现半自动组网）,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机 5.1列车级主机结构（3U壁挂式结构）,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机 5.2列车级主机的通信,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机 5.3列车级主机触摸屏的显示界面设计,开机*,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机 5.3.1触摸屏主页面(模拟),车厢监测,修改车号,系统监测,查看记录,跳转,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机 5.3.2触摸屏车厢监测页面(模拟),主页面,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.3触摸屏系统监测页面(防滑器模拟),制动系统,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.4触摸屏系统监测页面(制动模拟),转向架,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.5触摸屏系统监测页面(转向架模拟),主页面,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.6触摸屏修改车号、车厢车厢号页面(模拟),主页面,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.7触摸屏查看记录页面(模拟),主页面,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.8 下载与修改车号权限,数据下载对话框,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.9 严重故障报警画面,二、KAX1 客车行车安全监测诊断系统结构原理,5、列车级主机5.3.8 记录数据的下载(2)-无线局域网(预留)*,三、制动系统监测诊断 故障报告事件（例）,严重缓解不良 速度120-156km/h 35分钟,60kPa,140kPa,430kPa,自然缓解,Z15/16次,制动缸漏泄,6月13日 20:24 Z15 675603,转向架节点典型案例,轮轴状态影响行车安全案例,轮对动不平衡影响行车安全案例,谢 谢 各 位!,
