TAX07型机车安全信息综合监测装置使用说明书

1、如需要图纸等资料，联系 QQ1961660126研究成果的严肃态度以及向读者提供有关信息的出处，正文之后一般应列出参考文献表引文应以原始文献和第一手资料为原那么。所有引用别人的观点或文字，无论曾否发表，无论是纸质或电子版，都必须注明出处或加以注释。凡转引文献资料，应如实说明。对已有学术成果的介绍、评论、引用和注释，应力求客观、公允、准确。伪注、伪造、篡改文献和数据等，均属学术不端行为致谢一项科研成果或技术创新,往往不是单独一人可以完成的,还需要各方面的人力,财力,物力的支持和帮助.因此,在许多论文的末尾都列有致谢1) 著录参考文献可以反映论文作者的科学态度和论文具有真实、广泛的科学依据，也反映

2、出该论文的起点和深度。2) 著录参考文献能方便地把论文作者的成果与前人的成果区别开来。3) 著录参考文献能起索引作用。4) 著录参考文献有利于节省论文篇幅。01 Brown, H. D. Teaching by Principles: An Interactive Approach to Language PedagogyM. Prentice Hall Regents, 1994.02 Brown, J Set al. Situated Cognition and the Culture of LearningJ. Educational Reasercher, 1, 1989.03 Chr

3、is, Dede. The Evolution of Constructivist Learning Envi-ronments: Immersion in Distributed Virtual WorldsJ. Ed-ucational Technology, Sept-Oct, 1995.学位申请者如果能通过规定的课程考试，而论文的审查和辩论合格，那么就给予学位。如果说学位申请者的课程考试通过了，但论文在辩论时被评为不合格，那么就不会授予他学位。有资格申请学位并为申请学位所写的那篇毕业论文就称为学位论文，学士学位论文。学士学位论文既如需要图纸等资料，联系 QQ1961660126是学位论

4、文又是毕业论文中华人民共和国国家标准 VDC 001.81、CB 7713-87号文件给学术论文的定义为：学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解的知识和科现象、制定新理论的一种手段，旧的科学理论就必然会不断地为新理论推翻。斯蒂芬梅森因此，没有创造性，学术论文就没有科学价值。三、三、创造性学术论文在形式上是属于议论文的，但它与一般议论文不同，它必须是有自己的理论系统的，不能只是材料的罗列，应对大量的事实、材料进行分析、研究，使感性认识上升到理性认识。一般来说，学术论文具有论证色彩，或具有论辩色彩。论文的内容必须符合历史唯物主义和唯物辩证法，符合“实事求是、

5、 “有的放矢、 “既分析又综合 的科学研究方法。一般普通刊物省级、国家级审核时间为一周，高质量的杂志，审核时间为14-20天。核心期刊审核时间一般为4个月，须经过初审、复审、终审三道程序。3.期刊的级别问题。国家没有对期刊进行级别划分。但各单位一般根据期刊的主管单位的级别来对期刊划为省级期刊和国家级期刊。省级期刊主管单位是省级单位。国家级期刊主管单位是国家部门或直属部门。如需要图纸等资料，联系 QQ1961660126TAX07 型机车平安信息综合监测装置型机车平安信息综合监测装置使用说明书使用说明书第一版株洲南车时代电气股份株洲南车时代电气股份平安装备事业部平安装备事业部二二 0000 八年

6、十二月八年十二月目 录1 概述 .3 范围与目标 .3 标准性引用文件 .32 系统说明 .4 系统特点 .42.1.1 应用范围 .42.1.2 监测数据的记录与分析处理 .42.1.3 系统冗余方式与切换原理双机 .42.1.4 系统主微处理器 .42.1.5 系统通信网络 .42.1.6 适应的环境条件 .52.1.7 特殊的环境条件 .52.1.8 可靠性及可维修性 .52.1.9 可测性要求 .52.1.10 标准与技术政策 .52.1.11 质量保证 .6 主要功能描述 .6 主要特点描述 .63 系统构成及说明 .8 装置的组成 .8 装置的根本原理 .8电源单元 .9通讯记录单

7、元 .13电源滤波板 .16 各功能单元接口、功能及原理 .164 安装指南 .18 安装技术要求 .18 装车及对外布线 .18装置对外插座分布 .18安装布线 .19通用电缆接线表 .225 常见故障判断及处理 .24 工作状态检查 .246 数据转储及记录数据分析处理 .251概述概述为解决机车上众多监测装置实时获取列车运行监控记录装置采集的时间、公里标、速度、车号和车次等列车运行信息，综合各功能模块单元的检测信息，统一时间、公里标作为基准进行监测记录，1998 年铁道部统一部署全路安装了 TAX2 型机车平安信息综合监测装置(简称 TAX2 装置)。TAX2 装置的投入运用为 DMIS

8、、TMIS 系统运行提供了列车运行信息，为轨道动态检测、弓网检测、无线列调语音录音等机车车载监测设备提供了统一的工作平台。但随着列车提速对行车平安提出更高要求和机车信息化应用技术的迅速开展，对于采用单一的 RS485、RS232 通讯方式、有限的扩充空间、落后的数据下载方式的 TAX2 装置来讲，无论在技术构成还是在系统结构方面均不能适应当前和开展的需要。TAX07 型机车平安信息综合监测装置简称 TAX07 装置应运而生，TAX07 装置作为 TAX2 型的升级产品，它继承了 TAX2 装置“通过实时获取列车运行监控装置采集的时间、公里标、速度、车次等重要列车运行信息，再综合装置中各功能单元

9、检测的信息，以统一的时间公里表作为基准坐标进行记录的特点。TAX07 型机车平安信息综合监测装置，新增加了双 CAN 总线，USB，以太网等先进技术，同时保存了原来的 RS485 总线，可以完全兼容现在现有 TAX2 装置上的所有插件，并增加了多个预留插件位置，根据实际情况可选配不同的机箱实现单机功能或者双机冗余功能，是 TAX2 型装置的更新换代的首选设备。1.11.1 范围与目标范围与目标本资料包含了 TAX07 型机车平安信息综合监测装置的系统构成、技术要求、试验方法、安装与验收等方面的内容。适用于安装有 LJK-93 型、LKJ2000 型列车运行监控记录装置的内燃、电力机车和动车组。

10、1.21.2 标准性引用文件标准性引用文件 GB/T 19520 电子设备机械结构国家标准 TB/T 3021-2001 铁道机车车辆电子装置eqv IEC60571：1998 TB/T 3034-2002 机车车辆电气设备电磁兼容性试验及其限值eqv EN50121-3-2：2000 TB/T 3076-2003 铁路应用机车车辆电气隐患防护的规定标准城 TB/T 3133-2006 铁道机车车辆电子产品的可靠性、可用性、可维修性和平安性(RAMS) Q/TEG 37 产品铭牌2系统说明系统说明2.12.1系统特点系统特点2.1.12.1.1 应用范围应用范围TAX07 型机车平安信息综合监

11、测装置适合已经安装有 LKJ-93 型或者 LKJ2000 型列车运行监控记录装置的各种类型的电力机车、内燃机车和动车组。TAX07 型机车平安信息综合监测装置作为一个车载信息共享平台，能为机车上众多监测装置提供统一的时间、公里标、速度、车号和车次等列车运行信息。2.1.22.1.2 监测数据的记录与分析处理监测数据的记录与分析处理TAX07 型机车平安信息综合监测装置为了能适应目前的长大交路，为监测插件提供了 16Mb 的记录存储空间，并采用了 USB2.0 高速转储接口，可以快速的进行文件转储。记录文件可以通过地面分析处理软件重现机车的各种状态，为铁路的现代化管理及事故分析提供依据。2.1

12、.32.1.3 系统冗余方式与切换原理系统冗余方式与切换原理双机双机为提高可靠性，系统采用双机主从热备冗余方式。系统主机通过两个热备冗余的电源及相互独立的通讯记录插件组成。系统内部串行通信网络 CAN 采用 A、B 组冗余方式将各 CPU 模块连接。在正常情况下一组为工作机，另一组为热备机，工作机负责与其他插件进行通讯，而热备机只负责数据的侦听和监测数据的记录。热备机经 CAN 总线实时接收工作机数据，以保持与工作机同步运行及数据的一致性。工作机故障时，自动退出控制状态，热备机充当工作机进入控制状态。2.1.42.1.4 系统主微处理器系统主微处理器系统主 CPU 采用 32 位微处理器 LP

13、C2294，LPC2294 是 PHILIPS 公司推出的一款功能强大的超低功耗的具有 ARM7TDMI 内核的 32 位微控制器。内部嵌入 256 KB 的高速 Flash 存储器和 16KB 静态 RAM。128 位宽度的存储器接口和独特的加速结构使 32 位代码能够在最大时钟速率60MHz下运行。对代码规模有严格控制的应用可使用 16 位 Thumb 模式将代码规模降低超过 30%，而性能的损失却很小。主控制器 LPC2294的晶振频率范围为130MHz。本设计选晶振频率为 MHz。内部256KB 的高速Flash 存储器用于代码和数据的存储。对于 FLASH 存储器，可通过内置的串行

14、JTAG 接口进行在系统编程ISP In-System Programming ，或进行在应用编程IAP In-Application Programming 。为了便于调试和系统升级，在设计中已预留这些接口电路。2.1.52.1.5 系统通信网络系统通信网络系统采用控制器局域网CAN作为系统内部通信网络，所有带 CPU 的模块通过双 CAN 总线进行数据交换。CAN 标准总线具有独特的物理层标准和数据链路层协议，使通信可在相当高的传输速率下进行最高通信速率为 1Mbit/s ，并到达相当远的传输距离最长传输距离可达 10km 。其多主数据传输方式使得系统内数据交换更为有效。CAN 总线高强的

15、检错及容错能力及其短帧数据结构使数据传输可靠性进一步提高。通过 CAN 方式，系统内各模块之间可以进行大量、快速的数据传输，从而提高控制、显示的实时性以及数据记录的准确性。2.1.62.1.6 适应的环境条件适应的环境条件1） TAX07 装置满足?TB/T30212001 铁道机车车辆电子装置?标准要求；2） TAX07 装置满足?TB/T 2765-2005?标准要求，在以下条件下应能正常工作：海拔高度：不超过 2500m；环境温度：装置周围的空气温度为2545，但直接临近电子元件处的空气温度允许在25+70之间变化。TAX07 装置允许在4070的环境温度下存放；相对湿度：最湿月月平均相

16、对湿度不大于 90RH该月月平均最低温度为 25 ；安装条件：装置应安装在能防止风、沙、雨、雪直接侵袭的车体内。3） 电磁兼容性满足?EN5012132 欧盟铁路机车车辆电气设备电磁兼容?标准要求。2.1.72.1.7 特殊的环境条件特殊的环境条件当使用条件与上述 2.1.6 节的规定不符时，应由用户与设备制造商协商决定采取特殊措施。为了验证这些措施的效果，可以按双方商定的方法在实验室或机车上进行试验。2.1.82.1.8 可靠性及可维修性可靠性及可维修性系统可靠性指标应到达系统故障率小于 210-5/小时。系统可维修性：可在 15 分钟之内更换撤除和替换 。可靠性及可维修性按照 IEC 62

17、278 标准运行。2.1.92.1.9 可测性要求可测性要求系统接通电源后应对各主要功能电路硬件进行自检，并应对故障情况进行提示。在列车运行过程中进行检测时，不能影响系统的正常工作。2.1.102.1.10 标准与技术政策标准与技术政策系统满足 TB/T3021?铁道机车动车电子装置?标准第 4.1 条规定的环境条件要求。电磁兼容性满足 TB/T3034?机车车辆电气设备兼容性试验及其限值?标准第 7 条和第 8 条要求。2.1.112.1.11 质量保证质量保证质量保证应依据 GB/T190012000 质量管理体系相关规定实施。2.22.2主要功能主要功能描述描述TAX07 型机车平安信息

18、综合监测装置以电源单元和通讯记录单元作为根本配置，双机那么以双电源及双通讯记录单元作为根本配置，该根本配置主要有以下功能：2.2.12.2.1 通信功能通信功能 装置内通讯记录单元通过 RS-485 串行通信方式或者 CAN 总线通信方式，从监控装置获取年月日、时分秒、公里标、运行速度、机车号、车次、车种、区段号、车站号、司机号、副司机号、列车编组等信息，并将这些信息通过 TAX 内部的 RS-485 和内部的双 CAN 总线接口周期地传送到装置内各功能单元。各功能单元将经过分析判断且要求记录的信息返回给通讯记录单元。2.2.22.2.2 记录功能记录功能 装置内通讯记录单元以统一时间、公里标

19、作为座标基准，实时记录各检测单元反应的信息，数据记录格式与 LKJ-93A 型列车运行监控记录装置的数据记录格式相同。2.2.32.2.3 数据转储功能数据转储功能 通讯记录单元记录的信息可以使用专用大容量 U 盘通过 USB 接口进行数据转储；也可通过以太网接口与机车 TSC1 车地无线传输连接后，对 TSC1 车地程序进行改造后，实现通过 LAIS 系统车载设备进行无线转储。2.2.42.2.4 数据分析处理功能数据分析处理功能 装置记录的信息输送到地面微机后，利用监控装置运行记录数据处理软件实现地面分析和数据管理。2.32.3主要特点主要特点描述描述采用统一的硬件标准和软件通讯协议，有利

20、于功能单元的合作开发和新功能的扩展。合理采用单元插件式 19 英寸 4U 标准机箱结构，既符合开放式工作平台结构的要求，也便于装置的标准化，模块化，有利于装置的检测维护和标准管理。采用控制器局域网CAN作为系统内部以及与 LKJ2000 型监控装置的通信方式进行数据交换，CAN 总线器件本身带 CRC 校验功能，具有高强的检错与容错的能力，可以防止 RS485 总线的死锁情况，大大提高了传输可靠性进一步提高；保存了 RS485 总线，可以在不更改现有机车布线的情况下完全替换 TAX2 装置。增加了以太网接口，可与无线传输相连接，从而进一步实现 TAX 记录文件的 WLAN/GPRS 无线转储。

21、装置采用了先进的 Flash 存储技术，容量由原来的 1M 字节扩充到了 16M 字节，满足现今长交路、直达列车文件需要的存储空间；单机新增 6 个预留插件位置 、双机新增 3 个预留插件位置可选，可以满足各类用户的需求；2.3.8 前面板增设有 USB 接口，可用 U 盘快速下载文件，也兼容将来的通用转储器；2.3.9 完全兼容 TAX2 的所有插件，可直接插在机箱中；2.3.10 装置中各功能单元采用电源隔离、通信接口隔离和对外输入/出信号隔离技术，提高了装置的可靠性、平安性和抗干扰能力。2.3.11 系统电磁兼容性满足 IEC61000 标准三级要求，抗干扰能力强，工作可靠性强。3系统构

22、成及说明系统构成及说明3.13.1 装置的组成装置的组成装置采用符合和机械尺寸要求的 4U 标准机箱及插件单元式结构，机箱面板宽 84R。它以电源单元、通讯记录单元作为根本单元配置，其它已开发的功能单元有：TMIS 单元、轨道检测单元、弓网检测单元、DMIS 单元、无线列调语音录音单元等；另外，预留的 4 个单元位置用于备用功能单元的扩展。机箱各单元配置见装置前面板布置示意图图 3-1 。双机示意图单机示意图图 3-1 TAX07 型监测装置前面板布置示意图3.23.2 装置的根本原理装置的根本原理功功能能检检测测单单元元轨轨道道检检测测弓弓网网检检测测DMISTMIS语语音音录录音音机机车车

23、信信号号预预留留预预留留通通讯讯记记录录LKJ监监控控装装置置电电源源电电源源通通讯讯记记录录外部CAN、RS485总线内部CAN、RS485总线U盘盘U盘盘外外部部接接口口图 3-2 TAX07 型监测装置系统结构框图装置系统结构框图如上图 3-2 所示。装置内部采取由电源单元集中供电的方式，由电源单元提供+5V、12V 、+15V、+24V、+110V 电源给各单元的电路及其相关外部设备如：传感器、机车标签等供电。各单元选用任何一种电源均必须采取 DC-DC 变换器等方式与系统电源隔离，以提高系统电源工作可靠性。通讯记录单元为装置的核心，通过它获取监控装置的运行信息，完成对各功能单元反应信

24、息的记录及对外数据转储功能。装置中除电源单元外，其余各单元均带有单片微机和通信接口。因此，本装置是一个带有多级串行通信的多计算机系统。下面重点介绍装置的根本配置单元即电源单元和通讯记录单元的根本原理，其它功能单元在此只作简单介绍，具体参见各功能单元使用维护说明书。电源单元电源单元电源单元采用单端反激式开关电源技术，其原理框图如以下图 3-3 所示。输入EMC电路输入过/欠压保护PWM控制电路15V输出过压保护反馈电路25V输出滤波+12V输出滤波-12V输出滤波+24V输出滤波+15V输出滤波输入接口 输出接口 INPUT+INPUT-OUT+OUT-反馈电路1线性稳压线性稳压PWM控制电路2

25、NfNfV J1V J4V J5V J2V J3T1T2N pN p图 3-3 电源原理框图电源输出分成两大组，其中：+5V，3A；12V，0.5A 为一组，输出功率 27W；另一组+15V，1A；+24V，0.5A 输出功率 27W。电源单元具有如下保护功能： +5V 输出回路过压保护：6V0.2V 不可自恢复 原边输入欠压保护：36V5V 可自恢复 原边输入过压保护：188V5V 可自恢复 原边输入反节保护3.2.1电源变换局部原理说明电源变换局部原理说明1110V 电源输入级(EMC 滤波电路)本电路主要是减少由电网电压波动对电源内部造成的干扰。同时防止使电源系统产生的 EMI 噪声传入

26、电网。扼流圈 L1,L2 与电容 C1 及 C4 组成差膜滤波电路，扼流圈 L3 与 C2,C3 组成共膜滤波电路，热敏电阻 RP1 抑制开机瞬间的充电电流，压敏电阻 RP2 抑制过压能量进入电源系统。C5250V /100uFC 24.7nFPGN D*L3C 34.7nFC1400V/1uFR P1B 57236-S 200-MA C2A C1+3-4B 1G BL10C4400V/1uFURP2MYG20G10K221F1L1L2V IN +V IN G110V +110V G 图 3-4 EMC 滤波电路2） 开关电源的振荡电路PWM 控制电路是电源系统的核心部件，他由 PWM 控制芯

27、片 UC2842 及外围电路构成，产生频率固定，占空比可调的矩形波，用来驱动外部的功率 MOSFET。当 UC2842 得电，其输出端输出高电平，功率MOSFET 被导通，隔离变压器 T1、T2 的 Np 绕组存在逐渐变化的电流通过此时利用的是 Np 的电感特性，将电能转化为磁能，并存储于磁芯的空隙处此时次边的整流二极管处于反向偏置而截止，能量不能通过次边释放，因此被存储于变压器中 。当流过 Np 的电流到达门限值时通过原边限流电阻检测原边电流，并反应回芯片 UC2842 的电流检测引脚 ，使得 UC2842 的输出转变为低电平，导致功率 MOSFET 被关断，Np 两端的极性发生反转，次边两

28、端的极性同时发生反转，次边的整流二极管处于正向偏置而导通，变压器存储的能量转化为电能，并通过整流二极管释放能量，负载两端获得工作电压，同时反应电路得电，检测输出电压，并反应回芯片 UC2842 的误差比拟器的同向输入端，当误差比拟器的输出端到达 1V 时，其输出端输出高电平同时这个电平还调节了原边电流检测的门限值 ，功率 MOSFET 被导通，系统得以实现周而复始的运行。3） 输入过/欠压保护电路输入过/欠压保护电路由基准电压源 TL431 及外围电路构成，通过对输入电压的取样，并与基准电压进行比拟，其结果控制芯片 UC2842 的供电电压网络标号 BH ，实现过欠压保护的功能，能自恢复。输入

29、电压的过压保护:188V5V；输入电压的欠压保护:36V5V。V IN +V IV G13D91N4148C162.2uFC172.2uFR93110kR94270kR95 5.1kR 9010 0kR 9130 kR9210k12D103.3V12D1115VCAANNAARD 7T L4 31 IDCAANNAARD 8T L4 31 IDBHR 543.3kBH314D 12IR FD 1 20+16V图 3-5 过欠压保护电路45V 过压保护电路5V 输出过压保护电路由光电耦合器、5.1V 稳压二极管、可控硅及外围电路组成，当输出电压大于6.1V 时，过压保护电路动作，其结果可控制芯片

30、 UC2842 的供电电压网络标号 BH ，实现过压保护的功能。不可自恢复。C180.1uFD14MCR08MT13D 131N 4 14 8U 2T LP52 1-1C190.1uFR 505.1k R52 1kR 5110 012D 15MMSZ5232V/5.6V12D1115VB HR 533.3k+5V5V G+5V5V G314D 12IR FD 1 20+16V11 0V G图 3-6 5V 过压保护电路5反应电路反应回路由光电耦合器、电压基准源 TL431 及外围电路组成，实现隔离反应功能，从而使输出电压的稳定性能满足设计需求。C 830.1u FC 820.1u FR 752

31、.0kR76 2.21kR77 100kR 791kR 8039 0U 31T LP52 1-1CAANNAARD 41 T L4 31 ID5V G+5VR EFU 30 -2 图 3-7 5V 反应电路6均流控制电路由于两块电源插件采用热备冗余技术，就必须具备具备均流功能。使用二极管 VJ1-VJ5 实现防串扰及自动均流功能。通讯记录单元通讯记录单元通讯记录单元以 ARM LPC2294 芯片为核心器件，由 TPS73HD318PWP 电源芯片、TPS3305-18D 电源监视芯片、TE28F128J3D75 存储器、FM1808 铁电非易失性存储器、PCA82C250T CAN 驱动器、

32、ADM2486BRW RS485 通讯控制器、ISP1362BD USB 控制器、RTL8019AS 以太网控制器等电路组成，由 48 芯插头并通过机箱内母板印制线与各单元相联系，通过机箱后背板专用插座与监控装置通信。其原理框图如图 3-8 所示。LPC2294监监控控装装置置母母板板( (R RS S4 48 85 5总总线线兼兼容容老老插插件件，C CA AN N总总线线扩扩展展新新插插件件) )预留1预留nTMISDIMS语音录音F FL LA AS SH H存存储储器器1 16 6M MU US SB B转转储储接接口口T TS SC C1 1I IS SP P通通讯讯记记录录单单元元

33、铁铁电电存存储储器器 3 32 2K KRS485RS232CANCANRS485以太网图 3-8 通讯记录单元原理框图3.2.2.1CPU 及其特性通讯记录板的 CPU 芯片 U1 采用 philips ARM LPC2294 芯片，这款芯片具有以下特性： 32 位 ARM7TDMI-S 微控制器 16K 字节静态 RAM 256K 字节片内 Flash 程序存储器 32 位数据总线 片内 Boot 装载程序实现 ISP 4 个互连的 CAN 接口，带有先进的验收滤波器 多个串行接口，包括 2 个 16C550 工业标准 UART、高速 I C 接口400 kHz和 2 个 SPI 接口；

34、通过片内 PLL 可实现最大为 60MHz 的 CPU 操作频率； 多达 112 个通用 I/O 口可承受 5V 电压 ，12 个独立外部中断引脚； 片内晶振频率范围：130 MHz 双电源：CPU 操作电压范围：1.651.95 V(1.8 V 8.3%) ；I/O 操作电压范围：3.03.6 V(3.3 V 10%) 3.2.2.2电源及电源监视电路 板上电源分别有 5V、1.8V、3.3V，电源芯片 U2 采用 TI 的 TPS73HD318PWP，提供两路输出电压，一路为 3.3V，一路为 1.8V,每路的最大输出电流为 750mA。另外该芯片提供的宽度为 200ms 的低电平复位脉冲

35、还可以用来作为 LPC2294 的上电复位信号。电压监视电路采用 TI 的 TPS3305，它能实现对两路电源的监视，同时也可以接手工复位开关。3.2.2.2 数据存储电路U25TE28F128J3D75为 3.3V 供电的 EPROM 存储器，共 16M 字节的存储容量，用于存放通讯记录板所形成的文件。U49FM1808为 3.3V 供电的铁电非易失性存储器，具有存储速度快、擦写次数多，以及功耗低的特点，掉电数据可保持 10 年，可用于保存关键数据。 3.2.2.2 CAN 与 RS485 通讯接口电路通讯记录板提供了以下通讯接口; 1 路 RS485：用于兼容老 TAX2 装置与监控装置的

36、通讯。用于从监控获取年月日、时分秒、公里标、运行速度、机车号、车次、车种、区段号、车站号、司机号、副司机号、列车编组等信息； 1 路 RS485：用于兼容原 TAX2 装置的内部总线；负责将从监控获取的信息通过 RS485 方式以每隔50ms 周期发布给 TAX 装置内各功能单元，各功能单元将经过分析判断且要求记录的信息返回给通讯记录单元进行记录。为了增强 TAX07 装置的对外扩展能力，通讯记录板增加了 4 路 CAN 通讯接口： 2 路 CANCANA/CANB：用于和监控装置进行通讯，获取年月日、时分秒、公里标、运行速度、机车号、车次、车种、区段号、车站号、司机号、副司机号、列车编组等信

37、息；其中 CANA、CANB互为冗余，提高通讯可靠性。 2 路 CANCANC/CAND：用作 TAX07 装置的内部总线；负责将从监控获取的信息通过 RS485 方式以每隔 50ms 周期发布给 TAX 装置内各功能单元，各功能单元将经过分析判断且要求记录的信息返回给通讯记录单元进行记录。其中 CANC、CAND 互为冗余，以提高通讯可靠性。 与功能单元的通信:CAN 通信方式 波特率500Kbps 与监控装置的通信: RS-485 通信方式 波特率9600bps 与监控装置的通信: CAN 通信方式 波特率500KbpsRS485 通讯电路采用自带电气隔离的 ADM2486 芯片，其额定隔

38、离电压高达 2500V，支持最高速度20Mbps，同时兼容 3V/5V 工作电压。比拟这种使用于 3.3V 和 5V 电源并存的情况，性能稳定，且节省电路板空间。CAN 通讯接口芯片采用较为成熟的 PCA82C250T，隔离电源采用 TI 的 DCR010574AHC1G08DBV 来实现。来自 CPU(LPC2294)的串行数据经过光耦隔离，再经 CAN 总线驱动器 82C250，由其差分端 CANH、CANL 送到物理总线上。3.2.2.2 USB 通讯接口 为了提供高速便捷的文件下载方式，通讯记录板提供了 USB 接口，用于通过优盘转储文件。USB 电路采用的接口芯片是 Philips

39、公司的 ISP1362，它符合 USB2.0 协议，具有两个 USB 接口，内部有三个 USB控制器主机控制器、设备控制器，以及 OTG 控制器。其中 Port2 固定用作下行口，Port1 可灵活配置为下行口、上行口、OTG 口，便于将来进行功能扩展，如上传程序等。3.2.2.2 以太网接口通讯记录板提供了 1 路以太网接口，可通过以太网方式与 LAIS 无线数传装置连接，TAX07 装置的大容量数据可经由 WLAN 无线局域网方式远程下载到地面效劳器。通讯记录板所采用的以太网控制器是 RealTek 的 RTL8019AS 芯片U43 ，信号经由隔离变压器U50HR601627滤波信号变成

40、平衡信号传输，防止电涌，以减少共模干扰，提高传输效率。面板上以太网接头采用的国际通用的 M12 插座。C1100uF/250VC2100uF/250V1uF/250VL1V12BF5EV22BF5EF15AVIN+VOUT+VIN-GOUT-C3电源滤波板电源滤波板 由于机车上使用的大功率设备较多，特别是一些大的感性负载启停时会给机车的供电系统造成严重干扰，使得机车电压有较大幅度的涨落；机车上电机的启停，机车头灯开启时的拉弧，还会使机车电源窜入很高的尖脉冲干扰。为了保护监测装置的电源，特设计此滤波电路。 电源滤波板由 Lc 电路构成。其电路原理如图 3-5 所示： 图 3-5 110V 电源输

41、入滤波电路电源滤波板有 4 个接线端子，分别为 VIN+,VIN-,VOUT+,VOUT-，Vin-为机车+110V 电源的输入端。+110V经过 5A 保险管 F1，顺向二极管 V12BF5E送入 L1 和 C1C3 组成的低通滤波电路进行滤波，使带有毛剌和不稳的机车电源变得比拟平滑稳定后经 VOUT+和 VOUT-两端子输出送入装置电源输入端，从原理图上可知，VIN-,VOUT-实际上是相连的。这里 V1 起顺向作用，以免输入电压极性接反时烧毁元器件，V2 是在关断 Vin时给 L1 提供一个电流泄放回路，以免 L1 两端产生瞬间高压。3.33.3 各功能单元接口、功能及原理各功能单元接口

42、、功能及原理装置中轨道检测单元、弓网检测单元、TMIS 单元、DMIS 单元、语音录音单元和预留的 4 个备用单元48 芯插头中的 DBZ8DBZ14 共 12 个引脚作为专用引脚用于对外引线，各引脚定义因单元不同而不同；其余引脚采用标准定义，各单元完全一致，具体定义参见表 1 中的有关说明。表 各检测单元电源及通讯线芯插头引脚标准定义表:引引 脚脚 号号定定 义义 标标 志志含含 义义引引 脚脚 号号定定 义义 标标 志志含含 义义DBZ2110V 地110V 电源“地DBZ4+110V110V 电源“+D6CANBH内部 CANA 总线高Z6CANBL内部 CANA 总线低D16CANAH

43、内部 CANB 总线高Z16CANAL内部 CANB 总线低D18COMA通讯线B18COMB通讯线Z18COM 地通讯线地通讯第三导体D20+24V24V 电源“+Z2024V 地24V 电源“地DBZ2215V 地15V 电源“地DBZ24+5V5V 电源“+DBZ26+15V15V 电源“+DBZ28-12V-12V 电源“+DBZ30+12V+12V 电源“+DBZ32GND5V、12V电源公用地 在本装置中，各功能单元均采用电源隔离、通信接口隔离和对外输入/出隔离技术，以提高装置的可靠性、平安性和抗干扰性。各单元面板上均设有指示灯或测试孔，以用于各单元的工作状态、故障状态指示及对某些

44、模拟量信号的测量，便于对装置的检测及维护。各单元功能及原理简介如下：3.3.1 轨道检测单元用于机车运行时动态检测轨道的技术状况。其根本原理是通过安装在机车上的振动传感器检测机车运行时的横向和垂向加速度值，在对其进行分析处理后得出机车在运行轨道上的晃动等级，从而判定相关地点的轨道状况。本单元还将横向超限和垂向超限的时间、地点、加速度值等数据实时反应给通讯记录进行记录，以便地面的进一步分析和及时对轨道设备进行维护。3.3.2 弓网检测单元用于电力机车运行时动态检测弓网的技术状况。该单元对由拉出值和硬点冲击超限检测传感器检测到的拉出值超限、硬点冲击超限等信号进行处理，能及时检测到电力机车在运行线路

45、上的弓网状态，并将确定的拉出值和硬点冲击超限点的时间、线路公里标、速度等信息实时反应给通讯记录单元进行记录，以便地面的进一步分析和及时对弓网设备进行维护。3.3.3 TMIS 单元又称机车标签写入单元，它的主要功能是从监控装置获取的车次、车号、本/补、客/货、时间、公里标等列车运行信息实时传送给车号识别系统中的机车标签设备，再由车号自动识别系统的地面识别设备和管理设备传送给 TMIS 系统，完成 TMIS 系统对机车的动态跟踪管理。3.3.4 DMIS 单元它是 DMIS 工程无线车次号校核系统的车次等信息的传输源。它的主要功能是将从监控装置获取的列车运行的时间、公里标、车次、信号机编号和速度

46、等信息经调制后，通过机车电台传输到车站地面电台，再传送给 DMIS 系统，完成对机车的调度管理。3.3.5 语音录音单元它是无线列调语音录音装置的车载设备。该单元将机车乘务员通过列车无线电调度 进行的收、发语音信号，按数字压缩形式，并以从监控装置获取的时间、公里标作为基准座标进行存储记录，再通过地面语音回放器来转储以及复原回放语音信号，以加强对“车机联控的标准化管理。3.3.6 备用单元预留给尚待开发的功能单元。4安装指南4.14.1 安装技术要求安装技术要求机箱外形尺寸为：448.7mm(宽)117mm(高)450mm(深)，建议留有安装空间为：600mm(宽)300mm(高)500mm(深

47、)。 安装要求：在机箱底部由 4 个随机带 M840 螺钉固定，螺钉间的间距为 251.6mm(宽)190mm(深)，随机带有 4 个橡胶垫起减震作用。安装位置要求在避尘、雨，通风较好，环境温度适中，电磁干扰小，方便数据转储和装置检修、维护的机车室内适当位置。建议尽量靠近监控装置主机箱 ，以便使有关连线最短。监测装置外形及安装尺寸示意图见图 4-1。448.7117458190251.6 图 4-1 TAX07 型监测装置外形示意图 4.24.2装车及对外布线装车及对外布线装置对外插座分布装置对外插座分布 装置内各单元插件采用统一的 48 芯插头，通过箱内母板上的 48 芯插座及印制线将各功能

48、单元相连。各单元在装置背后采用独立的插座对外引线，机箱后背板插座分布示意如图 6 所示。X16X4X6X11X12X7X5X8X15X2X9X1X14X13X17X3X10电源开关开关备用2电源TMIS备用0备用3备用1DMIS弓网检测备用4备用5检测通讯语音录音监控通讯级连备用8监控CAN轨道检测图 6 TAX07 型监测装置背板插座分布示意安装布线安装布线 以下以 TMIS 单元接机车标签为例作安装布线连接关系说明：1)1)与监控装置连接，其连接关系示意如图与监控装置连接，其连接关系示意如图 7 7 所示：所示：X8TX1X8LKJ-93监控原有通讯电缆 （7芯） LKJ-93监控通讯电缆

49、 （7芯） LKJ-93监测通讯电缆 （3芯） 电源电缆 （2芯）标签电缆 （7芯） JX3（备用） JX4 JX1 JX2 X13（X14） X14（X13） TX8 TX5BX1T TA AX X0 07 7型型机机车车安安全全信信息息综综合合监监测测装装置置蓄蓄电电池池机机车车标标签签T TA AL L9 93 3监监控控通通讯讯接接线线盒盒L LK KJ J- -9 93 3型型显显示示器器I IL LK KJ J- -9 93 3型型显显示示器器I II IL LK KJ J- -9 93 3型型监监控控装装置置 图 7 与 LKJ-93A 连接关系示意图2)2)与与 LKJ2000

50、LKJ2000 型监控装置连接，其连接关系示意如图型监控装置连接，其连接关系示意如图 8 8 所示：所示：T TA AX X0 07 7型型机机车车安安全全信信息息综综合合监监测测装装置置L LK KJ J2 20 00 00 0型型显显示示器器I IL LK KJ J2 20 00 00 0型型显显示示器器I II IX38TX37TX39TX9TX9TTX1蓄蓄电电池池机机车车标标签签TX8TX5BX1电源电缆2芯标签电缆7芯监控通讯电缆3芯L LK KJ J2 20 00 00 0型型监监控控装装置置图 8 与 LKJ2000 型监控装置连接关系示意图3)3)与与 TSC1TSC1 无线

51、传输连接，其连接关系示意如图无线传输连接，其连接关系示意如图 9 9 所示：所示：TX1 电源电缆 （2芯）标签电缆 （7芯） JX1 JX2 TX8 TX5BX1T TS SC C1 1无无线线传传输输主主机机L LK KJ J2 20 00 00 0型型监监控控装装置置X37X36JX4JS2TJS1T事事故故状状态态记记录录仪仪TMISTX2TT TA AL L9 93 3监监控控通通讯讯接接线线盒盒T TA AX X0 07 7型型机机车车安安全全信信息息综综合合监监测测装装置置蓄蓄电电池池机机车车标标签签图 9 与 TSC1 连接关系示意图 说明：监测装置 TX1、TX5、TX8 对

52、应其后背板字符为 X1、X5、X8 插座。 通用电缆接线表通用电缆接线表表 1 监测装置与 TAL93 型接线盒连线表起点起点TAL93TAL93 型接线盒型接线盒终点终点监测装置监测装置信号信号 名称名称引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号及及规规格格引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号规规格格导线型号导线型号及规格及规格通讯地JX4T：1119TX1T：3T119通讯 AJX4T：2J161TX1T：1161通讯 BJX4T：3J162TX1T：2T162屏蔽地JX4T：4J16910芯航空插头(座)Y2M-10TKZJ屏蔽层4 芯航空插头座YP21TKZJ8UQ3 芯

53、控制电缆KYJVP-30.75mm2表 2 监测装置与电源连线表起点起点监测装置监测装置终点终点蓄电池蓄电池信号信号 名称名称引脚号引脚号套管套管号号插插头头 座座型型号号及及规规格格引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号规规格格导线型号导线型号及规格及规格110V+TX8T：1T140包头焊片110V+110V-TX8T：2T1493芯航空插头(座)YP21TKZJ3UQ包头焊片110V-2 芯护套线RVV-20.75mm2表 3 LKJ-93A 型监控装置与 TAL93 型接线盒连线表起点起点LKJ-93ALKJ-93A 监控装置监控装置终点终点TAL93TAL93 型接线盒型接线

54、盒信号信号名称名称引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号及及规规格格引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号规规格格导线型号及导线型号及规格规格通讯地X13T：1J119JX1T：1J119通讯 AX13T：2J161JX1T：2J161通讯 BX13T：3J162JX1T：3J162屏蔽地X13T：4J169JX1T：4J1693 芯控制电缆 KYJVP-30.75mm2屏蔽地X13T：5J169JX1T：5J16915V-X13T：6J159JX1T：6J15915V+X13T：7J150JX1T：7J150故障输出X13T：8J146JX1T：8J146110V-X13T：

55、10J13910芯航空插头(座)Y2M-10TKZJJX1T：10J13910芯航空插头座Y2M-10TKZJ4 芯屏蔽线RVVP-40.75mm2表 4 TAL93 型接线盒与 LKJ-93A 显示器连线表起点起点TAL93TAL93 型接线盒型接线盒终点终点LKJ-93ALKJ-93A 显示器显示器信号信号名称名称引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号及及规规格格引脚号引脚号套管号套管号插插头头 座座型型号号规规格格导线型号及导线型号及规格规格通讯地JX2T：1J119X8T：10J119通讯 AJX2T：2J16110芯航空插X8T：8J16110芯航空插头3 芯控制电缆 KYJVP-通讯 BJX2T：3J162X8T：9J162屏蔽地JX2T：4J169屏蔽层30.75mm2屏蔽地JX2T：5J169屏蔽层15V-JX2T：6J159X8T：3J15915V+JX2T：7J150X8T：4J150故障输出JX2T：8J146X8T：2J146110V-J