1、 机车车载安全防护系统（6A系统）北京纵横机电技术开发公司北京纵横机电技术开发公司20122012年年1111月月内容提要1.6A系统简介4.过程数据下载7.功能验证试验 6.报警及处理3.使用说明2.系统构成与功能8.项目进展情况5.安装位置 近年来随着机车交路的不断延长，运行速度的不断提高及牵引重量的不断加大，机车在运用现场的安全事故也时有发生，直接和间接损失巨大，严重影响了运用安全和运营秩序。其中走行部轴箱轴承、电机轴承等故障；列车在运行中发生折角塞门非正常关闭引发的冒进、冲撞事故；机车高压绝缘破坏，引起接触网烧损，造成大面积停电；机车内部电线电缆短路、过热及其他原因而引起的机车火灾；列
2、车供电故障，造成列车不能正常出库、发车等均严重破坏了铁路运行安全基础。因此，如何用技术手段体系化的解决机车安全的管控问题，已经成为机车运用部门的关注重点。一、6A系统简介 各监测设备在标准、功能、安装、人机界面、维护管理等方面不统一，无法纳入规范化管理和信息处理网络。无法适应安全管理、跨局运用等现实需求。不同厂家产品接口均不相同一、6A系统简介 2011年2月，由运输局机务部组织中国铁道科学研究院机车车辆研究所和机车安全监测设备的生产厂商，研制的机车车载安全防护系统(6A系统）。通过对监测子系统采用统一的机械接口和电气接口，并进行模块化设计，由中央处理平台对监测数据统一传输和存储，运行途中集中
3、显示和报警，提高机车防范安全事故的能力；通过地面数据中心对运行数据进行分析统计，为机车的运用检修提供技术支持。一、6A系统简介 机车车载安全防护系统（6A系统）是针对机车的 高压高压绝缘绝缘、防火防火、视频视频、列车、列车供电供电、制动系统、走行部制动系统、走行部 等危及安全的重要事项、重点部件和部位，采用实时检测、监视、报警并可实现网络传输、统一固态存储和智能人机界面，整体研究设计而形成平台化的安全防护装置。6A系统利用智能传感技术、通信技术和信息融合技术，对机车重点部位进行动态监测与监控，数据集中，信息共享，综合分析，提前预警。为机车在途运行提供安全监控，为机车地面检修提供安全防范支持，以
4、加强机车运用安全的机防和技防能力。一、6A系统简介6A系统依托CMD系统为传输平台，与车载微机系统、LKJ监控系统共同构成机车数据源。一、6A系统简介6A系统主要由中央处理平台和六个子系统构成。CPPCPP 中央处理平台中央处理平台AGDR AGDR 机车机车高压高压绝缘检测绝缘检测子系统子系统AFDRAFDR 机车防火监控机车防火监控子系统子系统AVDR AVDR 机车视频监控机车视频监控子系统子系统APDRAPDR 机车列车供电监测机车列车供电监测子系统子系统ABDR ABDR 机车机车空气空气制动安全监测制动安全监测子系统子系统ATDR ATDR 机车走行部故障监测机车走行部故障监测子系
5、统子系统6A系统车载主机二、系统构成与功能二、系统构成与功能中央处理平台车顶绝缘防火制动走行部列车供电视频 机车车载安全防护系统（6A系统）是以中央处理平台（CPP）为核心，集成6个监控子系统的监测设备。二、系统构成与功能1.1.中央处理平台（中央处理平台（CPPCPP）主要功能如下：综合处理报警安全信息存储人机交互界面平台统一供电实时网络传输双处理器冗余工作监测子系统可扩展中央处理平台主机和音视频显示终端二、系统构成与功能2.2.机车高压绝缘检测子系统（机车高压绝缘检测子系统（AGDRAGDR）升弓前对机车高压绝缘状态进行确认 记录高压绝缘测试数据防止盲目升弓而引起接触网烧损二、系统构成与功
6、能3.3.机车防火监控子系统（机车防火监控子系统（AFDRAFDR）火灾报警 火情可视在司机室、机械间等处布设烟温复合探头，在地板线槽内布设感温电缆。监测车内司机室、机械间等处温度、烟雾变化，预防机车电气、油汽起火事故的发生。二、系统构成与功能4.4.机车自动视频监控及记录子系统（机车自动视频监控及记录子系统（AVDRAVDR）监控路况、司机室、机械间等处的视频图像实现与防火系统的联动视频图像存储和调用分析通过记录司机操作、运行路况、机械间图像等，辅助事故分析。二、系统构成与功能5.5.机车列车供电监测子系统（机车列车供电监测子系统（APDRAPDR）接地诊断（漏电流检测）对机车及后部列车供电
7、状态进行监测列车供电状态及故障记录可在机车出库、挂车、运行过程中对列车供电状态进行实时监测，实现列车供电系统故障分析和报警。二、系统构成与功能6.6.机车空气制动安全监测子系统（机车空气制动安全监测子系统（ABDRABDR）列车折角塞门非正常关闭监测机车停放制动非正常施加监测预防列车因折角塞门关闭、制动失灵引起的行车事故预防机车意外带闸行车事故二、系统构成与功能7.7.机车走行部故障监测子系统（机车走行部故障监测子系统（ATDRATDR）走行部轴承温度和冲击监测通过振动谱分析，检测走行部轴箱轴承、电机轴承和踏面的早期故障，以降低走行部事故的发生。二、系统构成与功能主界面正常情况下为不干扰司机操
8、作只显示时间。显示终端主界面二、系统构成与功能发生报警后主界面自动显示报警信息，并语音提示。司机可根据报警信息，选择查看相应子系统的详细数据。发生报警的情况二、系统构成与功能假设前述发生走行部报警后，司机可查看各轴的温度和振动状态。发生报警的情况二、系统构成与功能发生火灾报警后，主界面首先显示报警信息并发出语音提示。防火视频联动二、系统构成与功能随后系统自动切换到火情发生部位的视频图像。便于司机及时观察和确认。防火视频联动二、系统构成与功能选择查看司机室司机操作的图像。视频显示界面二、系统构成与功能选择查看路况界面的图像。视频显示界面二、系统构成与功能 司机上车后，将6A系统的电源空开（QA6
9、4）和监控系统的电源空开（QA56）闭合。司机台左侧的音视频显示终端会启动，并进入6A 系统界面。用手指先点击一下屏幕，会在屏幕的下方显示操作界面按钮 此时可选择下列任意项操作：点击【监控数据】-【制动】按钮，显示速度值和风管压力值.点击【监控数据】-【防火】按钮，显示传感器和火灾报警 点击【监控数据】-【绝缘】按钮，检测时显示检测电压值 点击【监控数据】-【列供】按钮，显示列供状态及电压电流值。点击【监控数据】-【走行1】按钮，显示所有轴位的温度值 点击【视频监控】显示各个通道的视频图像。点击【故障记录】-【本次上电】，显示本次开电后发生的故障信息。点击【故障记录】-【历史故障】，显示历史曾
10、经发生的故障信息。按照绝缘检测操作说明进行高压绝缘检测。注：6A 系统的任何报警都不会控车三、使用说明检测频率检测频率1.发生弓网故障或车顶高压设备故障，按程序在对故障检查处理后，必须进行车顶绝缘检测。2.途中发生接触网跳闸、停电或机车网压为零停车检查处理后，必须进行车顶绝缘检测。3.车顶高压设备缠绕异物，在清除异物或采取高压隔离相应端受电弓后，必须进行车顶绝缘检测。4.库内停留机车在首次升弓前，必须进行车顶绝缘检测。5.对电力机车车顶进行检修、检测后的机车在转入有电区前，必须进行车顶绝缘检测。环境要求环境要求打雷、闪电等极端恶劣天气，不进行检测检测要求检测要求1.机车电钥匙处于断开或拔出状态
11、2.机车顶部及地沟无人,天窗处于关闭状态.3.除照明和系统外,其它负载全部关闭.三、使用说明-绝缘检测检测方法检测方法1.将控制气路柜上的蓝钥匙插入 系统主机-绝缘检测板卡钥匙孔中，打到“开”位2.按“出库检测”按钮，板卡屏幕会显示检测电压及结果3.检测完毕后，将蓝钥匙打到“关”位，并拔出，放回原位。报警处理报警处理如遇到异常或绝缘报警，请将蓝钥匙打到“关”位，至少5秒后再重新将蓝钥匙打至“开”位，按照测试要求重新进行检测，以便确认检测结果；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，此时不得升弓。三、使用说明-绝缘检测1.将中央处理平台数据下载数字证书【license】文件。放入U
12、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显示屏显示如下图：四、过程数据下载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。（30天的数据十分钟左右即可下载完毕）四、过程数据下载五、安装位置系统位置数量说明中央处理平台6A主机箱内1套制动监测子系统（AB）6A主机箱内1块制动监测板卡制动柜的列车管出口的管路上 1只列车管压力传感器停放单元切除塞门
13、之后的管路上1只停放缸压力传感器在制动柜的均衡缸管路上1只均衡缸压力传感器绝缘检测子系统（AG）6A电源箱内1块绝缘检测板卡走行部监测子系统1(AT1)6A主机箱内1块走行部1板卡车下轴承36只 传感器列供监测子系统(AP)6A主机箱内1块列供监测板卡五、安装位置以HXD3C为例进行说明防火监测子系统(AF)6A主机箱内1块防火板卡司机室1顶部1只高温探头司机室1顶部1只烟温复合探头司机室2顶部1只高温探头司机室2顶部1只烟温复合探头制动机上方、中轴线位置1只高温探头制动机上方、中轴线位置1只烟温复合探头中梁、中轴线位置1只高温探头中梁、中轴线位置1只烟温复合探头人孔盖、中轴线位置1只高温探头
14、人孔盖、中轴线位置1只烟温复合探头列供柜1柜体上方1只高温探头列供柜2柜体上方1只高温探头通道地板下动力电缆区1条感温线缆音视频显示终端一端司机台左侧墙壁1台音视频显示终端A二端司机台左侧墙壁1台音视频显示终端B系统位置数量说明五、安装位置视频监控子系统(AV)6A主机箱内3块视频采集、存储板卡前后司机台右侧各1只 路况摄像头前后司机室顶棚右侧各1只 司机室摄像头机械间走廊顶棚，均匀分布3只机械间摄像头系统位置数量说明四、安装位置节点名称节点名称序号序号故障名称故障名称处理办法处理办法制动监测子系统（ABDR）1停放制动异常施加如果停放缸压力小于370Kp,实施一次停放制动缓解操作防火监测子系
15、统(AFDR)1防火探头报警按铁道部和铁路局机车火情处理方案处理绝缘检测子系统（AGDR）1绝缘报警确定检测方法是否正确，再检测一次，确认后严禁升弓2外网有电司机确认受电弓是否处于降弓状态，降弓才能检测绝缘走行部监测子系统1(ATDR)1温升报警按照段方关于轴温报警相关规定执行2超温报警按照段方关于轴温报警相关规定执行3齿轮及踏面报警按照段方相关规定执行列供监测子系统(APDR)1正线接地禁止列车供电2负线接地禁止列车供电六、报警及处理以下是主要的报警及处理方法（暂定）视频监控子系统 点击查看视频文件六、报警及处理 机车空气制动安全监测子系统（停放制动非正常施加模块监测）机车空气制动安全监测子
16、系统（停放制动非正常施加模块监测）试验方法：在机车处于静止状态下观察制动监测界面应无停放制动意外施加故障报警。调整停放缸压力小于370 kPa，观察制动监测界面应无停放制动意外施加报警。调整LKJ，模拟机车速度大于5km/h。查看制动界面应在5秒钟内报停放制动意外施加。调整停放缸压力大于370 kPa，查看制动界面报警应该在5秒钟内解除。调整停放缸压力小于370 kPa，查看制动界面应在5秒钟内报停放制动意外施加 LKJ速度调整为0km/h，查看制动界面报警应该在5秒钟内解除七、功能验证试验模拟停放制动异常施加报警界面七、功能验证试验 机车防火子系统机车防火子系统试验方法：A烟温复合探测器测试
17、方法：观察音视频显示终端的防火界面无火灾报警发生或探头自检故障。关闭司机室门窗，将一个专用烟雾发生器放置到烟温复合探头附近10cm位置，启动烟雾发生器，25秒内约产生50立方米的烟雾。烟雾释放完毕后，音视频显示终端的防火界面应显示报警信息和报警语音提示信息，同时自动切换到和摄像头相关联的视频界面。B高温探测器测试方法：观察音视频显示终端的防火界面无火灾报警或探头自检故障。用点温计记录环境温度值。距离高温探测器0.5米左右，启动热风枪，对高温探测器加热，当点温计显示温度值达到报警温度时（903），音视频显示终端的防火界面应显示报警信息和报警语音提示信息，同时自动切换到和摄像头相关联的视频界面。七
18、、功能验证试验C感温线缆测试方法：观察音视频显示终端的防火界面无火灾报警或探头自检故障。将车上的感温线缆从接线盒处拆下，观察音视频显示终端防火界面应该有感温线缆自检故障报警。外接感温线缆，音视频显示终端防火界面感温线缆自检故障报警应该消除。用火机燃烧感温线缆，当点温计显示温度值达到报警温度时（1805），音视频显示终端的防火界面应显示报警信息和报警语音提示信息，同时会自动切换到和摄像头相关联的视频界面。七、功能验证试验七、功能验证试验 机车高压绝缘检测子系统机车高压绝缘检测子系统 将控制气路柜上的蓝钥匙插入6A 系统主机-绝缘检测板卡钥匙孔中，打到“开”位。按“出库检测”按钮，音视频显示终端主
19、界面应该显示检测电压及结果。将蓝钥匙打到“关”的位置,用导线将网压表两个接线端子短接，将蓝钥匙打到“开”的位置，按“出库检测”按钮，板卡屏幕会显示检测电压及结果，音视频显示终端主界面应该显示绝缘报警信息和报警语音提示信息。七、功能验证试验 机车走行部故障监测子系统一机车走行部故障监测子系统一 拆下任意一个走行1的复合传感器接线线缆。观察音视频显示终端的走行1界面，应该报相应的传感器自检故障。外接一个复合传感器，传感器自检故障消除。用热风枪吹外接复合传感器头，用点温枪测量温度值，待传感器温度上升到90以上时，或和外温温差达到55时，查看音视频显示终端走行1界面相应轴位应有超温报警。测试完毕后恢复
20、正常。在6A系统主机接线屏的走行1的C接口处接入传感器信号发生器的转速信号，同时在任意轴1位传感器接入踏面故障信号；观察音视频显示终端走行1界面相应轴位应有报踏面故障，在任意轴2位传感器接入齿轮故障信号，观察音视频显示终端走行1界面相应轴位应报齿轮故障。七、功能验证试验七、功能验证试验 机车列车供电监测子系统机车列车供电监测子系统 将2000欧姆电阻接入列供柜600V+与地之间。给列供控制电，合主断，列供钥匙给电操作。观察司机室音视频显示终端列供界面和万用表，此时漏电流应为100mA左右。将接地电阻更换为800欧姆，列供柜接地隔离开关打到隔离位；同步骤1、2、3，观察音视频显示终端列供界面和万
21、用表，漏电流应为160mA左右。将列供柜接地隔离开关打到投入位，列供柜给电后，延时几秒后，列供柜输出隔离，漏电流下降，音视频显示终端上报正线接地故障。七、功能验证试验七、功能验证试验 机车自动视频监控及记录子系统机车自动视频监控及记录子系统 跟车添乘观察机车运行中图像质量，进行直观评价（清晰、无扭曲、无抖动、流畅）。将USB移动存储硬盘进行视频下载数字证书授权。确认下载的视频通道和时间；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；将被授权的USB硬盘插入AV3板卡前面板的USB插孔中。CPU板卡即显示“视频下载中”字样；当CPU板卡液晶屏显示“下载完成”，即可拔出U
22、SB移动硬盘，下载完毕；用专用视频播放软件对视频文件进行播放，对图像质量进行直观评价七、功能验证试验七、功能验证试验序号序号项目进展项目进展时间时间1项目启动-调研现有产品，编写技术规范2011年2月2项目评审-通过总体技术评审2011年7月3编写中央处理平台及子系统技术规范2011年9月4研制样机 2011年9月12月5型式试验质检中心 2011年10月12月6建设6A系统实验室 2012年9月12月7HXD3C装车2011年12月86A系统样机评审2012年1月9运用考核前整备2012年1月10编写用管修办法2012年2月11召开运用考核启动会杭州2012年3月12机务段培训2012年4月
23、13可靠性试验广州赛宝2012年5月14运用考核车辆达到10万公里以上，系统稳定9月底15CRCC认证启动10月10日八、项目进展情况 截止目前，6A系统已经在株机公司、同车公司、连车公司和戚机公司，安装了包括六轴电力机车、八轴电力机车、内燃机车和调车机等共计24套主机设备。显示屏安装于司机室内（红圈内）主机柜安装于机械间内八、项目进展情况2012年9月26日，下发铁运2012227号，6A系统中央处理平台及子系统技术条件。2012年10月29日，在中铁认证中心主持下，召开关于6A系统产品CRCC认证规则讨论会，确定了6A系统认证的基本规则。下一步将按照认证规则，有序的开展6A系统CRCC认证工作。预计11月底可完成首批6A系统供应商的CRCC认证。进一步完善6A系统用管修办法。八、项目进展情况谢谢大家！
