HXD1C机车车载安全防护6A系统使用说明.docx

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HXD1C机车车载安全防护6A系统使用说明

机车车载平安防护（6A）系统

使用说明

V2.1

中国铁道科学研究院

2013年8月

第一章机车车载平安防护系统〔6A系统〕介绍

一　总体介绍

机车车载平安防护系统〔6A系统〕是针对机车运行过程中危与平安的重要事项、重点部件和部位，在前期已有的各分散机车平安设备的根底上，完善功能、综合集成，形成完整的系统性、平台化的平安防护装置，用于提高机车防平安事故的能力。

系统主要用于空气制动、防火、高压绝缘、列车供电、走行部与视频等部件或对象的监控与记录。

与平安相关的机车信息可分为三类：

机车平安信息、机车状态信息和机车监测信息。

机车平安信息来源于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系统处于平行地位，它们之间一般通过CMD系统相互连接进展通信。

如无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与传输。

二　系统构成

机车车载平安防护系统〔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平安监测子系统、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、机车自动视频监控与记录子系统等。

中央处理平台对各子系统进展数据集中、数据管理，并通过数据库进展综合分析。

各子系统遵照统一的6A系统通信协议与中央处理平台通信。

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〔使用CMD〕。

第二章音视频显示终端使用说明

6A系统上电后，音视频显示终端进入BIOS启动界面，待启动完成，出现6A系统软件的载入进度，到达100%后，出现如下画面。

图1

一、主界面

“主界面〞用来显示6A系统当前发生的提示或报警信息。

点击“主界面〞，如当前无报警并且系统一切正常，那么显示“当前无报警〞，如图2。

图2

假设有报警，屏幕显示报警的序号、所属子系统、提示或报警的容、级别和备注信息。

例如，图3是当发生视频监控子系统故障报警和防火监控子系统报警时，主界面显示的两条报警信息，同时会发出语音提示报警与详细的报警容。

图3

二、监控数据

“监控数据〞显示各个子系统的详细监控数据，包括：

空气制动平安监测子系统、防火监控子系统、高压绝缘监测子系统、列车供电监测子系统、走行部故障监测子系统1、走行部故障监测子系统2。

①空气制动平安监测子系统显示运行速度、列车管压力、停放缸压力、折角赛门关闭、停放异常缓解和停放异常施加，如图4。

图4

②防火〞界面显示该子系统安装了多少个防火探头与探头的类型〔图中，1~2是司机室烟温探头；3~4是机械间烟温探头；5是走廊地板线槽感温电缆〕，并显示探头是否发生故障和是否发生报警。

图5

防火子系统与视频监控子系统具有联动性，上图可以看出每个探头都关联了相应的视频通道，例如位于二端司机室顶部的烟温探头02关联的视频通道是02，00。

当发生防火子系统报警时，首先主界面会显示防火子系统报警容，随后的容见下文的视频监控子系统局部的容，如图6。

图6

③“绝缘〞界面显示检测类型、检测结果、电钥匙开、外网有电、功率模块和报警门限，见图7。

电钥匙开、外网有电和功率模块属于系统自检。

假设自检发现故障，不能进展绝缘检测。

当检测电压小于报警电压时，系统报警。

图7

④“列供〞界面显示漏电流、交流输入电压、交流输入电流、供电电压、供电电流、半电压和使用电量，见图8。

可分别对挂车前和挂车后的监测数据进展查询。

图8

⑤“走行一〞界面显示6个轴6位的温度值〔以六轴车为例〕，见图9。

图9

注：

位号代表传感器的安装位置，上图中6位代表实际监测的6个不同位置安装的传感器。

0位固定为表示温度传感器，位号1从靠近齿轮箱端轴箱开场计算。

轴号代表不同类型的机车，上图6轴代表6轴型机车，轴号从司机室I开场计算。

三、视频图像

“视频图像〞用来显示视频监控采集的实时画面。

视频图像包括路况1、路况2、司机室1、司机室2、机械间、电气间、动力间和走廊的实时图像。

这些图像可以按照单画面、四画面和自动循环来查看，可以在屏幕右侧选择。

点击图像可以全屏观看；再次点击即可恢复，见图10。

图10

上文提到防火子系统与视频监控子系统有联动性，当发生防火子系统报警时，在主界面出现防火子系统报警后，随后系统自动切换到火情发生部位的视频图像，便于司机与时观察和确认。

图11是查看机械间的视频情况。

图11

图12选择查看路况界面的视频图像。

图12

四、故障记录

“故障记录〞界面用来记录机车运行过程中的一切故障，并发出语音提示。

“故障记录〞界面下可以查看以下故障信息：

“本次上电〞、“历史全部〞和“漏电记录〞。

Ø“本次上电〞界面用来查看本次上电后机车故障信息，见图13：

图13

Ø“历史全部〞用来查看所有的历史故障信息，见图14：

图14

Ø漏电记录〞界面可查看漏电故障情况，见图15：

图15

五、系统设置

“系统设置〞界面下包含以下四类界面：

“系统设置〞、“机车信息〞、“版本信息〞和“平台信息〞。

当需要对系统进展设置时，须输入密码方可进展设置，如“系统设置〞→“视频通道〞→输入密码，按OK。

假设密码输入错误，会返回到系统设置主界面。

假设仅查看系统设置信息，那么输入“0〞即可查看，如图16

。

图16

1.系统设置

“系统设置〞界面可以对以下容进展设置：

“机型配置〞、“系统时间〞、“下载数据〞、“防火复位〞、“绝缘限值〞、“制动参数〞、“视频通道〞、“防火探头〞、“外部插件〞和“其他容〞等，见图17。

图17

Ø“机型配置〞界面，显示机车类型以与已经成功安装的监控子系统。

点击“机车类型〞的容，根据具体使用车型，可分别选择“六轴机车〞、“八轴A节〞和“八轴B节〞；同时根据6A系统不同机型配置单可选择安装或不安装各监控子系统，见图18。

图18

Ø“系统时间〞界面下可对系统的时间进展设置，可选择手动对时和自动对时，见图19。

图19

Ø“绝缘限值〞界面可设置出库检测最小值和线路检测最小值。

“-10”是指在原来的数值根底上减少10KV的电压值，见图20。

图20

Ø“制动参数〞界面下可对各传感器进展安装设置，可根据具体需求选择安装或者不安装各传感器，如图21。

图21

Ø“视频通道〞界面可对各视频通道进展探头的位置设置，第一次使用视频监视子系统，须手动添加所需视频容。

例如，对通道1添加容，按如下步骤进展：

A.双击01，进入视频通道名称界面，见图22。

图22

B.点击“〉〉〞箭头，出现下拉菜单，选择“一端司机室〞，并确定，返回上级界面，见图23。

图23

C.点击“设置〞，弹出窗口显示设置已发送，表示添加此通道成功，见图24。

图24

依次可对其他视频通道进展探头的位置设置。

假设需要对视频通道重新设置探头位置，清空通道的步骤与添加通道容步骤类似，双击通道，进入视频通道名称界面后，点击“清空〞后确定，返回上级界面后，点击“设置〞，确认清空成功。

清空后再安装上述添加步骤重新对视频通道进展添加。

视频画面均正常叠加了机车信息：

时间、速度、公里标、车次、车号、通道名称和报警。

在AV3板卡上插入USB移动存储设备〔需要正确设置license中的下载时间围〕，应有视频文件下载，下载期间D7闪烁，下载完成后D7熄灭。

用视频回放软件〔根据厂家选择相应的软件〕查看下载的视频文件，应能正常记录并回放测试期间的视频图像。

Ø“防火探头〞界面对防火子系统进展探头的位置设置和与视频子系统进展报警联动的设置。

防火探头位置的设置方法与视频通道的设置方法类似，在设置防火探头位置的同时，对防火探头和视频通道进展关联设置。

A.双击01，进入防火通道名称界面，见图25。

图25

B.点击“〉〉〞箭头，出现下拉菜单，选择“一端司机室顶部〞；同时通过点击“探头类型〞的容可在“烟温探头〞、“高温探头〞、“火焰探头〞以与“感温电缆〞之间跳转，选择“烟温探头〞；关联视频通道分别选择“01〞和“00〞通道；选择完毕后点击确认，返回上级界面，见图26。

图26

点击“设置〞，弹出窗口显示设置已发送，表示添加此通道成功。

位于一端司机室顶端的为01号烟温探头，同时该探头关联了位于视频

C.通道“01〞和“00〞，即关联了位于一端司机室的视频摄像头，见图27。

图27

依次可对其他防火探头进展位置设置以与和视频摄像头的关联设置，图28。

图28

1）“外部插件〞界面用来添加外部的语音和视频播放插件，同时可查看音视频文件的名称和插件个数，见图29。

图29

2.机车信息

“机车信息〞界面下可以查看6A系统网络播送的机车根本运行信息，包括司机室占用状态、公里标、装置状态、机车车号、运用车次、速度、辆数、计长、总重、工况、循环计数、客货本补状态等信息，见图30。

图30

3.版本信息

“版本信息〞界面下可以查看6A系统的各个监测子系统的硬件和软件版本信息，见图31。

图31

第三章数据下载方法

6A系统的监测数据的下载，一般是在机车完成一个交路牵引任务回段后，通过6A系统的专用数据下载设备人工下载。

也可以根据需要随时下载。

6A系统的过程数据下载分为中央处理平台过程数据下载和视频存储板卡的视频图像下载或转储。

一、中央处理平台过程数据下载

1）将中央处理平台数据下载数字证书【license】文件。

放入U盘的根目录下即可。

确认下载的时间天数。

2）将6A系统开电，待CPU板卡显示出版本信息和时间信息后表示系统启动完毕。

启动后CPU1显示屏显示如下列图：

3）将被授权的USB硬盘插入CPU1板卡前面板的USB插孔中，被插入USB硬盘的CPU板卡液晶屏显示“CPU下载...下载天数〞字样。

4）当CPU板卡液晶屏显示“CPU下载...完成〞时，即可拔出USB移动硬盘，下载完毕。

〔10天的数据3分钟即可下载完毕〕

视频图像转储

视频图像转储由视频子系统设备供给商运达公司负责下载，具体存储和操作方法根据6A系统用管修方法执行。

二、6A系统过程数据上传方法

Ø上传准备：

1）数据压缩

所有上传数据须压缩成RAR为后缀的文件

2）确认将电脑连接到互联网上，并能正常浏览网页。

Ø上传数据

1）双机“winscp513客户端〞文件夹的“WinSCP〞程序。

2）弹出如下对话框

3）在主机名一栏输入：

端口：

8022

如果是铁路局的数据，用户名一栏数据：

*****密码：

****

单击登录按钮，会进入如下界面

4）单击继续按钮，进入到数据传输界面，如下

左半局部为本地电脑的操作界面，右半局部为效劳器操作界面。

5）在本地电脑操作界面找到需要上传的6A系统数据压缩文件。

选中需要上传的数据文件，用鼠标拖动到右侧效劳器操作界面后，松开鼠标左键。

6）在弹出的对话框中选择“复制〞按钮，会出现传输进度对话框。

7）传输完毕后，会在效劳器操作界面显示新上传的压缩文件，确认和上传的文件大小一样，本次数据上传操作即完成。

8）将其他需要上传的文件按照6—8步骤操作即可。

9）所有数据上传完毕后关闭软件即可。

为了保证数据平安，6A系统效劳器6A系统用户名和密码由铁科技术中心人员单独告知。

第四章高压绝缘检测箱的使用

一　首先确认处于平安操作状态

高压绝缘检测装置操作时会在车顶受电弓局部加载25Kv的试验高电压，所以操作前必须确认处于平安操作状态，即无论处于库还是在线运用，必须确认机车处于降弓停车、主断路器断开、高压连接器连接状态，并必须确认机车车顶无人操作并锁闭车顶门。

二　开机自检

将机车蓝钥匙插入绝缘检测功率箱前面板的钥匙孔，顺时针方向旋转，翻开电源。

自检指示灯闪烁，表示正在自检，以确定本装置是否能正常工作。

10秒后自检完成，如果装置功能正常、此时外网无电且无电钥匙信号输入，将显示“自检成功〞，同时自检指示灯熄灭，只有在此状态下才能进展机车车顶绝缘检测。

如果装置功能不正常，或者此时外网有电，或者有电钥匙信号输入，将显示“系统自检故障：

功率模块故障〞、或“外网有电〞、或“电钥匙开〞。

同时相应的指示灯常亮，在此状态下不能进展机车车顶绝缘检测，直到排除联锁故障前方可进展下一步。

自检后的结果将通过CAN总线传送给6A中央处理平台。

三　绝缘检测

当满足绝缘检测启动的条件〔自检成功、外网无电、机车电钥匙关〕时，按住绝缘检测功率箱前面板上的“出库检测〞或“运行检测〞按钮，

2秒后将启动绝缘检测，显示“出库检测中〞或“运行检测中〞，同时绝缘检测指示灯闪烁。

此时界面上将实时显示当前输出的电压与模式。

当30秒后，绝缘检测完成，显示“出库检测完毕〞。

此时“绝缘状态〞栏显示当前机车车顶的高压绝缘状态，如果为“正常〞说明此时机车车顶绝缘状况良好，同时绝缘检测指示灯熄灭，可以升弓；如果为“报警〞，那么机车车顶高压绝缘性能下降，此时绝缘检测指示灯常亮并发出报警声，应当进展相应的处理后才能升弓。

绝缘检测中与检测完成时的数据将通过CAN总线实时的传送给6A中面处理平台，6A中央处理平台并对绝缘检测结果进展保存。

测试完毕后将蓝钥匙打至“关〞位并取下蓝钥匙，检测装置此时处于断电状态。

出库检测中……

检测电压：

20.9KV〔不断刷新〕

绝缘状态：

〔检测完毕后显示〕

图32

出库检测完毕

检测电压：

24.9KV

绝缘状态：

正常

图33

四　参数设置

“出库检测〞和“运行检测〞按钮主要是为了在进展绝缘检测时使用不同的绝缘判断临界值来对机车车顶的高压绝缘状况进展判断。

绝缘判断临界值可以通过音视频显示终端和中央处理平台对其进展设置〔设置方法见“音视频显示终端使用说明〞〕。

五　异常与报警处理

在进展绝缘测试时如遇到异常或者绝缘报警，请将蓝钥匙打到“关〞位5秒以上后重新打至“开〞位，重新测试一次，以便确认测试结果。

如最终确认绝缘低于报警阀值，绝缘检测装置处于报警状态，此时建议不得升弓；由于不同的车型运用于不同的环境，随着运用的深入，可根据实际运用调整报警阀值以适应不同的机车与运用环境。

第五章防火监控子系统的使用

6A系统的防火监控子系统的主要专有部件包括防火监控板卡〔AF〕和多个火情探测器。

6A系统开机运行后，防火监控子系统进展自检，自检的状态信息显示在6A系统的音视频显示终端，同时设备的状态指示灯也会反映。

自检成功后，系统进入正常运行状态，并实时将系统的监测数据发送给6A中央处理平台，显示在音视频显示终端，也可有声音报警。

系统正常时不显示。

一　设备故障与处理

序号

故障现象

原因分析

解决方法

1

开机时主机逐个报前端设备故障，防火板卡D4灯常亮，6A防火监控系统设备图标都为黄色

1:

6A防火接口航插松动

2：

线路损坏

1：

拧紧接口

2：

检查线路，排查问题

2

6A防火监控系统报某个设备故障

1：

探测器松动

2：

接线松动

3：

设备故障

1：

拧紧探测器

2：

检查底座接线

3：

更换探测器

3

主机运行灯灭或状态灯没有实际反映系统运行状态

板卡故障

更换板卡

4

感温线缆报故障

1：

模块回路总线松动

2：

感温线缆模块后的电阻松动或损坏。

3：

模块损坏

1：

压紧模块各端子线缆

2：

检查线缆模块后的电阻，如电阻损坏，跟换电阻；如电阻正常，压紧

2：

更坏模块。

二　火警处理

当火灾系统报火警时，6A中央控制平台会联动视频监系统，并显示报警区域视频，如没有真实火警，6A中央监视平台中“系统设置〞-“防火报警系统复位〞进展系统复位。

如发生火情，按铁道部和铁路局机车火情处理方案处理。

第六章走行部故障监测子系统一的使用

走行部故障监测子系统一由走行部监测板卡1〔AT1〕、数据前置处理器、传感器等局部组成。

走行部故障监测子系统一通过传感器采集轴承温度、振动冲击数据；齿轮、踏面振动冲击数据；机车车轴转速数据，数据前置处理器对采集数据进展预处理后，传输至走行部监测板卡1，走行部监测板卡1对数据进展诊断分析，并将诊断结果和过程数据通过6A系统主机部总线传送至6A系统的中央处理单元〔CPP〕。

一　故障预警与处理

对到达“冲击诊断标准〞预警标准的零件〔轴承环、滚动体、外环的滚动工作面，齿轮的啮合状态，车轮的踏面〕故障〔初期故障〕，6A系统不进展任何实时预警提示、音视频显示终端将不进展显示。

数据信息下载并导入6A地面专家系统，进展故障预警分析。

按照地面专家系统的报警提示情况，用以引导关注故障部件和指导地面检修。

二　Ⅰ级故障报警与处理

当发生到达“冲击诊断标准〞Ⅰ级报警标准的零件〔轴承环、滚动体、外环的滚动工作面，齿轮的啮合状态，车轮的踏面〕故障〔较大故障〕，6A系统音视频显示终端的主界面提示“轴Ⅰ〞状态报警，提醒司乘人员关注故障部件，但不影响正常行车。

当6A系统监测数据导入到地面专家系统后，进展故障预警分析。

按照报警提示情况，用以引导关注故障部件和指导地面检修，排除部件故障。

三　Ⅱ级故障报警与处理

对于到达“冲击诊断标准〞Ⅱ级报警标准的零件〔轴承环、滚动体、外环的滚动工作面，齿轮的啮合状态，车轮的踏面〕故障〔严重故障〕，6A系统音视频显示终端进展严重警告级报警，主界面提示“轴Ⅱ〞、“齿Ⅱ〞或“踏Ⅱ〞状态报警。

对于轴位的温度到达严重警告，超温、温升到达或超过标准值，6A系统音视频显示终端进展严重警告级报警，【监控数据】【走行1】界面显示当前异常温度值。

当发生Ⅱ级故障报警时，车司乘人员必须采取相关处理措施，甚至中途停车；相数据信息导入到6A地面专家系统后，按照报警提示情况，用以引导关注故障部件和指导地面检修，必须排除部件故障。

第七章走行部故障监测子系统二的使用

走行部故障监测子系统二由走行部监测板卡2、接线盒、传感器、连接线缆等局部组成。

走行部故障监测子系统二通过传感器采集机车振动加速度数据，将采集数据传输至走行部监测板卡2〔AT2〕，走行部监测板卡2进展诊断分析后，将诊断结果和过程数据通过6A系统主机部总线传送至6A系统的中央处理单元〔CPP〕。

目前走行部故障监测子系统二只有一级报警。

走行部故障监测子系统二报一端车体传感器故障、一端构架传感器故障、二端车体传感器故障、二端构架传感器故障时，6A系统音视频显示终端的主界面和【监控数据】【走行2】界面都会显示。

此报警属于Ⅰ级报警，不会对机车的正常运用产生影响，不需要司乘人员进展任何干预，机车运行完交路回到库时，通知相关人员进展传感器更换即可。

走行部故障监测子系统二报一端车体传感器开路、一端构架传感器开路、二端车体传感器开路、二端构架传感器开路时，6A系统音视频显示终端的主界面和【监控数据】【走行2】界面都会显示。

此报警属于Ⅰ级报警，不会对机车的正常运用产生影响，不需要司乘人员进展任何干预，机车运行完交路回到库时，通知相关人员进展检查和排除故障即可。

第八章制动监测子系统的使用

机车空气制动平安监测子系统由制动监测板卡（AB）、列车管压力传感器、停放缸压力传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，如果监测到停放制动缸压力下降，那么与时预警；如果监测到停放施加，那么与时报警。

制动监测板卡从CAN总线获取列车管充风流量、机车工作模式〔客/货/本/补〕和车辆数，同时利用列车管压力、均衡缸压力缓解的过程信息综合判断列车折角塞门是否关闭。

一　Ⅰ级报警与处理

制动监测子系统报列车管、停放缸、均衡缸传感器故障为Ⅰ级报警，6A系统的音视频显示终端主界面会会进展报警提示。

不会影响机车正常运行，不需要司乘人员进展任何干预，机车运行完交路回到库时，通知相关人员进展传感器更换即可。

二　Ⅱ级报警与处理

制动监测子系统报停放制动异常施加故障为Ⅱ级报警，6A系统的音视频显示终端主界面会进展报警提示。

此时需要司乘人员进展查看6A系统音视频显示终端的【监控数据】【制动】界面进展查看停放缸显示的监测压力值是否低于400KPa，如果是需要将停放缸风压升高到400—420KPa，报警即会解除。

第九章视频监控子系统的使用

视频监控子系统由多个摄像头、视频采集板卡〔AV1、AV2〕、视频处理板卡〔AV3〕组成。

摄像头采集视频后，输出复合视频信号。

将复合视频信号传送给视频采集板卡，视频采集板卡对输入的信号进展数字化、压缩编码，然后通过以太网传输给视频处理板卡，进展报警信息和公共信息与视频图像的叠加，并保存在视频处理板卡的硬盘中。

同时，视频处理板卡通过以太网接收6A系统中央处理平台〔CPP〕的命令〔火情联动〕，发送视频图像给显示屏进展显示。

视频监控子系统只报摄像头故障，属于Ⅰ级报警，6A系统的音视频显示终端主界面会出现文字和语音报警。

不会影响机车正常运行，不需要司乘人员进展任何干预，机车运行完交路回到库时，通知相关人员进展摄像头更换即可。

第十章列车供电监测子系统的使用

列车供电监测子系统包括AP板卡和漏电流监测模块。

AP板卡通过485通信线与列车供电控制柜与漏电流检测模块通信，获得列车供电柜的电压、电流信息、系统的漏电流值等后，与中央处理平台〔CPP〕提供的客车车次、机车号、机车所处地理位置等信息融合后产生系统级的列供诊断信息发送给中央处理平台。

一　Ⅰ级报警与处理

Ⅰ级报警包括：

"1路列供柜通信故障",，"1路漏电流模块通信故障"，"1路网压异常"，"1路直流过压"，"1路直流过流"等。

Ⅰ级故障不需要人工干预，一般都可以自动恢复。

发生故障后机车还可以正常运行。

回库再进展检修。

二　Ⅱ级报警与处理

Ⅱ级报警需要人工干预处理。

一般司机处理后机车可以继续运行。

Ⅱ级报警包括如下分类。

"风机连锁故障"。

发生后，看风机连锁开关是不是已经跳开，合上开关即可。

"隔离闸刀1断开"。

发生后，合上供电柜隔离闸刀1即可。

"1路隔离闸刀2断开"。

发生后，合上供电柜隔离闸刀2即可。

"1路集控信号异常"。

发生后，把集控开关打到隔离位即可。

"1路正线接地"。

发生后，把接地开关打到隔离位。

"1路负线接地"。

发生后，把接地开关打到隔离位。

如果人工处理后故障仍存在，如果只有一路供电故障，客车减少用电功率，可以运行，回机务段后检修。

如果两路供电都故障，那么请求救援或到就近的机务段更换车头。

三　Ⅲ级报警与处理

Ⅲ级报警包括"过热保护"，"交流侧断路"，"交流接触器故障"，"快熔断开"。

发生Ⅲ级故障发生后，列供无常工作，系统发出Ⅲ级报警。

如果只有一路供电供故障，客车减少用电功率，仍然可以运行。

回机务段后检修，如果两路供电柜均故障要拉到附近的机务段更换机车头。