TCDS客车运行安全监控系统设计理念及在生产实际中应用分.docx

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TCDS客车运行安全监控系统设计理念及在生产实际中应用分

TCDS（客车运行安全监控系统）设计理念及在生产实际中应用分

及在生产实际中应用分析

郑州客车车辆段技术科冀要星

摘要：

TCDS爱护和使用人员是TCDS的直截了当使用者，假如这些人员不能专门好的把握和应用TCDS知识，就无法爱护TCDS服务器和操作TCDS客户端，就不能及时发觉和排除故障。

关键词：

TCDS设计理念实际应用分析

1、TCDS系统简介

近年来，随着我国铁路大范畴提速和铁路局直管站段生产力布局的调整，对我国客车安全运行的要求也越来越高。

客车运行安全监控系统〔TrainCoachRunningDiagnosisSystem，简称TCDS〕确实是为适应这种新变化、新要求而开发的一种新型客车安全监控系统。

它通过车载安全监控设备，对客车运行关键部件进行实时监测和诊断，并通过GPRS、WLAN等通讯技术，将监控信息向地面传输、汇总，形成实时的客车运行安全监控网络，使各级车辆治理部门及时掌控客车运行及安全情形。

TCDS作为5T系统〔THDS、TADS、TPDS、TFDS、TCDS〕的重要组成部分，通过对客车运行中的供电、车下电源、空调、轴温报警器、防滑器、制动系统、转向架动力学性能等阻碍新车安全的因素进行实时监控，通过地面监控设施的建立，实时把握客车的运行安全状况，并在车辆进库后指导故障检修，动态操纵客车应用质量状态，切实保证客车运行安全。

2、TCDS设计理念

2.1工作原理

TCDS要紧包括四个子系统:

车载信息无线传输装置〔要紧包括GPRS通讯设备、GPS装置、CPU板块〕、客列检WLAN联网设备、数据转发工控机和地面服务器。

对列车运行中危及行车安全的要紧设备〔供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、防滑器、制动系统、车体、转向架动力学性能、轮对状态等〕的工作状态，通过车载无线传输装置中的GPRS通讯设备实现远程监控；通过车内GPS装置实时向地面报告列车运行位置信息。

车站到站后通过WLAN与地面联网，自动下载数据，并通过地面专家系统进行故障诊断和分析，定位故障，指导检修，排除安全隐患；通过WEB终端查询系统行车车辆段、路局、铁道部三级监控中心，实现车辆的安全运用、修理、治理和监督。

2.2组网方式及数据传输流程

TCDS严格按照5T系统的组网要求，充分表达〝分散检测、集中报警、联网监测、信息共享〞原那么，建立三级联网、三级应用治理模式。

其中三级联网模式为：

客车与车辆段监控中心联网、车辆段与路局监控中心联网、路局与铁道部查询中心联网；三级应用治理模式为：

车辆段级应用、路局级应用、铁道部级应用。

TCDS系统的数据传输流程为：

车载实时监控系统将运行中的监测诊断结果传输到列车级主机集中显示报警，并将实时故障报告及列车状态信息通过车载信息无线传输装置，以GPRS〔通用分组无线业务〕方式传输至车辆段；列车到站时，在客列检以WLAN〔无线局域网〕方式下载列车运行过程所记录的数据，再传输到客车整备所及车辆段，车辆段/客车整备所对数据进行储备、分析、处理。

同时通过部办公网，按故障共享级别传输到铁路局和铁道部。

TCDS联网方案为：

车辆段、客车整备所、客列检之间采纳2Mbps以上专用通道实现联网；车辆段与基层数据汇聚中心之间的通道速率要求在128Kbps。

其网络拓扑结构图为：

3、TCDS在我段〔郑州客车车辆段〕的实际应用

3.1地面设备的布施情形

3.1.1WLAN网络布局

我段是郑州铁路局唯独一个客车车辆段，包括三个客车整备所：

郑州客车整备所、洛阳客车整备所和新乡客车整备所。

依照TCDS〝车——地〞工作特点，结合我段网络布局的实际情形，在三个客车整备所进行WLAN网络施建的过程中进行了不同的设计。

其中，郑州客车整备所、洛阳客车整备所和新乡客车整备所的WLAN网络布局分别如以下图所示：

郑州客车整备所WLAN网络布局

洛阳客车整备所WLAN网络布局

新乡客车整备所WLAN网络布局

当我段配属TCDS改造车返回郑州车站〔针对郑州客车整备所〕或入库时〔针对洛阳客车整备所和新乡客车整备所〕，TCDS车载故障数据通过车载无线传输装置的WLAN设备与地面WLAN网络无线接口传输到地面设备的数据转发工控机上，然后通过内部网络传输到与数据转发工控机相对应的TCDS双机热备份服务器上及其上层网络，从而实现三级监控及查询。

3.1.2双机热备份服务器和数据转发工控机的布施情形

依照TCDS的设计原那么，TCDS车载故障数据通过WLAN无线网络传输到数据转发工控机后，再分别通过网络传输到三个客车整备所各自的TCDS双机热备份服务器上，然后三个客车整备所TCDS双机热备份服务器上的数据再汇总到段的TCDS双机热备份服务器上。

因此依照我段的客车整备所分布情形，我段共有四台TCDS双机热备份服务器和三台数据转发工控机。

其中，郑州客车整备所、洛阳客车整备所和新乡客车整备所分别一套TCDS双机热备份服务器和数据转发工控机〔郑州整备所的数据转发工控机位于郑州客列检〕，还有一台TCDS双机热备份服务器汇总各个客整所的数据，并通过这台服务器把数据

传给局TCDS服务器上。

其网络拓补结构图为：

3.2车载设备的改造和安装情形

TCDS车载无线传输装置要紧包括KAX1车载监控系统、CPU板卡、GPS板卡、GPRS板卡和WLAN板卡以及GPS、GPRS、WLAN天线等设备。

KAX1车载监控系统的要紧功能是猎取监测部位的信息，CPU的要紧功能是对信息进行处理和储备，GPS的要紧功能是对列车位置进行定位，GPRS的要紧功能是对列车实时数据进行传输。

TCDS车载无线传输装置采纳LonWorks网络将各个车厢信息点的信息传输到列车机主机。

列车机网络治理器采纳冗余设计，保证全列信息的完整性。

在TCDS车辆改造中依照车型的不同，采纳不同类型的车载无线传输装置及软件。

目前，我段共有52辆TCDS改造车，其中发电车有46辆〔郑州客车整备所32辆，洛阳客车整备所12辆，新乡客车整备所2辆〕，DC600V有6辆〔郑州客车整备所4辆，洛阳客车整备所2辆〕，在这些改造车中，车载无线传输装置的要紧安装类型为TC-CZ3、TC-CZ5和TC-CZ7。

同时，由于车种车型的不同，TCDS车载无线传输装置的监控功能不能全部实现，在TCDS车载监控系统的要紧监控功内容〔供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、防滑器、制动系统等〕中，我段改造车要紧能够实现的监控为轴报的监测，部分DC600V的改造车能够实现轴报、车下电源、供电系统等部位的监控。

3.3TCDS系统在运用和检修方面作用发挥情形

TCDS系统的要紧功能是对运行中的客车进行实时监控，并对客车运用状态的动态检修进行指导与治理，提高客车运用爱护质量，保证客车的安全运行。

为保证TCDS系统功能的充分发挥，我段制定了严格的规章制度和专人负责制度，对运行中的车辆进行实时监控，假如TCDS监控车在运行途中显现故障报警，就及时通知车辆乘务人员进行检查，排除故障。

入库后，依照TCDS软件记录，进行故障数据的对比、分析，对故障进行确认和排除工作。

同时，充分利用TCDS电子地图监测功能，了解车辆运行动态，把握车辆运行情形。

在2020年春节冰雪自然灾难中，TCDS系统关于我段及时把握车辆位置和运行状态，进行车辆调度，发挥了重要作用。

而且，我段每月利用TCDS系统的WEB查询和地面专家系统等软件，对本月车辆的运行情形进行汇总和分析，让车辆检修部门把握故障情形，这关于指导检修、排除车辆故障发挥了重要作用。

3.4TCDS系统在使用过程中发觉的一些问题

TCDS系统是一个复杂和庞大的综合信息系统，在生产应用中发挥了重要作用。

然而有诸多因素限制着TCDS系统作用的发挥，这些因素要紧有这几个方面。

一是网络状况的好坏。

由于TCDS系统是建立在网络传输的基础上的，假如网络状况不行，经常显现中断等情形，就会阻碍实时数据和到站后下载数据；二是设备运行情形。

TCDS系统中任何一台设备显现故障，都会阻碍到整个TCDS系统，显现数据的中断或导致完全没有数据；三是TCDS爱护和使用人员对TCDS系统知识的把握程度。

TCDS爱护和使用人员是TCDS的直截了当使用者，假如这些人员不能专门好的把握和应用TCDS知识，就无法爱护TCDS服务器和操作TCDS客户端，就不能及时发觉和排除故障。

依照这些状况，我段大力改善网络环境，在缘故无线网络的基础上，对TCDS使用车间全部改造为光纤专线，改变了原先无线AP经常中断的情形，极大提高了TCDS运行的网络环境。

同时加强了设备爱护，改造用电环境，提供双路供电，加强避雷设施和电涌改造，提高了设备运行环境和运行质量。

加强对TCDS爱护和使用人员的资格考试和知识培训，不断提高他们处理故障的能力。

通过这些主观努力，使我段的TCDS系统运行状况良好，在每月全路的运行情形通报中连续多次获得部、局的夸奖。

因此，目前TCDS系统本身还存在一定的问题，使得TCDS的作用受到一定限制，这些问题要紧包括几个方面。

一是误报现象严峻。

我段的TCDS改造车要紧功能是监测轴温，然而有时通过TCDS监测软件监测到轴温报警后及时同时乘务人员进行检查，通过手摸轴温顺点温计测量后都没问题，入库后通过轴报读卡器所读得数据也在正常轴温范畴内，此种问题已多次显现；二是〝地—车〞数据更新滞后。

当车辆改编换编后，通过TCDS编组信息爱护软件更换并同步后，后台数据库数据不能及时更新，导致挂有换编后的TCDS改造车次在运行显现多于实际编组车辆数，甚至一辆车同时显现在两列车次中情形；三是TCDS双机热备份服务器后台软件经常脱机运行。

这会导致车辆的全部离线，不能查看实时数据，有时会导致数据的不能正常传输。

4、终止语

TCDS系统实现了信息化的客车运行实时监控和运用状态的动态检修和治理，是信息化和铁路生产实际结合的一个典范。

尽管目前TCDS系统本身存在着一定问题，然而随着系统本身的不断完善、进展和改造车的不断增加，TCDS系统的应用范畴将会不断扩大，其作用也会得到充分发挥。

随着我段TCDS改造车的逐步增加，在今后工作中将注重把TCDS系统与我段生产实际相结合，充分发挥其作用，为我段运用检修工作服务。