铁路货物列车尾部安全防护装置及附属设备.docx
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铁路货物列车尾部安全防护装置及附属设备
铁路货物列车尾部安全防护装置及附属设备
1、范围
本标准规定了铁路货物列车尾部安全防护装置(以下简称列尾装置)及附属设备的组成和主要功能、环境条件、基本要求、主要技术指标、设备接口及数据传输、设备安装、试验、定检、包装、运输等内容。
本标准适用于铁路列尾装置及附属设备的设计、研制、生产、使用、检验和维护。
2、规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是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。
TB/T2973-2006《列车尾部安全防护装置及附属设备》
TJ/CW004-2014《数字货物列车尾部安全防护装置及附属设备暂行技术条件》
TJ/DW179-2015《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》
TJ/DW180-2015《双模货物列车尾部安全防护设备暂行技术条件-列尾机车台》
TJ/CW005-2015《双模货物列车尾部安全防护设备暂行技术条件-列尾主机》
GB4208-2008外壳防护等级(IP代码)
GB/T2423.8电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验Ed:
自由跌落
GB/T2423.22-2012电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验N:
温度变化
GB/T2423.38电工电子产品环境试验第2部分:
试验方法试验R:
水试验方法和导则
GB/T2828-2003《计数抽样检验程序》
GB/T2829-2002《周期检验计数抽样程序及表》
GB/T12192-1990移动通信调频无线电话发射机测量方法GB/T12193-1990移动通信调频无线电话接收机测量方法
TB/T1875列车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法
TB/T2842铁路机车车辆空气制动橡胶软管
TB/T2973-2006列车尾部安全防护装置及附属设备
JJG1096-2014列车尾部安全防护装置主机检测台
3、术语和定义
3.1列尾主机ID号
永久标识列尾主机的号码(含生产企业代码和设备序列号,共6位),列尾主机ID在全路管辖范围内是唯一的。
2
a
*
*
*
*
设备编号:
根据运用线别使用4位编号。
生产年号:
指生产年份的个位数。
3.2机车号
永久标识牵引机车的号码(含3位机车型号和5位机车编号,共8位),机车号在全路管辖范围内是唯一的。
3.3连接
列尾机车台与列尾主机建立唯一对应关系。
3.4断连
列尾机车台断开与列尾主机的唯一对应关系,清除已保存的列尾主机ID。
3.5消号
列尾机车台与列尾主机均解除唯一对应关系。
3.6建连
通过专用设备实现列尾主机与对应司机控制设备(列尾机车台)建立唯一连接关系。
3.7司机控制设备
在模拟通信制式下安装在机车上的列尾控制设备,由主控单元和显示单元组成,与尾部建立连接关系是采用8位机车号和6位ID号。
3.8列尾机车台
在双模通信制式下安装在机车上的列尾控制设备,由主机(电台)和列尾控制盒组成。
4、组成和主要功能
4.1组成
列尾装置主要设备由两部分组成:
安装在列车尾部的列尾主机(含电池);安装在机车上的司机控制设备(列尾机车台)。
附属设备主要包括:
建连设备、输码器、列尾主机数据采集器、司控设备数据采集器、无线下载设备、转储分析仪、移动中继器、固定中继台、列尾确认仪、列尾监听仪、便携式列尾控制仪、司控设备便携检测仪、司控设备检测台、列尾主机检测台、列尾通信分析仪、巡检仪、电池充电器等。
4.2基本功能
列尾装置具有列车尾部标志、检测风压、尾部排风辅助制动、主管风压不正常自动报警、建连、头尾双黑匣子记录功能。
4.3列尾主机功能特性
——具有数码显示功能;
——具有卫星定位功能(双模型列尾主机);
——具有自动切换信道功能;
——具有数据采集功能;
——具有人工消号功能;
——具有无线输号、消号功能;
——具有红外输号功能;
——具有主机检测台自动调整风压偏差功能;
——具有主机检测台自动调整时间偏差功能;
——具有模拟制式下排风累加功能;
——具有通电打点记录功能;
——具有司机操控主机播报语音功能;
——具有模拟制式下隧道查询功能;
——具有定检提示功能;
——具有数模通信兼容模式。
4.4司机控制设备(列尾机车台)功能特性
——具有输号、查询、排风、断连和消号功能;
——具有高清液晶显示、合成语音播报功能;
——具有风压查询自动追发功能;
——具有编码查询与语音查询功能;
——具有数据采集、分析和清除功能;
——具有卫星定位及自动切换运行区段模式功能;
——具有卫星自动校时功能;
——具有控制单元自检功能;
——具有无线上传和下载数据功能;
——具有基本参数设置功能;
——具有模拟制式下隧道查询功能;
——具有按键操作语音提示功能;
——具有入库遥测功能(双模列尾机车台);
——GMS-R网络通信状态功能(双模列尾机车台);
——具备主副控切换功能。
5、环境条件
5.1大气压力
大气压力为70.1kpa~106kpa(不超过3000m)。
5.2环境温度
机车车辆外界环境温度为-30℃~+55℃,内部空气温度显示单元(列尾控制盒)为-25℃~+45℃,主控单元(列尾机车台主机)为-25℃~+65℃。
5.3相对湿度
温度保持30℃不变时,相对湿度≤95%(RH)。
5.4外壳防护
外壳防护等级符合GB4208—2008规定,主机达到IP53的等级要求,司机控制设备(列尾机车台)达到IP52的等级要求。
5.5电磁兼容
列尾主机和列尾机车台均应符合GB/T25119-2010中5.2、5.4和5.5的要求。
5.6振动和冲击
列尾主机应符合GB/T25119-2010中12.2.11中B级的要求;列尾机车台应符合GB/T28792-2012中表2的要求。
6、列尾装置的主要技术指标
6.1列尾主机
外型尺寸:
高不大于333mm、宽不大于300mm、厚不大于135mm。
反光标识板尺寸:
不小于150mm×100mm。
质量(不含电池):
不大于10Kg。
6.1.1天线包括400MHz天线(频率范围400MHz~470MHz)和GSM-R天线,技术要求应符合
TB/T1875中便携式电台螺旋鞭状天线的有关规定。
6.1.2能适应列车制动管定压500kPa或600kPa的要求,风压反馈最大允许误差:
±5kPa。
6.1.3排风口径为6mm~8mm。
主机的减压速率应符合制动机的稳定性、安全性与灵敏度的要求。
6.1.4软管的性能和胶料技术要求应符合TB/T2842的规定。
6.1.5列尾主机安装在列车最后车辆末端的提钩杆上,其风管与列车尾部主风管可靠连接。
安装装置应适合各种提钩杆,牢固安装并有锁闭及防脱装置。
6.1.6主机闪光标识符合TB/T2175-1990中4.6表1的规定,发红光强度5cd。
6.1.7电池组及充电器符合铁总运〔2014〕218号的相关规定,宜用数字型锂离子可控列尾电池及充电器,电池容量应与机车交路相匹配,电池欠压报警:
不低于6.5V±0.1V(常温)。
6.1.8工作电流静态电流:
≤100mA。
最大工作电流:
≤1.8A。
6.1.9模拟制式列尾主机信道机技术要求符合TB/T3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》要求;双模制式列尾主机信道机技术要求符合工信部无〔2009〕666号文件《关于150MHz、400MHz频段专用对讲机频率规划和使用管理有关事宜的通知》要求。
6.2司机控制设备
6.2.1显示单元外型尺寸:
长不大于155mm、宽不大于130mm、高不大于60mm(含接口),公差±5%。
6.2.2主控单元外型尺寸:
长不大于335mm、宽不大于216mm、高不大于131mm公差±1%。
6.2.3司机控制设备由主控单元与显示单元组成,通过显示单元控制主控单元发送指令和接收信息。
6.2.4信道机技术要求符合TB/T3052-2002《列车无线调度通信系统制式及主要技术条件》要求。
6.2.5司机控制设备工作电流:
静态电流:
≤80mA;工作电流:
≤800mA。
6.2.6司机控制设备设置功能按键,具备确认、消号、查询风压、断连、操纵主机辅助排风等功能;按键功能操作及报警功能,见表1。
表1功能设置
功能
按键操作
列尾主机反馈信息的提示语音
确认“一对一”关系
按“确认”键
××××××××机车,确认完毕
查询尾部风压状态
按“查询”键
××××机车,风压×××
消号
按“确认+查询”键
××××机车,消号成功
排风制动
按“排风”键
××××机车,排风
断开与列尾主机的连接
先按“断连”键,再按“确认”键
主风管风压不正常报警
××××机车注意,风压×××
电池电量不足报警
××××机车,电量不足
进入系统菜单
按“*”键
同频和异频模式转换
按“#”键
6.2.7显示单元显示内容(分不同界面)包括机车号、风压数值、工作状态、列尾主机ID、股道信息、车次、运行区段等。
列尾主机告警信息采用颜色区分。
6.2.8风压数值应在指定区域以醒目方式显示,同时具有语音提示功能。
显示区中显示字号为三号字(5.6mm×5.6mm),风压数值显示字号不小于11mm(高)×8mm(宽)。
6.3列尾机车台
6.3.1主机包括主控单元、电源单元、记录单元、GSM-R模块、400MHz数字信道机、合路器和接口等,信道机技术要求符合国家相关标准的要求。
6.3.2列尾控制盒包括主控单元、液晶显示屏、按键、复位开关和接口等。
6.3.3附属设备包括列尾机车台出入库检测系统、列尾机车台数据采集器和数据分析设备等。
6.3.4主要功能
设备功能应符合《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》(铁总运﹝2015﹞275号)相关要求,主要包括:
a)具备同时显示机车号、列尾主机ID、连接状态、风压、列尾指令信息、GSM-R通信状态的功能;
b)具备与列尾主机建立连接关系、消号、自动查询风压、手动查询风压和操纵列尾主机辅助排风制动等功能,具备断连功能;
c)具备接收列尾主机风压不正常报警和电池电量不足报警信息,并界面显示和语音提示功能;
d)具备设置列尾机车台参数的功能,包括设置机车号、工作端号、网络参数等;
e)具备数据记录及下载功能。
数据记录的时间不小于30天,采用循环覆盖方式存储。
记录内容包括开机、指令、司机操作、设备工作状态、GSM-R网络状态、GSM-R网络接收电平、库检结果等;
f)具备通过列尾控制盒复位开关实现对列尾机车台整机复位的功能;g)具备通过列尾机车台出入库检测系统自动校准时间的功能。
6.3.5列尾机车台主要技术要求
电源要求
a)电源输入的标称(额定)电压(Un)为72V、110V;
b)电源输出电压为DC13.8×(1±10%)V;
c)最低工作电压0.7Un,最高工作电压1.25Un;0.6Un~1.4Un(电压波动不大于0.1S),不会引起整机功能异常;1.25Un~1.4Un(电压波动不大于1S),不会引起损坏,允许整机功能降级;
d)电源过电压和浪涌符合GB/T25119-2010的有关要求;
e)正常工作时整机总功耗不大于150W。
结构要求
a)结构设计应确保设备性能稳定可靠,并做到构件坚固、操作方便;
b)各类设备应标明制造单位的名称、型号和制造序列号;
c)结构设计应满足不打开其机壳就能测量电性能及升级软件;
d)主机前面板应包括电源开关、电源接口、列尾控制盒接口、天线接口、数据接口、维护接口和状态指示灯。
6.3.6列尾控制盒
a)列尾控制盒采用非嵌入式安装方式,列尾控制盒外形尺寸符合TJ/DW180-20156.2a中的要求;
b)列尾控制盒和列尾机车台主机相连,由列尾机车台主机供电,通过列尾机车台主机发送列尾指令和接收信息,每个列尾机车台主机可配置1个或2个列尾控制盒。
列尾控制盒内置扬声器功率不小于1W;
c)列尾控制盒设置功能键,确认、消号、查询风压、断连、操纵主机排风等功能;排风键设置防护罩;按键操作及提示语音见表2,状态提示语音见表3;
d)列尾控制盒显示内容应包括机车号、列尾主机ID、连接状态、风压数值、列尾指令、通信状态和工作模式;
e)列尾控制盒风压数值应在指定区域以醒目方式显示,按相关规定进行语音提示和显示报警;
f)列尾控制盒显示区的风压数值显示字号为11mm(高)×8mm(宽),其他字符字号为5.6mm×5.6mm。
表2按键操作及提示语音
功能
按键操作
按键提示语音
确认注1
按“确认”键
确认
查询尾部风压注2
按“查询”键
风压
消号
按“确认+查询”键
消号
辅助排风制动
按“排风”键
排风
断连
先按“断连”键,再按“确认”键
断连成功
进入主控状态
按“Fn”键
进入设置界面注3
按“设置”键
注1:
在“未连接”状态下,列尾机车台收到列尾主机输号请求,列尾控制盒按“确认”键后,显示列尾主机ID,再按“确认”键建立连接关系。
在“未连接”状态下,列尾机车台未收到列尾主机输号请求,列尾控制盒按“确认”键后,需输入列尾主机ID,再按“确认”键建立连接关系。
注2:
在“未连接”状态下,列尾控制盒按“查询”键后,收到列尾主机查询风压应答,语音提示“XXXX机车,风压XXX”,列尾状态更改为“已连接”并显示列尾ID。
在“已连接”状态下,列尾控制盒按“查询”键后,收到列尾主机查询风压应答,语音提示“XXXX机车,风压XXX”,列尾“已连接”状态保持不变。
注3:
进入设置界面后,可根据界面提示,进行状态查询,参数配置,检修测试等操作。
表3状态提示语音
项目
提示语音
列尾主机输号请求
××××××列尾装置等待确认
输号成功注1
××××××××机车,确认完毕
输号无应答
××××××列尾装置连接失败(显示“列尾装置无应答”5秒)
列尾主机已连接提示注2
××××××列尾装置连接失败(显示“列尾装置已连接其他机车”5秒)
查询风压应答
××××机车,风压×××
消号成功
××××机车,消号成功
消号无应答
××××××列尾装置消号失败
列尾主机已消号提示
××××××列尾装置已消号
排风应答
××××机车,排风
主风管风压不正常报警
××××机车注意,风压×××
电池电量不足报警
××××机车,电量不足
通信失效
列尾装置通信失效
通信失效恢复正常
列尾装置通信正常
注1:
列尾主机在“已连接”状态下,收到列尾机车台发送的机车号相同的输号命令,列尾主机反馈输号成功信息。
注2:
列尾主机在“已连接”状态下,收到列尾机车台发送的机车号不同的输号命令,列尾主机反馈已连接提示信息。
6.3.7合路器
a)工作频率范围:
400.00MHz~420.00MHz;885.00MHz~934.00MHz;
b)端口特性阻抗:
50Ω;
c)插入损耗:
≤1.2dB;
d)带内波动:
≤1.0dB;
e)带外抑制:
≥75dB;
f)电压驻波比(VSWR):
≤1.5;
g)端口隔离度:
≥75dB。
6.3.8天线及馈线
a)工作频率范围:
400.00MHz~420.00MHz;885.00MHz~934.00MHz;
b)天线端标准阻抗:
50Ω;
c)电压驻波比(VSWR):
≤1.5;
d)天线增益:
≥0dB;
e)防雨淋,防震;
f)馈线衰耗:
≤2dB;
g)极化方向:
垂直极化;
h)馈线弯曲半径不大于5位馈线外径;
i)方形天线底座安装尺寸及天线外形应符合科技运﹝2007﹞115号附录A和附录B中DTX-I型天线的要求。
6.3.9控制电缆符合TJ/DW180-2015中6.5的要求。
6.4附属设备包括主机检测台、建连设备、司控设备检测台、无线下载设备、数据采集器、转储分析仪、列尾机车台出入库检测系统等。
6.5通信协议
模拟通信协议执行TB/T2973-2006中7.3的要求。
双模通信协议执行TJ/DW179-2015《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》中第9章的要求。
7、列尾装置(含移动中继器)安装要求
7.1司机控制设备的显示单元(列尾机车台的列尾控制盒)均应安装并固定在司机室内便于司机观察及操作的位置。
7.2列尾主机应牢固地安装在货物列车尾部车辆提钩杆上,安装装置应适应各种车型提钩杆,并有锁闭装置及防脱措施。
列尾主机风管和车辆的连接应符合有关车辆技术要求。
7.3移动中继器应牢固地安装在货物列车车辆扶梯(或宜装位置)上。
8、列尾装置的附属设备
8.1列尾主机检测台
双模制式技术要求符合TJ/CW005-2015《双模货物列车尾部安全防护设备暂行技术条件—列尾主机》标准附录A的要求。
模拟制式技术要求符合JJG1096-2014《列车尾部安全防护装置主机检测台》的要求。
8.2司控设备检测台
技术要求符合TB/T2973-2006中华人民共和国铁道部行业标准《列车尾部安全防护装置及附属设备》。
8.3列尾机车台出入库检测系统
技术要求符合TJ/DW180-2015《双模货物列车尾部安全防护设备暂行技术条件—列尾机车台》标准附录A的要求。
8.4列尾确认仪
主板供电方式:
由手持信道机选件板接口提供;主板工作电压:
DC6.0V~12.0V;
主板工作电流:
≤30mA;
无线数据传输协议:
调制方式:
FFSK;传输速率:
1200bit/s;特征频率:
“1”为1200Hz;“0”为1800Hz;同步方式:
采用同步数据传输方式;
差错控制:
采用前向纠错与CRC校验结合的方式;
FFSK调制频偏:
±3.0KHz,容差±15%;亚音频呼叫控制信号频偏:
±0.5KHz,容差±15%;亚音频呼叫控制信号准确度:
±0.5%;工作温度:
-30℃~+55℃。
表4主要技术指标
一般性能指标
指标要求
频率
438MHz-470MHz
信道数量
不少于16个信道
电源
7.5V±20%
电池容量
电池容量不低于:
1400mAh,宜采用锂离子电池
密封
符合GB4208-1993外壳防护等级(IP代码)的IP54防雨实验
接收机
UHF20/25KHz
频率
438MHz-470MHz
接收灵敏度12dBEIASINAD
0.25μV
邻近信道选择
-70dB
互调
-70dB
频率稳定度(-30℃到+60℃)
0.00025%
杂散抑制
-75dB
干扰和噪音
-50dB@25KHz
镜像1/21-F抑制
-70dB
音频输出@<5%失真
500mW
发射机
UHF
频率
438MHz-470MHz
信道间隔
12.5/20/25KHz
频率稳定度(-30℃到+60℃)
0.00025%
杂散和谐波
-30dBm>1GHz
音频响应从6dB/oct预加重300至3000Hz
+1,-3dB
音频失真@1000Hz、60%最大额定偏移
<3%
FM噪音
-40dB(12.5KHz)-45dB(25KHz)
FCC调制20/25KHz
16K0F3E和11K0F3E
8.5建连设备
建连设备由控制单元、信息处理单元、显示单元、接收/发射单元组成;控制单元静态电流:
≤100mA;接收/发射单元电流:
≤1A;接收/发射单元功率:
4W~25W;接收/发射单元工作频段:
400MHz~470MHz;标称电压:
AC220V。
8.6输码器
具备对列尾主机有线/红外置入机车号功能;工作电压:
DC6V;
工作温度:
-20℃~55℃;
传输速率:
9600bps、19200bps、38400bps。
8.7移动中继器
符合相关模拟信道机的要求,挂装在运行列车中部车辆扶梯上(或宜装位置),转发列尾装置的指令。
8.8列尾主机采集器
采用有线方式对列尾主机提取列尾的运行和检测数据;工作电压:
DC6V;
工作温度:
-20℃~55℃;
传输速率:
9600bps、19200bps、38400bps。
8.9司控设备采集器
采用有线方式对司机控制设备提取列尾的运行和检测数据;标称工作电压:
DC3.7V;电池容量:
1800mAh;工作电流:
40mA;
数据容量:
24M;
波特率:
9600bps;
工作温度:
-20℃~55℃。
8.10无线下载设备
采用无线方式提取司机控制设备的运行和检测数据,并能无线接收司机控制设备上传的运行数据。
工作电压:
AC220V;工作电流:
250mA;
工作温度:
-20℃~55℃;质量:
3.5kg;
波特率:
9600bps;电台功率:
5W。
8.11转储分析仪
采用无线方式提取司机控制设备的运行和检测数据,并能现场从显示屏上阅读数据;标称工作电压:
DC3.7V;电池容量:
1800mAh;工作电流:
40mA;
波特率:
9600bps;
工作温度:
-20℃~55℃。
8.12固定中继台
安装在地面并对列尾主机和司机控制设备之间的通信指令进行转发;工作电压:
AC220V;工作电流:
300mA;工作温度:
-20℃~55℃;电台功率:
0W~30W。
8.13列尾监听仪
接收列尾装置的通信编码并解码合成语音。
主要技术指标参照8.4。
8.14便携式列尾控制仪
具有对列尾主机进行输号、消号、查询、排风等操作,但无数据记录功能。
主要技术指标参照8.4。
8.15司控设备便携检测仪
具有司控设备检测台检测的功能,同时可携带上车检测。
主要技术指标参照8.4。
8.16列尾通信分析仪
接收列尾装置通信信号,并对信号、信道进行分析;工作电压:
AC220V;工作电流:
300mA;工作电流:
-20℃~55℃;串口波特率:
9600bps;电台功率:
0W~30W。
8.17巡检仪
在对列尾主机的定期检测中,具有修改主机时间、读取记录、联网上传、修改序号、图像记录、升级程序等功能;
显示屏:
12寸及以上;
硬盘:
200G及以上;
CPU:
IntelCore2核及以上;内存:
2G及以上。
8.18电池充电器
对列尾主机电池进行充电,并显示电池容量和状态。
9、试验方法
列尾主机型式试验应进行低温、高温、湿热、高低温交热、电磁兼容、自由跌落、振动冲击和密封防护试验。
司机控制设备(列尾机车台)型式试验应进行低温、高温、湿热、电磁兼容、振动冲击和密封防护试验。
严酷等级根据产品的使用范围和可靠性要求确定。
9.1低温试验
列尾主机按GB/T25119-2010中12.2.3进行试验,严酷等级为-30℃,持续时间为2h,并进行性能检测,恢复后,在正常室温下重新进行性能检测。
司机控制设备(列尾机车台)按GB/T25119-2010中12.2.3进行试验,严酷等级为-25℃,持续时间为2h,并进行性能检测,恢复后,在正常室温下重新进行性能检测。
9.2高温试验
列尾主机按GB/T25119-2010中12.2.4进行试验,严酷等级为55℃,持续时间为2h,并进行性能检测,恢复后,在正常室温下重新进行性能检测。
司机控制设备(列尾机车台)按GB/T25119-2010中12.2.4进行试验,温度为65℃,持续时间为2h,并进行性能检测,恢复后,在正常室温下重新进行性能检测。
显示单元(列尾控制盒)温度为45℃,持续时间为2h,并进行性能检测,恢复后,在正常室温下重新进行性能检测。
9.3