认识TAX2型机车安全信息综合监测装置

任务3-1认识TAX2型机车安全信息综合监测装置项目三TAX2型机车安全信息综合监测装置04基本原理03主要组成02主要特点01主要功能目录CONTENTS一、主要功能该装置是一种集与列车运行安全有关的检测设备与信息传输设备于一体的信息共享的工作平台。它集中供电，提供主机多级通信，提供数据记录及数据转储和地面分析。①串行通信功能装置内通讯记录单元能通过RS-485串行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，并能将这些信息通过另一个RS-485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进行记录。③数据转储功能通讯记录单元记录的信息可以利用监控装置转储器通过RS-232串行通信方式进行数据转储。且预留有与可能应用的大容量IC卡设备通信的RS-485接口。②记录功能装置内通讯记录单元能以统一时间、公里标作为座标基准，实时记录各检测单元反馈的信息。④数据分析处理功能装置记录的信息通过转储器输送到地面微机后，可以利用LKJ-2000监控装置地面分析处理软件（增加对各功能单元的事件记录项目，但与原软件兼容）进行地面分析和数据管理。一、主要功能02主要特点二、主要特点装置各功能单元采用统一的硬件规范和软件通信协议4U标准机箱及插件单元式结构内部采取电源单元集中供电方式数据记录格式与LKJ-2000完全兼容

1)装置采用4U标准机箱及插件单元式结构，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、功能扩充和规范管理。4)数据记录格式与LKJ-2000完全兼容，能用原有监控装置的转储器和地面分析处理系统对装置记录数据进行转储、分析和管理，不需另外增加地面设备及地面软件的投入和开发，充分利用既有监控装置地面系统软、硬件资源。

2)装置电源单元采用与LKJ-2000监控装置电源一致的方式，技术成熟、性能稳定、通用性强、互换性好。5)装置各功能单元充分采用电源隔离、通信接口隔离及对外输入/出信号隔离技术，提高了装置的可靠性、安全性和抗干扰性。

6)装置各功能单元采用以专用引脚并通过后背板独立插座对外引线的方式，方便用户维护和管理。二、主要特点

3)通讯记录单元采用较先进的Flash存储器技术，不用电池，记录数据可长久保存（10年以上），提高了数据存储的可靠性。记录容量高达1M字节。03主要组成三、主要组成以电源单元、通讯记录单元作为基本单元配置，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、轴温报警单元；另外，预留3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。1.主机三、主要组成LKJ2000型监测通讯电缆（3芯）和电源电缆（2芯）。2.连接电缆04基本原理四、基本原理装置内部采取由电源单元集中供电的方式，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。以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馈信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。THANKS谢谢聆听显示装置设计5.2.1人的视觉特征

人有约80%以上的信息是由视觉获得的。因此，视觉是信息处理中最重要的感觉通道。视觉显示装置在人机界面中应用最为重要和普遍。因此，对人视觉特征的了解是我们进行视觉显示装置设计的基础。①人眼的结构，如图所示显示装置设计②视野与视距

视野指头部、眼球固定不动时所能看到的空间范围，可分为动视野、静视野和注视野。动视野是头部固定不动，自由转动眼球时的可见范围；静视野是头部固定不动时在眼球静止不动状态下的自然可见范围；而注视野是头部固定不动，转动眼球而只盯视某中心时的可见范围。正常人在各种工作时的视力范围比视野要小。在垂直方向的视野中，立姿时视线方向在视轴以下10°；坐姿时视线方向在视轴以下15°；而当视角为30°一40°时，可以迅速而有效地扫视，称其为有效视力范围。所以，该范围是布置机器装置最适宜的范围。如图所示人的垂直视野和人的水平视野。显示装置设计③视角与视力

视角是确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的相交角度。眼睛能分辨被看物体最近两点的视角称为临界视角。视力是眼睛分辨物体细微结构能力的生理尺度，以临界视角的倒数来表示。视力范围与目标距离有关。经测试，目标在560mm处最为适宜，低于380mm时会发生目眩，而超过760mm时细节看不清。通常人观察显示器的视距为380～760mm。④色觉与色视野

视网膜能分辨180多种颜色，在波长380～780nm可见光谱中，光波相差3nm可被人眼分辨。人眼分辨不同颜色的常用光的三原色即“红、绿、蓝”解释，在正常亮度条件下，人眼对白色的视野最大，对黄色、蓝色、红色视野依次减小，绿色视野最小。在设计显示装置时应该选择合适的光源，以便于人眼准确、快速获取信息显示装置设计5.2.2视觉显示器的类型及设计原则①视觉显示器的类型。

视觉显示器是指依靠光波作用于人眼向人提供外界信息的装置。视觉显示器的形式多种多样，简单的如红绿灯、指路牌等；复杂的如计算机的显示器、汽车驾驶仪表等。无论是何种形式的视觉显示器，都有一个共同点，即都必须通过可见光作用于人的眼睛才能达到信息传达的目的。

视觉显示器可以有不同的分类，按显示状态可分为：静态显示器和动态显示器。显示装置设计按显示信息的认读特征可分为：A、数字显示器。数字显示中有机械式、液晶式和屏幕式，它们直接用数码来显示有关参数和工作状态。具有简洁明了、信息丰富、组合方便等优点，如计算器、电子表及列车运行的时间显示屏幕等都是这种显示器。如图所示。显示装置设计B、模拟显示器。这类显示器显示的信息形象化、直观，使人对模拟值在全量程范围内所处的位置一目了然，并能给出偏差量，对于监控作业效果很好。如钟表、汽车上的油量表、氧气瓶上的压力表都是这种显示器。它用模拟量来显示机器的有关参数和状态。如图所示。显示装置设计②视觉显示器的设计原则。A、鲜明醒目，清晰可辨。能使显示的对象引人注意，容易与背景区分开来，图案、形状等与底板间的分辨能力高，颜色和明度反差恰当，显示器的大小、形状不会因照明角度而发生畸变，认读无幻影影响精度。对观察距离、观察角度、显示符号的大小给予最佳处理。在布置视觉显示装置时，显示信息的表面尽可能与观察者视线垂直，以保证获得最高的观察精度，一般显示器表面可按70°—80°的观察角布置。见图所示。显示装置设计B、布置仪表时，视距最好在560～750mm范围内。大约24°时水平视野范围为最佳视觉工作区。仪表的分布原则为一般布置在20°～40°的水平视野范围内，最重要的仪表应设置在视野中心3°范围内，40°～60°只允许布置次要的仪表，除了不常用和不重要的仪表外，一般不宜在80°水平视野之外，见图所示。显示装置设计C、简洁明了。尽量减少装饰，或采用不易引起误解的装饰，一切装饰都必须有利于认读、减少差错、提高效率为目的。D

、确保安全。对重要的显示器，应设置仪表失效警告装置。E、考虑视力缺陷者。使视力有缺陷者（弱视、色弱）也不会误认。显示装置设计5.2.3仪表类显示装置设计①仪表类型的选用原则。

仪表是应用最多的一种视觉显示器。仪表的类型很多，常见的是数字式仪表和指针刻度式仪表，按照其显示功能可分为：读数用仪表、检查用仪表、警戒用仪表、追踪用仪表和调节用仪表。在选择和设计仪表时，必须明确仪表的功能，并分析哪些功能最重要，以此来确定合适的仪表指针方式。总的要求是快速、准确地传达某种信息。具体选用标准见下表。

指针刻度式仪表数字式仪表指针运动式指针固定式读数用检查用追踪用调节用一般好好好一般差一般一般好差差好类型功能显示装置设计②仪表的人体工程学设计原则。A、准确性原则。仪表显示的目的是为了使人能准确地获得机器的信息，正确地控制机器设备，避免事故。因此，仪表显示设计应以人的视觉特征为依据，确保使用者迅速准确地获取所需信息，尤其供数量认读的仪表设计应尽量使读数准确。读数的准确性可通过仪表类型、形状、大小、颜色匹配、刻度、标记等的设计加以解决。同时，显示的精确程度应与人的辨别能力、认读特征、舒适性和系统功能要求相适应。B、简洁性原则。仪表的显示格式应简洁明了，显示意义明确易懂，以利于使用者正确理解。因此，仪表显示的信息种类和数目不宜过多，同样的参数应尽可能采用同一种显示方式，以减少译码的时间和错误。显示装置设计C、对比性原则。仪表的指针、刻度标记、字符等与刻度盘之间在形状、尺度等方面应保持适当的对比关系，以使目标清晰可辨。一般目标应有确定的形状、较强的亮度和鲜明的颜色，而背景相对于目标应亮度较低、颜色较暗。D、兼容性原则。应使仪表的指针运动方向与机器本身或者相应的控制器的运动方向相兼容。如仪表刻度的数值增加，就表示机器作用力增加或者运转速度加快，仪表的指针旋转．方向应与机器的旋转方向一致。此外，各个国家、地区行业所使用的信息编码应尽可能统一和标准化，做到相互兼容。显示装置设计E、排列性原则。同时使用多个仪表时，各仪表之间的排列应遵循以下原则：a、重要性和使用频率原则。最主要的和最常用的仪表应尽可能安排在中央视野范围之内，因为在这一视野范围内，人的视觉效率最优，也最能引起人的注意。b、功能性原则。仪表数量众多时，应当按照它们的功能分区排列，区与区之间应有明显的区分。c、接近性原则。仪表应尽量靠近，以缩小视野范围。d、一致性原则。仪表的空间排列顺序应与它在实际操作中的使用顺序相一致，功能上有相互联系的仪表应靠近排列。此外，排列仪表时应照顾它们彼此之间的内在逻辑关系。e、适应性原则。仪表的排列应当适合人的视觉特征。显示装置设计③

仪表的设计细则。在设计仪表时，主要是设计和选择好刻度盘、指针、字符和色彩等因素，并使它们之间相协调，以符合人对于信息的感受、辨别和理解等，使人能迅速而又准确地接收信息。仪表细部设计时所要考虑的人机要素主要有以下几点：A

、使用者与仪表之间的观察距离。B

、根据使用者所处的观察位置，尽可能使仪表布置在最佳视区内。C、选择有利于显示与认读的形式，以及考虑颜色和照明条件。5.3控制系统设计

在人机系统中，控制系统是指通过人的直接或间接动作使机器启动、停车或改变运行状态的各种元件、器件、部件、机械以及它们的组合等环节。其基本功能是指操作者的响应输出转换成机器设备的输入信息，进而控制机器设备的运行状态。

操纵装置是人机系统的重要组成部分，其必须具有两方面的特点：一是材料质地优良，功能合适；二是适合于操作者使用，使操作者能方便安全、省力和有效地使用。见图所示，汽车变速器控制杆和手制动。控制系统设计5.3.1操纵装置的类型①按人体操作部位的不同，可分为手控操纵装置（如旋钮、按钮、手柄、操纵杆等）和脚控操纵装置（如脚踏板、脚踏钮等）两大类。手控操纵方式有手指接触、手接触、手捏住、手握住等；脚控操纵的方式有整个脚踏、脚掌踏、脚跟踏等。②按功能分类，有如下几种。A、开关控制。只使用开或关就能实现启动或停止的操纵装置。如按钮、踏板、手柄等。B、转换控制。用于将一种工作状态转换成另一种工作状态的操纵装置。如选择开关、选择按钮等。C、调整控制。使用这种操纵装置可以使系统的工作参数稳定地增加或减少，如按钮、操纵盘等。D、制动控制。用于紧急状态下的启动或停止的操纵控制，要求可靠性强，灵敏度高，如制动闸、操纵杆、手柄和按钮等。控制系统设计5.3.2操纵装置的选择

要选择操纵装置，需要首先了解下列方面的问题。即操纵作业的要求，操纵装置的功能特点、操纵装置安装场地的特点以及操作装置的安全要求等。以此为基础，可按下列原则选择。①需要作出快速、精确的控制时，应选用手控操纵装置，手控装置应安排在肘、肩高度之间的容易接触到距离处，并要易于看到；需要大的或持续向前力、精度要求不高时，选用脚控操纵装置。但每次同时采用的脚控操纵装置不宜多于2个，并且只能采用纵向用力或用踝部弯曲运动进行操作的脚控操纵装置。②操纵装置的操作运动与显示装置的显示运动在位置和方向上有关联的场合，适合采用线性运动或旋转运动的操纵装置。③需要在整个操纵范围内进行精确操纵的场合，宜选用多圈转动的操纵装置。④操纵杆、曲柄、手轮及脚操纵装置适用于费力、低精度和幅度大的操作。控制系统设计5.3.3操纵装置的人体工程学设计原则

控制器的形式和功能很多，每种控制器都要根据使用的具体要求加以设计。不管何种控制器，设计时都应遵循一条基本原则：控制器的外形、结构和使用方法等必须和使用者的身心行为特点相适应，也就是说要根据人的特点去设计控制器。①应根据人体测量数据、生物力学以及人体运动特征进行设计。

控制器的外形尺寸要与使用者操作器官的形体尺寸相匹配。例如手握呈圆弧形，因此一般将手控制器设计成圆形或圆柱形而非方形或其他形状，足控制器则要设计成平板形而不是圆形，这也是由足的结构特点决定的，如图所示。控制系统设计②控制器编码设计要适宜。为避免控制系统中众多控制器的相互混淆，便于区别、记忆和感受信息，提高操作绩效，防止误操作，减少训练时间和反应时间，要根据人的认知特点，对控制器进行编码。具体的编码形式如下：

A、形态编码——根据控制器的用途，把控制器设计成不同的形状，便于人们从视觉和触觉上区分。其形态设计应简洁，尽量与其功能特点相吻合，便于人们识别控制器的功能和用途，如图所示。控制系统设计球根花卉的主要特点球根花卉是指植株地下部分大量贮藏养分，发生变态膨大的多年生草本花卉。球根花卉根据球根的来源和形态不同分为鳞茎类、球茎类、块茎类、根茎类、块根类。球根花卉在栽植后，经过一段时间的生长发育，形成新的球根，原有的球根死亡，形成球根的更替过程。更替过程有每年一次，也有数年一次。多数的球根花卉为单子叶植物，多年生草本。球根花卉有两个主要的原产地：地中海地区和南非。球根花卉的主要特点地中海地区秋、冬春天为雨季，夏季干旱，这个地区起源的球根花卉多为秋植的，春季开花，夏季休眠。南非好望角地区，夏季为雨季，冬季寒冷或干旱，春至秋为生长季，冬季休眠。球根花卉在春季栽培，夏季开花，冬季休眠。秋植球根花卉的花芽分化在休眠期，春植球根花卉的花芽分化在生长期。繁殖方法：分球、扦插、播种、组培。栽植：深度应适宜，一般为球根纵径的3倍。但不同种有差异，仙客来要露出地面，晚香玉与地方平。球根花卉的主要特点球根花卉因根系少而脆弱，损伤后不易再生，在生长期间忌移植，移植后根系很难恢复。球根花卉在生长停止，叶片呈现萎黄时，需采收球茎。采后的球茎适当贮藏。要求湿润条件贮藏的有美人蕉、大丽花，要求干燥贮藏的有唐菖蒲、郁金香、风信子、水仙等。球根贮藏室冬季温度不能低于0℃或高于10℃

，夏季要保持干燥凉爽。球根花卉的园林应用球根花卉种类多，花色艳丽，花期长，栽培容易，适应性强，是园林布置中比较理想的植物材料。球根花卉常用于花坛、花境、岩石园、基础栽植、地被和点缀草坪。球根花卉的主要种类1．文殊兰

Crinumasiaticum2．大丽花Dahliapinnata3．唐菖蒲

Gladiolusgandavensis4．蜘蛛兰

Hymenocallisspeciosa5．风信子Hyacinthusorientalis6．卷丹百合Liliumlancifolium7．花叶芋

Caladiumdicolor

8.石蒜Lycorisradiata球根花卉的主要种类9.大花美人蕉Cannageneralis10.中国水仙Narcissustazettavar.chinensis11.仙客来Cyclamenpersicum12.大岩桐Sinningiaspeiosa13.球根海棠Begoniatuberbybrida14.马蹄莲Zantedeschiaaethiopica15.朱顶红Hippeas