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1、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
2、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
3、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
4、）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，
5、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 、RS232 RS485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
6、,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
7、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,
8、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
9、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
10、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、 K
11、AX1 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
12、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 !,
