铁路预报警信息上传机车系统技术条件文档格式.docx
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3.3静态电流QuiescentCurrent
没有信号输入时的电流，也就是器件本身在不受外部因素影响下的本身消耗电流。
3.4最大工作电流MaximumOperatingCurrent
连续工作允许通过的最大电流称为最大工作电流。
3.5发射电流EmissionCurrent
信号发射时的瞬态电流，称为发射电流。
3.6发射功率EmissionPower
设备信号发射时的瞬态功率，称为发射功率。
3.7特征频率:
CharacteristicFrequency
系统传输的简正频率。
3.8同步数据传输SynchronousDataTransmission
同定的时钟节拍来发送数据信号的数据传输方式。
3.9前向纠错ForwardErrorCorrection也叫前向纠错码，利用数据进行传输冗余信息的方法，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据。
3.10CRC校验CyclicRedundancyCheck
循环冗余检查（CRC）是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。
3.11RS-232接口RS-232Port
由电子工业协会（ElectronicIndustriesAssociation，EIA）所制定的RS-232版本的异步传输标准接口，一般使用主通道，实现双工通信。
3.12RS-485接口RS-485Port
由电信行业协会和电子工业联盟定义的RS-485版本的平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，实现点对点的通信方式以及联网功能。
3.13波特率BaudRate
串口通信时的速率，即单位时间内载波参数变化的次数。
3.14校验位CheckBit
又称奇偶校验位,表示给定位数的二进制数中1的个数是奇数还是偶数的二进制数。
3.15DB9插件DB9Connector
D型9针数据接口连接器。
3.16阻燃电缆FlameRetardantCable
在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。
3.17监听模式MonitoringMode
对某种共有操作的监控，当此操作执行时对此操作作相应处理。
4、缩略语
FFSK：
快速移频键控（FastFrequencyShiftKeying）
CRC：
循环冗余校验（CyclicRedundancyCheck）FEC:
前向纠错（ForwardErrorCorrection）
PVC:
聚氯乙烯（Polyvinylchloride）
5、组成和主要功能
5.1组成
预报警信息上传机车系统主要由上传机车地面主机、车载预警仪、车载预警仪检测装置等三部分组成。
5.2主要功能
预报警信息上传机车系统作为防灾监控子系统的接口，通过接收防灾监控各子系统（如雨量监测、轨温监测、异物侵限、桥梁水位等）的判断结果，形成相应编码信息，通过设定的无线信道，实现灾害信息的无线发送。
车载预警仪通过接收地面设备发来的预报警编码信号，进行判断、存储、解码，并通过语音合成方式在本机实现相关预报警信息的播报，提示司机按相关规定行车。
5.2.1预报警信息上传机车地面主机功能特性
a）具有接收其它防灾系统数据功能；
b）具有接收车载预警仪回送信息功能；
c）具有根据接收数据编码发送信息功能；
d）具有数据通讯记录功能；
e）具有根据接收数据直接合成语音播报功能；
f）具有发送命令信道、方式、每组重复次数和组间隔时间设置功能；
g）具有公里标、站名信息设置功能；
h）具有实时时钟功能。
5.2.2车载预警仪功能特性
a）具有自主跳频接收预警信息功能；
b）具有预警信息记录功能；
c）具有根据接收预警信息直接合成语音播报功能；
d）具有重复播报功能；
e）具有司机确认接收并发送确认信息功能；
f）具有自检功能；
g）具有记录数据导出功能；
h）车载预警仪按键功能见表1。
表1车载预警仪按键功能
按键
指示灯
功能
反馈语音
确认
蓝色指示灯环
预警信息接收确认
报警信息确认
重听
红色指示灯环
重播上次已确认的预警信息
×
（预警类型：
如雨量）
（预警级别：
如出巡）
（预警位置：
如车站名）
确认/重听组合
蓝/红同亮
预警仪功能自检
号预警仪检测请确认
5.2.3车载预警仪检测装置功能特性
a）具有检测信息发送功能；
b）具有车载预警仪回执信息接收功能；
c）具有车载预警仪是否正常工作判定功能；
d）具有检测信息记录功能（含机车号、ID号、检测时刻、检测结果）；
e）具有检测历史查询功能；
f）具有参数设置功能（含车载预警仪ID号，机车号）；
g）具有数据导出功能。
6、环境条件
6.1环境温度
环境温度为-25℃～+70℃。
6.2海拔高度
不超过3000m。
6.3相对湿度
温度保持30℃不变时，相对湿度≤95%（RH）。
6.4外壳防护等级
外壳防护等级符合《外壳防护等级》（GB/T4208—2017）规定，达到IP65的等级要求。
6.5电磁兼容
符合《轨道交通机车车辆电子装置》（GB/T25119—2010）中5.2电源过电压、5.4浪涌和静电放电、5.5电磁兼容性的要求。
6.6振动和冲击
符合《轨道交通机车车辆电子装置》（GB/T25119—2010）中12.2.11冲击和振动试验的要求。
7、主要技术指标
7.1上传机车地面主机
a）外型尺寸：
120mm×
300mm×
240mm；
b）重量（不含电池）：
不大于10Kg；
c）天线：
TQJ-450全向玻钢天线，应符合《机车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法》（TB/T1875—1987）中便携电台天线的技术要求；
d）信道机：
GP3688电台，应符合《机车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法》（TB/T1875—1987）中便携电台的要求；
e）工作频段：
403MHz～483MHz，在无线通讯困难地段，由地面预报警主机启动异频通讯模式，确保预警仪接收报警信息；
f）主机静态电流：
≤100mA；
g）主机发射电流≤1.8A；
h）主机发射功率≥3W；
i）传输距离：
有效距离800米以上，特殊困难地带除外；
j）电源
——主机采用交流电源、太阳能电池板或可充电电池供电，电池的型号和容量可根据使用区段的气候条件确定；
——额定电压：
7.2V；
——额定容量：
5Ah；
——低电压报警：
6.5Ｖ±
0.1Ｖ；
——连续工作时间：
≥24h；
——充电电池的外观结构、额定容量、充电性能、放电性能、荷电保持能力、过充电性能、循环寿命、安全性能等均符合《便携式电子产品用锂电池和电池组安全要求》（GB31241—2014）中规定。
k）使用年限
——室外型4年（除雨量监测单元外的其他监测方式）；
——室内型5年（雨量监测单元）。
7.2车载预警仪
a）外形尺寸：
250mm×
280mm×
68mm；
b）工作电压：
DC77V～140V；
c）工作电流：
0.15A；
d）工作频段：
450MHz～460MHz；
在无线通讯困难地段，由地面预报警主机启动异频通讯模式，确保预警仪接收报警信息；
e）采用GP3688，应符合《机车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法》（TB/T1875—1987）中便携电台的要求；
f）使用年限：
5年。
7.3车载预警仪检测装置
a）外形尺寸：
375mm×
190mm×
330mm；
b）工作电压：
AC220V；
c）工作电流：
0.2A；
d）后备电源（内置）：
5Ah蓄电池；
e）蓄电池工作模式续航时间：
不小于12小时；
f）工作频段：
g）无线信号覆盖半径：
不小于500米；
h）使用年限：
8、预报警信息上传机车地面主机与其它预警系统通讯接口定义
8.1通讯方式
a）连接方式：
RS232；
b）波特率：
9600bps；
c）校验：
无；
d）数据位：
8位；
e）起止位：
前后各1位。
8.2传输协议
其它前端预警监测单元向预报警信息上传机车地面主机推送的报警信息数据传输格式见表2。
表2主机推送报警信息数据传输格式
字节数
值
内容
Byte1
0xff
码头
Byte2
0x2f
命令标识
Byte3
0x00
Byte4
0x05
数据长度（含校验位）
Byte5
0x44
通讯命令
Byte6
0x02
命令长度
Byte7
0x00-0x04
发射信息值,0：
正常，1：
出巡，2：
限速，3：
封锁
Byte8
0x00-0xff
校验值=0xff-（（byte5-byte7所有字节校验和）mod256）
Byte9
校验值=0xff-（（byte1-byte8所有字节校验和）mod256）
预报警信息上传机车系统地面主机收到其它监测单元的数据后，将其它监测单元发来的信息值回送，以标识收到相关信息，其数据格式见表3。
表3地面主机回送至监测单元信息数据格式
0x8f
0x43
接收信息值,0：
预报警信息上传机车系统地面主机收到车载预警仪发回的数据后，将车载预警仪发来的信息值回送，以标识收到相关信息，其数据格式见表4。
表4地面主机回送至车载预警仪信息数据格式
8.3无线信道数据通信协议
8.3.1调制方式：
FFSK。
8.3.2传输速率：
1200bps。
8.3.3特征频率：
l：
1200Hz，0：
1800Hz。
8.3.4数据传输模式：
同步数据传输。
8.3.5差错控制采用前向纠错与CRC校验结合的方式。
前向纠错码采用缩短循环（26，16）码，纠错编解码的生成多项式为：
G（X）＝X10＋X8＋X7＋X5＋X4＋X3+1校验码采用CCITT推荐的CRC校验码，校验码生成多项式为：
G（X）=X16＋X12＋X5＋1
8.3.6数据帧格式
表5数据帧格式
51bit
31bit
8bit
40bit
8×
nbit
16bit
位同步
帧同步
模式字
数据长度
地址
控制字
命令
信息
CRC校验
01…10
0DD4259F
0CH
9+m
413F1F0000
1FH
8CH
8.3.7信息码格式
表6信息码格式
功能码
信息长度（m）
公里标
命令内容
参数
8.3.8信息内容
表7信息内容
序号
名称
编码
备注
1
AA
2
信息长度
除功能码和信息长度本身外的所有信息字节数，该信息长度可变，最长不超过16字节
3
24bit
发送信息报警点公里标
4
预警级别
预警信息级别
5
预警时间
32bit
预警信息发送时间
6
前
预警类型
其他参数根据信息长度来定
8.3.9预警级别命令定义
表8预警级别命令定义
级别（预报警信息上传机车地面主机发/中继器转发）
编码格式
出巡
01H
限速
02H
03H
解除
00H
9、安装要求
9.1上传机车地面主机
9.1.1预埋件
a）安装要求：
——禁止安装在相邻2条线路之间；
——主机上方6米以内无供电线路；
——距离邻近铁路线路中心线大于6米，困难地段不小于4.5米，否则立杆时应反向下锚、设置拉索，拉索采用不小于4mm的钢绳索。
b）预制底座安装：
——基坑开挖尺寸：
50cm×
80cm，基础坑底必须是经夯实的原土上，且预埋件必须嵌入原土层不少于60cm,也不可将基础埋置在浮土或弃土堆上，确保基础稳定；
——预埋件尺寸：
26cm×
80cm；
——浇注混凝土（注：
混凝土标号C25，砼配合比为：
水泥:
砂:
石:
水=1:
1.42:
3.3:
0.45）。
浇筑过程中要不断修正钢架的位置，确保预埋件保持水平，夯实预埋件钢板下混凝土，禁止钢板下方出现浇筑空洞，防止钢筋未被混凝土包裹而暴露于空气中出现锈蚀，甚至断裂；
——基础砼台面尺寸：
50cm，确保基础砼顶面无积水，且对基础砼顶面找平；
——穿电缆的PVC管（16mm）管口一端须露出安装面约5cm高，另一端引向主机箱，经主机柜电缆孔引入主机柜；
——基础砼浇筑完成后，基础砼顶面螺栓要带上螺帽，同时对螺杆和螺帽作防锈处理，确保安设立柱时丝口无损坏。
9.1.2立杆
立柱位置应距离邻近铁路线路中心线大于6m，困难地段不小于4.5米，否则应反向下锚、设置拉索，拉索采用直径不小于4mm的不锈钢索。
天线应高于铁路线路平面3米，距离接触网大于2米，并尽量避开铁路线上下行方向遮挡电磁波的建筑物和山体。
9.1.3电池板安装
a）朝向正南，与水平面成45°
；
b）靠近杆顶安装；
c）板面无建筑物、山体或树荫等遮挡，以保证受光面照射光强；
d）电源极性：
红（+），蓝（-）。
9.1.4450MHz天线及避雷针安装
用紧固配件将天线、避雷针固定于立柱上，插接电缆至天线，并紧固插接件。
9.1.5GPS天线安装利用杆顶固定槽型横担的M8螺丝，将GPS天线立装于槽型横担上；
GPR天线插头连接到主机箱对应的插座上。
9.1.6主机安装
a）主机位于电池板正下方，靠近杆顶安装；
b）将3芯电源插件插入对应插座，接通主机电源；
c）关闭主机箱盖，拧紧紧固螺丝。
9.1.7RS232通讯接口连接
RS232接口和485-232模块（隔离型）须置于主机箱内，并经DB9插件（孔）与主机232接口连接。
9.1.8防潮处理
接插件须进行防潮处理，内层用防水胶带封闭缠绕，外层用PVC电工绝缘胶带封闭缠绕，收尾处用扎条紧固。
9.2车载预警仪
9.2.1车载预警仪电源电压工作电压：
DC110V。
9.2.2安装数量、位置和方式
a）数量：
每台机车的Ⅰ、Ⅱ端司机室各安装1台车载预警仪；
b）安装位置：
司机室仪表盘与前挡玻璃间的台面上；
c）安装方式：
铆固。
9.2.3车载预警仪连接电缆要求
a）DC110V电源电缆：
WDZ-1.5电缆，带护套管；
b）按钮盒电缆：
屏蔽型4×
0.5护套阻燃电缆；
c）布线：
电缆经信号机在台面的既有穿线孔下穿，经司机室地板下线槽引入机车中央端子排接线端子柜。
9.3车载预警仪检测装置
a）将车载预警仪检测装置主机和PC机放置于同一工作台面，用配置的专用通讯模块连接检测装置主机和PC机，接通AC220V交流电源（须使用3孔电源插座，插座有保护接地）；
b）保证车载预警仪检测装置天线架设牢固。
10、检测方法
10.1电台检测
a）电流检测：
正常静态工作电流约为50mA；
b）参数检测；
c）导入电台参数模板，克隆至电台；
d）读取电台参数，确认参数写入完整。
10.2功率/电流检测
a）读取电台发射参数信息；
b）调整频点454.000和459.325所对应的参数值，使电台在454.000～459.325频点范围内发射功率在3.0W～3.3W之间；
c）检查电台发射电流是否正常（正常发射电流为1.0A～1.3A）。
10.3YJZB控制板检测
a）焊接质量检测；
b）正负极短路检测；
c）保险管（5A）检测；
d）主板功能检测。
10.4锂电池组检测
a）锂电池容量检测：
5000mAh；
b）锂电池端电压检测：
8.4V；
c）锂电池充电保护检测：
过充/过放功能。
10.5整机检测
a）工作电流检测：
静态电流小于0.5A，发射电流为1.5A左右；
b）主机参数设置检测；
c）GPS功能检测：
通过时间校准功能，当GPS信号接收正常，主机时间自动校准；
d）软件模拟发送报警命令，用预警仪监听模式收听报警信息，检查参数编码是否设置正确。
10.6低温试验
在高低温试验箱，测试设备分别在低温-25℃和高温70℃时能否正常工作；
按GB/T25119—2010中12.2.3方法进行试验，严酷等级主机为-25℃，试验中设备不加电，持续时间2h，并进行功能特性检测。
恢复常温2h后，在正常室温下重新进行功能特性检测。
10.7高温试验
按GB/T25119—2010中12.2.4方法进行试验，严酷等级主机为70℃，试验中设备不加电，持续时间2h，并进行功能特性检测。
恢复常温2h后，在常温下重新进行功能特性检测。
10.8交变湿热试验
按GB/T25119—2010中12.2.5方法进行试验，严酷等级为55℃和25℃，试验周期数2，试验时间2d。
两周期试验结束后，在正常试验大气压下恢复1h～2h，进行功能特性检测。
10.9高低温交热试验
按GB/T2423.22—2012第1章规定进行试验，严酷等级低温为-20℃，高温为45℃，试验时间3h，转换时间23min，5个循环，恢复常温4h后，进行功能特性检测。
10.10水试验
按GB/T2423.38—2008中试验Ra：
滴水进行试验，降水强度为400mm/h±
50mm/h，水滴尺寸3.8mm±
0.4mm,喷射或倾斜角度为90度，持续时间2h。
试验后进行功能特性检测。
10.11外壳防护
外壳防护等级按照GB/T4208—2017中第13章的试验条件和方法按13.4、13.5条进行第一特征数字试验，试验后进行功能特性检测；
按照GB/T4208—2017中第14章的试验条件和方法进行第二特征数字试验，试验后进行功能特性检测。
10.12电磁兼容试验
a）射频抗扰度试验：
中心站主机按GB/T25119—2010中12.2.8.1进行。
b）电源过电压、浪涌和静电放电试验：
中心站主机按GB/T25119—2010中12.2.6进行。
c）电快速瞬变脉冲群抗扰度试验：
中心站主机按GB/T25119—2010中12.2.7进行。
d）射频干扰试验：
中心站主机按GB/T25119—2010中12.2.8进行。
10.13老化试验
整机联机上电老化72小时，试验后进行功能特性检测。
10.14贮存试验
在不工作的状态下，在-25℃～70℃环境温度下贮存，低温贮存24h，高温贮存48h,贮存后经恢复5h～15h后，进行功能特性检测。
10.15型式试验、出厂试验、验收试验
型式试验、出厂试验、验收试验项目按表9规定进行。
表9型式试验、出厂试验、验收试验项目
试验项目
条款号
型式试验
出厂试验
验收试验
电台检测
10.1
√
功率/电流检测
10.2
YJZB控制板检测
10.3
锂电池组检测
10.4
整机检测
10.5
低温试验
10.6
表9型式试验、出厂试验、验收试验（续）
7
高温试验
10.7
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