HXD1C机车车载安全防护6A系统检修手册doc.docx
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HXD1C机车车载安全防护6A系统检修手册doc
机车车载安全防护系统（6A系统）检修手册
版本：
第2.1版
1.功能及用途
机车车载安全防护系统（6A系统）是针对机车运行过程中危及安全的重要事项、重点部件和部位，在前期已有的各分散机车安全设备的基础上，完善功能、综合集成，形成完整的系统性、平台化的安全防护装置，提高机车防范安全事故的能力。
6A系统中的中央处理平台对各子系统进行数据集中、信息共享，并通过数据库进行综合分析。
各子系统必须遵照统一的6A系统通信协议，及其定义的帧格式和数据编码，与中央处理平台通信。
6A系统具备的功能：
1）监控功能
—制动监测
—防火监控
—高压绝缘检测
—走行部监测
—视频监控
2）综合诊断
3）数据存储
4）音视频显示
车地通信（使用CMD）6A系统包括机车空气制动安全监测子系统（简称ABDR）、机车防火监控子系统（简称AFDR）、机车车顶设备绝缘检测子系统（简称AGDR）、机车走行部故障监测子系统（简称ATDR）、机车自动视频监控及记录子系统（简称AVDR），系统总体功能框图如下所示：
6A系统总体功能框图
2.说明
2.1.技术参数
2.1.1.电源
1）电源输入：
正常电压输入范围：
DC110V±30%
2）电源输出：
●DC24V
总功率：
电力机车600W，内燃机车300W
电源输出精度：
DC24V±0.5V
●DC12V
总功率：
200W
电压输出精度：
DC12V±0.5V
2.2.结构及原理
2.2.1.系统总体结构
所有监控子系统均由中央处理平台进行管理，数据统一存储、显示和下载。
中央处理平台的处理单元、存储单元采用双机冗余设计。
外部设备通过接口卡，将不同的总线类型转换为以太网接入本系统。
各子系统遵照统一的6A系统通信协议与中央处理平台通信。
2.2.2.制动监测子系统结构图
压力传感器通过线缆连接至制动监测板卡，制动监测板卡安装在6A系统的主机箱内，制动监测板卡采集压力传感器的压力信号，制动监测板卡通过CAN总线与中央处理平台通信。
2.2.3.防火监控子系统结构图
火灾探头通过线缆连接至防火监控板卡，防火监控板卡安装在6A系统的主机箱内，防火监控板卡采集火灾探头的报警信号，防火监控板卡通过CAN总线与中央处理平台通信。
2.2.4.
CAN通信线
高压电压互感器次边线圈
高压导电部分
DC110V
高压绝缘检测箱
50Hz正弦波输出
机车电钥匙
高压绝缘检测子系统结构图
高压绝缘检测箱通过CAN总线与中央处理平台通信，高压绝缘检测箱面板上设置检测按钮，按下按钮后，检测开始（绝缘检测条件必须满足）。
功率部件将110V直流电源逆变成50Hz的交流检测信号，施加在高压电压互感器的次边线圈上，通过互感器进行升压，对机车高压导电部分电路施加检测电压。
随着机车高压绝缘状态的恶化，折算到互感器次边的输入功率将迅速增大，功率部件的输出电流也将迅速增大并达到保护值。
通过功率部件达到保护值时的输出电压来检测绝缘性能。
检测结果在高压绝缘检测箱自带的显示部件上显示，并发送给中央处理平台保存。
2.2.5.
走行部监测子系统结构图
走行部监测子系统一构成图
温度传感器用来测量环境温度，通过线缆直接接至走行部监测板卡1，每条车轴共安装6个复合传感器，通过接线盒接至走行部监测板卡1，走行部监测板卡1安装在6A系统的主机箱内，走行部监测板卡通过CAN总线与中央处理平台通信。
2.2.6.视频监控子系统结构图
所有摄像头通过线缆接至视频图像采集卡，视频图像采集卡通过以太网与视频图像处理卡连接，视频图像采集卡、视频图像处理卡安装在6A系统的主机箱内，视频图像处理卡通过以太网与中央处理平台通信。
2.2.7.中央处理平台结构图
处理板卡通过以太网和CAN总线接收6A监测子系统的数据和报警，存储板卡通过USB总线与处理单元连接，存储系统的监控数据，交换板卡提供多路以太网数据交换能力，CAN隔离板卡用于主机箱外部的CAN总线接入，与内部的CAN总线隔离，板卡将外部CAN总线上的数据转发至内部CAN总线；高压绝缘检测部件的CAN总线通过该板卡接入主机。
2.2.8.外部接口卡结构图
外部设备接口卡为中央处理平台与外部系统的接入设备，完成数据采集及转发，实现与车载微机、LKJ的数据融合，在汇集各系统数据的同时发挥各系统彼此隔离的作用，确保系统安全。
外部接口卡通过以太网方式接入中央处理平台（6ACPP），结构如下图：
中央处理平台
外部设备接口卡
车载微机1
6ACPP
以太网
以太网
HDLC
ETH
车载微机2
LKJ
RS485
外部接口卡
从LKJ获取的数据包括：
时间、速度、机车工况、公里标、本务/补机设置、司机号、机车型号、机车号、车次、辆数、计长、总重等。
从车载微机系统获取数据，包括：
总风流量、电制指令、大闸制动指令、小闸制动指令等。
车载微机接入：
通过HDLC总线方式接入。
LKJ系统接入：
通过RS485总线方式接入。
2.2.9.电源箱结构图
电源箱采用插板式结构，每路电源输出采用1块板卡，电源箱底部配备风扇板卡，电源箱右侧为高压绝缘检测箱安装空间。
3.安全说明
6A系统按技术要求和公认的安全技术规定制造。
但在使用、维修和试验或者检验过程中仍可能出现危及人身安全的情况。
因此，本说明书首先给出了必须强制执行的安全规程。
3.1安全指导
为保证人身安全，避免财产损坏，必须遵守本手册所包含的注意事项。
在本操作手册中，涉及人身安全的注意事项用一个安全警示符号突出显示，涉及财产损坏的注意事项则没有安全警示符号。
根据危险程度，分等级列出如下表注意事项。
表3-1注意事项等级
危险
为防止可能的人身伤害，必须严格遵循的职业和工业程序！
它们也包括操作子系统和设备时，关于特殊危险的警告！
警告
为了防止子系统和设备损伤和毁坏，必须严格遵循的职业和工业程序！
这也与日常工作、以及在特殊工作压力、异常天气条件和操作模式下必须执行的工作有关！
注意
指子系统或设备的使用者必须特别注意的有关技术要求。
注意
包含静电敏感设备或器件。
但是，如果工作中必须处理这种设备，请遵守下列预防注意事项：
Ø除非必须对静电敏感设备进行处理，否则不应触摸电子模块。
Ø如果必须触摸电子模块，确保您的身体在触摸前已释放了静电。
Ø不允许将模块和电气绝缘材料接触，例如塑料箔，绝缘桌面或衣服或合成纤维制成的衣服。
Ø模块只可放置在导电的底板上。
Ø在储存或航运前，应该用导电包装材料（例如有镀层的塑料盒或金属罐）包裹模块和电子部件。
如果包装材料不是导体，在包装之前，先必须用导电材料包裹模块和电路板。
例如，可以使用导电泡沫材料或家用铝箔纸。
为了清楚起见，下列图（3-1）图示了在处理静电敏感设备时必要的保护措施：
图3-1站、坐示意
a=导电地板
d=抗静电工作服
b=抗静电桌
e=抗静电腕带
c=抗静电鞋
f=屏柜接地点
注意
表示如果不考虑相应的信息，可能发生无法预料的结果或情形。
注：
如果存在多于一个等级的危险，严重警告的注意事项代表最高的危险等级。
带安全警示符号的对人身伤害的警告也可以包括对财产损坏的警告。
以上安全内容必须结合本操作手册安装和使用该设备/系统，只有合格人员才可以调试和操作设备/系统。
就本操作手册的安全注意事项内容而言，合格人员是指按照已有安全惯例和安全标准，被授权对设备、系统和电路进行调试、接地和做标记的人员。
3.2有关合格人员和专门培训的特别注意事项
Ø合格人员指具有一定的专业知识、从事此项工作经验和培训，以及拥有相关应用标准、规定、事故预防条例和操作条件的知识，这些知识均由部件/系统安全责任部门批准，以使部件/系统执行规定功能，从而辨别和避免可能发生的危险。
Ø这些合格人员要求至少具备基本救助常识和熟悉当地的救援系统。
Ø需明确规定禁止使用无资质人员对电源设备进行操作。
3.3在6A系统上作业的注意事项
3.3.1一般规定
一般情况下，只允许进行本说明书所规定的作业。
3.3.2电气试验
电气试验只能由电气专业人员或经过培训的人员在电气专业人员指导下和监督下按电工规则进行，并遵守所提出的安全技术规程。
3.3.3拆卸和安装
对于拆卸和安装作业，要求操作人员有下列几方面的附加知识。
错误的拆卸和安装会带来很大的安全风险，为此只能由经过培训的专业人员进行拆卸和安装。
Ø螺栓连接技术；
Ø绝缘技术；
Ø电气灵敏部件的操作技术；
Ø电缆导线的布线技术；
Ø导体连接和其它的处理技术。
3.4螺栓连接及固定力矩要求
螺栓连接包括机械连接和电气连接，对不同的连接，选用正确型号的垫圈和垫圈的正确放置是必不可少的。
3.4.1螺栓连接中的垫圈
在螺栓螺母连接或电气端子连接中，在螺栓头的下面放平垫圈，在螺栓尾放置平垫圈、弹簧垫圈和螺母。
如图3-1所示。
图3-1螺栓连接示意图
3.4.2固定力矩
所有机械连接和电气连接的固定力矩须和表3-1中规定的力矩保持一致（特殊要求的力矩按标注力矩执行）。
表中普通螺栓是指8.8级六角头螺栓，不锈钢螺栓是指A4-80六角头螺栓。
表3-1螺栓连接固定力矩表（单位：
N·m）
规格
电气连接
机械连接
常规状况
特殊状况
常规状况
特殊状况
M3
0.8
0.5
1.3
1
M4
1.8
0.8
3
1.3
M5
3
1.8
6
3
M6
6
3
10
6
M8
13
6
25
10
M10
25
13
50
25
M12
50
25
88
50
3.4.3检查
用力矩扳手检查所有≥M6螺栓连接的紧固，拧紧力矩参照表3-1。
检查完成后在螺栓的顶部（螺母）处用记号笔做标记。
如果不能用力矩扳手检查螺栓的紧固，就用普通工具检查螺栓连接的紧固。
检查完成后在螺栓的顶部（螺母）处用记号笔做标记。
4使用操作
参见《机车车载安全防护系统（6A系统）使用说明》
5安装和调试
5.1安装
表5-1安装步骤
序号
部件名称
安装步骤
注意事项
引用代号
1
6A机柜
1）拆除包装物
2）利用机柜顶部的安装吊环吊装至安装位置
3）紧固固定螺栓
4）连接接地电缆
5）连接6A机柜电缆
机柜采用导轨式安装。
前后向的2个拉杆，间距为520mm，前面上下固定的2个螺栓间距为366mm。
安装工具：
1.扳手2把
2.大十字螺丝刀2把
3.小十字螺丝刀2把
2
列车管压力传感器
1）拆除包装物
2）传感器气路接口加装组合垫片
3）传感器气路接口旋入测点气路接口，用扳手紧固
4）连接列车管压力传感器电缆接插件
安装测点：
在制动柜的列车管出口的管路上，并且要在紧急放风阀之前。
安装工具：
扳手1把
3
停放制动缸压力传感器
1）拆除包装物
2）传感器气路接口加装组合垫片
3）传感器气路接口旋入测点气路接口，用扳手紧固
4）连接停放制动缸压力传感器电缆接插件
安装测点：
在停放单元切除塞门之后的管路上安装。
安装工具：
扳手1把
4
走行部1温度传感器
1）拆除包装物
2）用螺栓安装在构架上，用扳手紧固
3）连接电缆接插件
5
走行部1复合传感器
1）拆除包装物
2）用螺栓安装于传动系统相关轴承座的监测部位
3）连接电缆接插件
6
车前、车后路况摄像头
1）拆除包装物
2）通过螺钉固定在风挡前方固定座上。
3）连接电缆接插件
路况摄像头视角范围内无遮挡物，安装后其前沿至少应保证与机车前窗玻璃之间距离不少于10cm。
7
前后司机室摄像头
1）拆除包装物
2）通过螺钉固定在风挡前方固定座上。
3）连接电缆接插件
路况摄像头视角范围内无遮挡物，安装后其前沿至少应保证与机车前窗玻璃之间距离不少于10cm。
8
机械间摄像头
1）拆除包装物
2）通过螺钉固定在固定座上，
3）连接电缆接插件
摄像头周围无其它安装设备，以便于摄像头调试、视角调整和维护。
9
防火探头
1）拆除包装物
2）分离探头与探头座
3）通过螺钉将探头座固定在车顶
4）设定探头地址
5）探头装入探头座
探头座固定在车顶部应预留螺钉孔，安装面需平整。
5.2调试
表5-2调试前的检查步骤
序号
部件名称
调试前检查步骤及方法
注意事项
引用代号
1
6A机柜
检查电源
检查接地是否紧固
电源电压为直流110伏
2
列车管压力传感器
刷肥皂水检漏
检查电气连接器
3
停放制动缸压力传感器
刷肥皂水检漏
检查电气连接器
4
走行部1温度传感器
检查螺栓紧固
检查电气连接器
5
走行部1复合传感器
检查螺栓紧固
检查电气连接器
6
车前、车后路况摄像头
检查螺栓紧固，
检查与机车前窗玻璃之间距离不少于10cm。
7
前后司机室摄像头
检查螺栓紧固
检查与机车前窗玻璃之间距离不少于10cm。
8
机械间摄像头
检查螺栓紧固
检查电气连接器
9
防火探头
检查螺栓紧固
地址编码
表5-36A主机测试步骤
序号
部件名称
测试设备
测试内容
测试步骤
机柜、主机箱
直尺
1）外观检查
2）尺寸检查
3）零部件检查
1）检查部件外观及接口布局是否满足技术规范要求
2）检查部件结构尺寸是否满足要求
3）检查部件紧固件安装是否符合标准
4）检查连接器件是否完整
5）检查连接器件是否紧固
6）检查进线孔是否满足技术要求
7）检查固定孔是否满足技术要求
母板
万用表、放大镜
外观检验
1）主要查看母板上焊点的清晰程度，焊点无连接情况，母板无铜箔裸露。
2）各插座位置正确，DB插头位置正确。
3）把万用表调到测量通断位置，检查DC24V布线是否联通。
（参照母版PCB定义）
CPU1、CPU2板卡
1）机箱（带电源、存储卡）、调试卡、USB-CANⅡ分析仪
2）显示器、USB鼠标、USB键盘、U盘、笔记本电脑
3）USB—COM线、DB9—RJ45网线
4）串口调试软件Comprot、以太网调试软件Looks、CANTest软件
1）CPU屏幕
查看板卡指示灯和小液晶显示屏是否显示
2）以太网通信
1）把CPU1板卡插入主机箱CPU1板卡位置。
2）把调试卡的短接插头接到以“太网1”接口上并插入主机箱上层任意位置。
3）把DB9转RJ45网线一端接到笔记本上，DB9一端接到调试卡上，把主机开电。
4）把笔记本本地IP地址设置成：
192.168.60.200。
执行PING命令，ping192.168.60.11，PING通后即表示此板卡以太网通信正常。
6）拔出CPU1板卡，把CPU2板卡插入主机箱中CPU2板卡位置，把调试卡的短接插头接到“以太网2”接口上，重复上述第3—第5步骤，其中第5步的PING的IP地址为192.168.60.12。
3）串口通信（注：
CPU2不用调试此功能）
1）将CPU1板卡插入主机箱，把调试卡的短接头接到“COM1”上。
2）把USB-COM线连接到笔记本上，USB口插到笔记本，DB9口插到调试板卡上，主机开电。
3）把显示器和鼠标键盘都连接到CPU1上，显示器界面进入windowsXP系统均正常，关闭6A-CPP软件。
4）在显示器中打开串口调试软件Comprot,并设置波特率为19200，同时笔记本电脑中也打开此软件。
5）在笔记本电脑中发送任意字符串。
6）查看显示器中是否收到此字符串，如果收到表示此串口正常。
7）把调试卡的短接头接到“COM2”上，重复3、4、5、6步骤。
注意：
CPU2板卡不测试此串口功能。
4）CAN通信
1）将CPU1板卡插入机箱。
2）将调试卡的短接头接到“CAN内”的接口处，插入主机箱。
3）连接CANⅡ分析仪到调试卡，另一端接到笔记本电脑上。
4）打开笔记本电脑上的CANTest软件。
5）查看是否接收到信息。
如果有表示CPU的CAN功能正常。
6）拔出CPU1卡，插入CPU2板卡，重复2、3、4、5、6步骤。
5）存储功能
1）将CPU1板卡插入机箱中。
2）把显示器、鼠标、键盘和CPU1板卡连接。
3）开电后，进入操作系统。
4）用鼠标双击“我的电脑”查看是否有D盘，有表示正确。
5）在D盘中建立一个文件，并刷新，看是否能保存，能保存表示正确。
6）拔出CPU1，插入CPU2板卡重复上述步骤。
6）下载功能
1）将CPU1和CPU2板卡插如机箱中。
2）把显示器、鼠标、键盘和CPU1板卡连接。
3）开电后，进入操作系统。
4）用鼠标双击“我的电脑”D盘建立新的文件。
5）把U盘插入CPU1的USB口中自动下载数据，U盘灯不闪烁，拔出U盘。
6）把U盘插入笔记本电脑中，查看是否把建立在D盘中的文件下载到U盘，如果有表示此板卡下载功能正常。
7）在CPU2板卡中重复以上步骤。
ST1、ST2板卡
6A主机箱（带电源和CPU1、CPU2）、显示器、USB鼠标、USB键盘
1）将ST1和ST2板卡分别插入相应的插槽中。
2）把显示器、USB鼠标、USB键盘连接到CPU1板卡上，并开电，检查指示灯是否正常。
3）在“我的电脑”中查看是否有E盘，如果有则进行下一步。
4）在E盘中建立一个文件，并对内容进行修改，刷新后查看文件是否有更新，如果有表示此板卡正常。
5）在CPU2板卡中重复2、3、4、5步骤。
SWT1、SWT2板卡
1）6A主机箱（带PW1、PW2、CPU1、CPU2、SWT1、SWT2卡，不能插入EXT、AV1、AV2、AV3）
2）调试卡；
3）笔记本电脑；
4）RJ45-DB9线；
5）M12-RJ45线；
1）主机箱插入SWT1、SWT2卡（不能插入EXT、AV1、AV2、AV3），通电，观察板卡指示灯是否正常，指示灯状态见6A主机SWT卡指示灯状态列表。
2）将笔记本电脑的IP配置成192.168.60.200，并将RJ45-DB9线RJ45端接入笔记本电脑，DB9端接入SWT1板卡的DBG口。
3）在笔记本电脑点击“开始—运行”输入CMD,打开DOS对话框。
4）在对话框中键入命令“ping192.168.60.11”回车。
5）结果输出显示连通。
6）在对话框中键入命令“ping192.168.60.12”回车。
7）结果输出显示连通。
8）将RJ45-DB9线RJ45端接入笔记本电脑，DB9端接入SWT2板卡的DBG口。
9）在笔记本电脑点击“开始—运行”输入CMD,打开DOS对话框。
10）在对话框中键入命令“ping192.168.60.11”回车。
11）结果输出显示连通。
12）在对话框中键入命令“ping192.168.60.12”回车。
13）结果输出显示连通。
14）将M12-RJ45线的RJ45端接入笔记本，M12端分别接入主机后背板的eth1、eth2、eth3、eth4进行测试。
15）通过背板的eth1、eth2、eth3、eth4接口分别Ping192.168.60.11Ping通表示正常。
16）取掉M12-RJ45线，笔记本电脑更换RJ45-DB9线。
17）将调试板“以太网3短接”，将调试板插入上层机箱任意空闲位，通过调试板的DB9接口Ping192.168.60.11Ping通表示正常。
18）将调试板“以太网4短接”，将调试板插入上层机箱任意空闲位，通过调试板的DB9接口Ping192.168.60.11Ping通表示正常。
19）将调试板“以太网1短接”，将调试板插入下层机箱任意空闲位通过调试板的DB9接口PING192.168.60.11Ping通表示正常。
20）将调试板“以太网2短接”，将调试板插入下层机箱任意空闲位通过调试板的DB9接口PING192.168.60.11Ping通表示正常。
21）将调试板“以太网3短接”，将调试板插入下层机箱任意空闲位通过调试板的DB9接口PING192.168.60.11Ping通表示正常。
22）将调试板“以太网4短接”，将调试板插入下层机箱任意空闲位通过调试板的DB9接口PING192.168.60.11Ping通表示正常。
CAN隔离卡
1）6A主机箱（带电源、CPU1板卡、背板需要带AP-10航插座）、显示器、USB鼠标、CANⅡ分析仪（一端带10芯航插头）、笔记本电脑；
2）CANTest软件、6A-CPP软件（放入CPU1卡中）；
1）将CAN卡插入6A主机箱。
2）把显示器、鼠标连接到带6A-CPP软件的CPU1卡上。
3）把CANⅡ分析仪的10芯航插头一端连接到主机背板的AP-10航插座上，另一端连接笔记本电脑。
4）开电，先观察CAN卡指示灯状态
5）打开笔记本电脑上CANTest软件，在数据（HEX）中设置为“0001020304050607”8个字符点发送如下图：
6）在CPU1中打开6A-CPP软件，看是否收到“0001020304050607”8个字符，如果有表示CAN卡功能测试正常。
6A电源板卡（DC74V）
1）提供DC74V可调电源的场地和供电设备。
2）提供放置电源板卡的试验台或机柜。
3）电源板卡专用测试航空插头插头。
4）数字电压表一台
1）关闭给电源箱供电的DC74V可调电源。
2）将各电源板卡依照标识分别插入电源箱的相应位置，并将板卡开关置于关闭状态；
3）将电源箱输入接插件（3芯航插）依据线号与DC74V电源连接；
4）将DC74V电源打开，调节输出电压为直流74V，打开各电源板卡控制开关，电源正常指示灯（绿色）应当亮起，此时用数字电压表测量输出接插件（5芯航插）的1,2两端的电压应为24V（DC24V±0.5V），3,4两端的电压应为12V（DC12V±0.5V）；
5）调节DC74V电源，使输入电压在DC52-96V（DC74V±30%）之间变化，电源箱应能正常工作，输出电压在规定范围之内；
6）电源箱应能在DC52V和DC96V输入条件下正常启动；
AB板卡
1）提供AC220V，DC110V电源的场地和供电设备。
2）提供放置主机的试验台或机柜。
3）需要单独的一个6A主机机箱，箱内仅包含正常工作的电源卡，DC110V电源线及接头。
4）制动板卡专用测试航空插头。
1）确认机车6A主机电源处于关闭状态。
2）将制动监测板卡（AB卡）插入机车6A主机箱。
3）打开机车6A主机电源，观察制动监测板卡面板指示灯，D1、D2、D3、D4、D5根据下表确认板卡是否存在故障。
板卡工作正常时应为D1常亮，D2灯1秒闪一次，D3闪亮，D4熄灭，D5、D6、D7、D8亮（因未接传感器）。
4）将制动监测板卡专用测试头插入6A主机上的制动接线航空插座。
板卡工作
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