《轨道交通LED信号显示设备技术条件（征求意见稿）》编制说明

1T/XXXXXXX—XXXX轨道交通LED信号显示设备技术条件本标准规定了轨道交通LED信号显示设备（以下简称LED信号显示设备）的设备构成、技术要求、安全要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等要求。本文件适用于LED信号显示设备的研究设计、生产制造、试验检验、运用维修。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T2423.1－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3－2016电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB/T2423.4－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db：交变湿热GB/T2423.10－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动（正弦）GB/T2423.16－2022电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验J及导则：长霉GB/T2423.17－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Ka：盐雾GB/T2423.21－2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法GB/T4208－2017外壳防护等级（IP代码）试验M：低气压GB/T7417－2010铁路信号AX系列继电器GB/T24338.1－2018轨道交通电磁兼容第1部分：总则GB/T24338.5－2018轨道交通电磁兼容第4部分：信号和通信设备的发射与抗扰度GB/T28808-2021轨道交通通信、信号和处理系统控制和防护系统软件GB/T28809-2012轨道交通通信、信号和处理系统信号用安全相关电子系统TB/T1413－2016透镜式色灯信号机构及信号表示器TB/T1447－2015铁路信号产品绝缘电阻TB/T1448－2018铁路通信信号产品的绝缘耐压TB/T2081－2016铁路信号灯光颜色TB/T2353－2018铁路信号灯光发光强度TB/T3074－2017铁路信号设备雷电电磁脉冲防护技术条件TB/T3242－2010LED铁路信号机构通用技术条件TB/T3383－2023铁路信号继电器AX系列继电器TB/T3498－2018铁路通信信号设备雷击试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1LED信号灯LEDsignallamp以发光二极管作为光源，采用电子方式进行发光控制及检测的发光体。3.2点光源式LED信号灯LEDspot-lampsignal由单颗或数颗发光二极管作为光源构成并集中安装在透镜焦点上的LED信号灯。2T/XXXXXXX—XXXX3.3发光盘式LED信号灯LEDpanel-lampsignal由多颗发光二极管组成的发光二极管阵列作为光源构成的LED信号灯。3.4通光孔径aperturediameter能通过光线的透镜最大直径。[来源：TB/T3242-2010，3.3]3.5点灯检测单元signallightdetectinguint对LED信号机的点灯状态进行检测并通过继电器接点对外输出相应状态的设备。3.6正常状态normalstateLED信号灯无故障的点灯状态。3.7报警状态alarmstate不影响正常点亮但有轻微故障的LED信号灯点灯状态。4缩略语下列缩略语适用于本文件。SIL：安全完整性等级（SafetyIntegrityLevel）MTBF:平均无故障工作时间（MeanTimeBetweenFailure）5设备构成LED信号显示设备由点灯检测单元、LED信号机组成，LED信号机由LED信号灯、点灯变压器、信号机构组成，如图1所示。图1LED信号显示设备构成示意图6技术要求6.1环境条件6.1.1大气压力不低于54kPa（海拔高度不超过5000m）。6.1.2工作环境温度为：-40℃~+70℃。6.1.3相对湿度为：a)室内：不大于90%（25℃);b)室外：不大于95%（25℃)。3T/XXXXXXX—XXXX6.1.4振动条件为：a)室内：在10Hz~150Hz频率时应能承受加速度为5m/s2的正弦稳态震动；b)室外：在10Hz~200Hz频率时应能承受加速度为10m/s2的正弦稳态震动。6.1.5周围无腐蚀性和无引起爆炸危险的有害气体。6.2功能要求6.2.1LED信号机6.2.1.1LED信号机应能根据供电条件向外提供正确、稳定的灯光显示。6.2.1.2LED信号机应能支持点灯电路的闪光显示功能。6.2.1.3LED信号机应具有抗强光干扰性能，不应由于外部光线的照射导致信号错误显示。6.2.1.4LED信号机在输入电源电压小于标称值70%时，不应点亮发光二极管。6.2.1.5LED信号机应对电源接口的电流进行调制，通过电流调制波形反映工作状态，包含正常状态、报警状态和灭灯状态。6.2.1.6LED信号机对自身工作状态进行检测，检测到自身有故障但能够正常点亮发光二极管时，应输出报警状态；检测自身有故障且不满足正常点亮发光二极管条件，应输出灭灯状态。6.2.1.7LED信号机正常状态与报警状态的电流调制波形应唯一且不同，灭灯状态的电流波形为不符合正常状态与报警状态的其它波形。6.2.1.8发光盘式LED信号机的发光二极管灭灯损坏数量达到30%±5%时，应输出报警状态；发光二极管灭灯损坏数量超过50%±5%时，应输出灭灯状态。6.2.1.9点光源式LED信号机的光源应由相互独立的两组发光源组成，当其中一组出现故障时，应切换至另一组工作，并应输出报警状态；当两组发光源都发生故障时，应输出灭灯状态。6.2.1.10点灯变压器应符合TB/T1869.2-2013第4章要求。6.2.1.11LED信号机点亮时不应有明暗变化或闪烁现象。6.2.1.12LED信号机出现故障时不应引起信号升级显示和乱显示。6.2.2点灯检测单元6.2.2.1点灯检测单元应对LED信号机反馈的电流调制波形进行检测，判断LED信号机的工作状态，通过继电器接点的方式输出检测结果，接点的排布方式与TB/T3383－2023附录A.1.2中的JZXC-H18、JZXC-H16、JZXC-16/16相同，具体如下：a)当检测结果为正常状态或报警状态时，应向外部设备提供前接点接通和后接点断开状态；b)当检测结果为灭灯状态时，应向外部设备提供前接点断开和后接点接通状态。6.2.2.2点灯检测单元应具备自身工作状态检测功能，无法正常工作时，应向外部设备提供前接点断开和后接点接通状态。6.2.2.3点灯检测单元应具备自身工作状态、LED信号机工作状态的指示功能。6.2.2.4点灯检测单元应具备点灯电压、点灯电流采集功能。6.2.2.5点灯检测单元应通过CAN接口输出点灯电压、点灯电流及LED信号机工作状态等信息。6.3性能要求6.3.1LED信号机6.3.1.1光学要求6.3.1.1.1LED信号机的灯光颜色应符合TB/T2081－2016的规定。6.3.1.1.2LED信号机光轴方向的发光强度应符合表1的规定。4T/XXXXXXX—XXXX表1LED信号机光轴方向的发光强度要求红蓝黄月白绿6.3.1.1.3带有偏散功能的LED信号机光强度不应低于表2中的数值。表2带有偏散功能的LED信号机光强度要求红黄绿蓝月白6.3.1.1.4LED信号机水平方向光束散角不应小于2°12′，且不应大约6°;垂直方向光束散角不应6.3.1.1.5具有偏散功能的LED信号机的水平方向光束偏散角不应小于透镜偏散角的标称值。6.3.1.1.6高柱LED信号机的通光孔径不应小于180mm，灯间距为300mm；矮型LED信号机的通光孔径不应小于150mm，灯间距为215mm。6.3.1.2电气参数LED信号机输入电源为AC220V±22V，单灯位点灯电流有效值不大于150mA、不小于40mA。6.3.1.3响应时间6.3.1.3.1LED信号机从上电至正常点亮的时延不应超过0.3s。6.3.1.3.2LED信号机从发生故障到信号机输出报警波形的时间不应超过0.5s。6.3.1.4使用寿命LED信号灯的使用寿命不低于10年。6.3.2点灯检测单元6.3.2.1电气参数点灯检测单元输入电源为AC220V±30V，频率50Hz±0.5Hz，功耗不宜大于15W。6.3.2.2响应时间6.3.2.2.1点灯检测单元从接收到LED信号机正常状态或报警状态至前接点闭合的时延不应超过0.5s。6.3.2.2.2点灯检测单元从接收到LED信号机灭灯状态至前接点断开的时延不应超过1.5s。6.3.2.3使用寿命点灯检测单元的使用寿命不低于10年。5T/XXXXXXX—XXXX6.4安装要求6.4.1LED信号机应采用能区分不同颜色的防插错结构，防插错结构应能符合TB/T3242－2010中5.5.1的要求。6.4.2LED信号显示设备的零部件及易损件应具有互换性，标准件及外购件应符合相应的技术标准。6.4.3高柱LED信号机安装后宜能在左右各90°、前俯仰5°范围内任意调节；矮型LED信号机的仰角宜为3°~5°。6.4.4LED信号机的门盖应开启灵活，无卡死现象。6.4.5LED信号机灯室之间不应串光。6.5外观要求6.5.1LED信号显示设备表面应平整、无毛边、裂纹、砂孔。6.5.2LED信号显示设备表面涂层应均匀、无气泡、无漏涂。6.5.3LED信号显示设备的镀件应光洁、无斑点、无漏镀。6.5.4LED信号显示设备的非金属表面应平整，无裂纹、气泡，缺料，无明显变形等缺陷。LED信号机应能从外部区分显示颜色。6.5.5LED信号机构应符合TB/T1413－2016的规定。6.5.6点灯检测单元的外形及安装尺寸应符合TB/T3383－2023的规定。6.6外壳防护等级LED信号机的防护等级应符合GB/T4208－2017中IP54级的规定。6.7电磁兼容电磁兼容性应符合GB/T24338.5-2018的规定，性能判据应符合GB/T24338.1-2018中A级的规定。6.8防雷要求雷电防护应符合TB/T24338.5-2009的规定，性能判据应符合TB/T3498-2018中A级的规定。6.9绝缘电阻绝缘电阻：a)在正常的试验大气条件下不应小于50MΩ;b)LED信号机经循环次数为12的交变湿热试验后，其潮湿绝缘电阻不应小于1.5MΩ;c)点灯检测单元经循环次数为2的恒定湿热试验后，其潮湿绝缘电阻不应小于1.5MΩ。6.10绝缘耐压在交流50Hz2000V有效值电压，历时1min的冲击，应无击穿或无闪络。该试验一般只进行一次，可重复试验，电压应为50Hz，1600V。6.11耐盐雾性能LED信号机的金属镀件经盐雾试验后，不应低于表3中耐腐蚀等级2级的要求。表3LED信号机的金属镀件经盐雾试验后要求126T/XXXXXXX—XXXX表4LED信号机的金属镀件经盐雾试验后要求（续）346.12耐霉变性能LED信号机的绝缘零部件经长霉试验后，长霉程度不应低于GB/T2423.16－2008中12.3规定的2b级要求。7RAMS要求7.1可靠性指标7.1.1LED信号灯的平均故障间隔时间（MTBF）不小于2.0×105h。7.1.2点灯检测单元的平均故障间隔时间（MTBF）不小于2.0×105h。7.2可用性指标7.2.1LED信号灯的可用性不小于0.99999。7.2.2点灯检测单元的可用性不小于0.99999。7.3可维护性指标7.3.1LED信号灯的平均修复时间（MTTR）不大于1h。7.3.2点灯检测单元的平均修复时间（MTTR）不大于0.5h。7.4安全性指标LED信号灯和点灯检测单元的开发生命周期过程应符合GB/T21562－2008的规定，其软件应符合GB/T28808－2021规定软件安全完整性等级SIL4级的要求，其安全相关电子系统安全完整性应满足GB/T28809－2012规定的SIL4级的要求。8试验方法8.1试验条件试验条件参考TB/T3242－2010中6.1章节。8.2外观检查用目测的方法进行检查，检查结果应符合6.5的要求。8.3光源试验8.3.1LED信号机灯光颜色的试验：应按TB/T2081－2016的规定进行，试验结果应符合6.3.1.1.1的规定。8.3.2LED信号机发光强度的试验：应按TB/T2353－2018的规定进行，试验结果应符合6.3.1.1.2、7T/XXXXXXX—XXXX5.5.1.1.3的规定。8.3.3LED信号机通光孔径测量：参考TB/T3242－2010中6.3.3测试方法，测量结果应符合6.3.1.1.6的规定。8.3.4发光盘式LED信号机发光二极管灭灯试验：人为切断24%的发光二极管时，不应报警（当出现单数灯时允许有一个LED的误差）；人为切断25%～35%的发光二极管，应使报警电路接通，并发出声光报警信号；人为切断45%～55%时，应输出灭灯状态信息。8.3.5LED信号机发光二极管灭灯试验：人为使用黑色纺织物将所有发光二极管遮盖住时，LED信号机应输出灭灯状态信息；8.4点灯检测单元试验向点灯检测单元输入正常状态波形，点灯检测单元对外输出符合6.2.2.1a);向点灯检测单元输入报警状态波形，点灯检测单元对外输出符合6.2.2.1a);向点灯检测单元输入灭灯状态的波形，点灯检测单元对外输出符合6.2.2.1b)。8.5外壳防护等级试验LED信号机的外壳防护等级试验应按GB/T4208－2017的规定进行，试验结果应符合6.6的规定。8.6抗干扰性能试验参考TB/T3242－2010中6.6.1测试方法。8.7电磁兼容试验LED信号显示设备电磁兼容应按GB/T24338.5－2018规定进行，检验项目见表4。表5电磁兼容检查项目123458T/XXXXXXX—XXXX表6电磁兼容检查项目(续)6点灯检测单元端口785/50ns（Tr/Th）5/50ns（Tr/Th）98.8防雷试验LED信号显示设备的防雷试验应按TB/T3498－2018的规定进行，在通电及不通电的情况下试验结果应符合6.8的规定。8.9绝缘电阻LED信号显示设备的正常绝缘电阻的测试应按TB/T1447－2015的规定进行，用500V兆欧表测得机构外壳到电源输入端的绝缘电阻应符合6.9a)的规定。8.10绝缘耐压试验LED信号显示设备的绝缘耐压试验应按TB/T1448－2018的规定进行。测试LED信号机的外壳到电源输入端绝缘耐压应符合6.10的规定。8.11低温试验参考TB/T3242－2010中6.10节测试方法，试验后，采取保温措施，立即按初始检测内容进行检9T/XXXXXXX—XXXX8.12高温试验参考TB/T3242－2010中6.11节测试方法，试验后，采取保温措施，立即按初始检测内容进行检8.13交变湿热试验应按GB/T2423.4－2008的规定进行，并应符合以下规定：a)初始检测：按本文件的规定对LED信号机进行外观检查及灯光颜色、发光强度试验；b)条件试验：将设备在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常工作位置放入试验箱内；c)严酷程度：高温40℃、循环次数2；d)降温方法采用方法2；e)中间检测：在低温高湿阶段的最后2h内在箱内测量LED信号机的绝缘电阻应符合6.9b)的规定；f)恢复条件：在试验用的标准大气条件下恢复2h；g)最后检测：恢复后马上进行外观检查及绝缘耐压试验，应符合6.5、6.9的规定。8.14恒定湿热试验应按GB/T2423.3－2016的规定进行，并应符合以下规定：a)初始检测：按本文件的规定对点灯检测单元进行常规功能试验；b)条件试验：将设备在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常工作位置放入试验箱内；c)严酷程度：+40℃±2K，93%RH，4h；e)中间检测：在4d试验的最后2h内进行潮湿绝缘电阻测试，测试结果应符合6.9b)的规定；g)最后检测：试验结束后，受试样品在标准大气条件下恢复2h，然后进行外观检查、绝缘耐压试验，应符合6.5、6.9的规定。8.15盐雾试验参考TB/T3242－2010中6.13节测试方法，试验结束后，应在自来水下冲洗5min，清洗用水温度不应超过35℃,然后在标准的恢复大气条件下放置1h～2h后进行检查，应符合6.11的规定。8.16长霉试验参考TB/T3242－2010中6.14节测试方法，经试验后，取出试验样品立刻检查，其长霉程度应符合6.12的规定。8.17低气压低气压试验按照GB/T2423.21－2008的规定进行，并符合以下规定：a)初始检测：按本文件的规定对LED信号机进行外观检查及灯光颜色、发光强度试验对点灯检测单元进行常规功能试验。b)条件试验：将设备在不包装、不通电、“准备使用”状态，按正常工作位置放入试验箱内；c)严酷程度：试验气压为54kPa，持续时间2h；d)中间检测：在试验的最后5min内，在箱内对设备进行绝缘耐压试验，测试结果应符合6.10的规定；T/XXXXXXX—XXXXe)最后检测：试验后，设备在标准大气条件下恢复1h，测试环境符合8.1的规定，电气性能测试项目及测试结果判定同恢复后马上进行外观检查及绝缘耐压试验，应符合6.10的规定。8.18振动（正弦）试验应按GB/T2423.10－2019的规定进行，并应符合以下规定：a)初始检测：按本文件的规定对LED信号机进行外观检查及灯光颜色、发光强度试验。b)LED信号机按正常工作位置牢固地安装在振动台上，对于不便直接安装的样品，可借助辅助器具固定安装，并关闭机构门，扣紧锁鼻。c)振动试验条件：1)频率范围：点灯检测单元：0-15Hz；LED信号机：10Hz～200Hz；2)加速度幅值：点灯检测单元：0.45mm；LED信号机：10m/s2；3)振动轴线：分别按产品的垂直和水平方向进行；4)振动方法：扫频试验，分别水平和垂直方向各循环5次；如发现共振频率时，在该频率上持续10min±5min。d)最后检测：同初始检测，其发光强度应符合6.3.1.1.2、6.3.1.1.3的规定。9检验规则9.1检验分类LED信号显示设备的检验分为出厂检验和型式检验两种。9.2出厂检验9.2.1每套L