1、TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置型機車安全信息綜合監測裝置使用說明書使用說明書（第一版）株洲南車時代電氣股份株洲南車時代電氣股份安全裝備事業部安全裝備事業部二二 0000 八年十二月八年十二月目 錄1 概述 .3 范圍與目標 .3 規范性引用文件 .32 系統說明 .4 系統特點 .42.1.1 應用范圍 .42.1.2 監測數據的記錄與分析處理 .42.1.3 系統冗余方式與切換原理（雙機） .42.1.4 系統主微處理器 .42.1.5 系統通信網絡 .42.1.6 適應的環境條件 .52.1.7 特殊的環境條件 .52.1.8 可靠性及可維修性 .52.1.9 可測性要求 .52.

2、1.10 標準與技術政策 .52.1.11 質量保證 .6 主要功能描述 .6 主要特點描述 .63 系統構成及說明 .8 裝置的組成 .8 裝置的基本原理 .8電源單元 .9通訊記錄單元 .13電源濾波板 .16 各功能單元接口、功能及原理 .164 安裝指南 .18 安裝技術要求 .18 裝車及對外布線 .18裝置對外插座分布 .18安裝布線 .19通用電纜接線表 .225 常見故障判斷及處理 .24 工作狀態檢查 .246 數據轉儲及記錄數據分析處理 .251概述概述為解決機車上眾多監測裝置實時獲取列車運行監控記錄裝置采集的時間、公里標、速度、車號和車次等列車運行信息，綜合各功能模塊單元

3、的檢測信息，統一時間、公里標作為基準進行監測記錄，1998 年鐵道部統一部署全路安裝了 TAX2 型機車安全信息綜合監測裝置(簡稱 TAX2 裝置)。TAX2 裝置的投入運用為 DMIS、TMIS 系統運行提供了列車運行信息，為軌道動態檢測、弓網檢測、無線列調語音錄音等機車車載監測設備提供了統一的工作平臺。但隨著列車提速對行車安全提出更高要求和機車信息化應用技術的迅速發展，對于采用單一的 RS485、RS232 通訊方式、有限的擴充空間、落后的數據下載方式的 TAX2 裝置來講，無論在技術構成還是在系統結構方面均不能適應當前和發展的需要。TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置（簡稱 TAX07

4、 裝置）應運而生，TAX07 裝置作為 TAX2 型的升級產品，它繼承了 TAX2 裝置“通過實時獲取列車運行監控裝置采集的時間、公里標、速度、車次等重要列車運行信息，再綜合裝置中各功能單元檢測的信息，以統一的時間公里表作為基準坐標進行記錄”的特點。TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置，新增加了雙 CAN 總線，USB，以太網等先進技術，同時保留了原來的 RS485 總線，可以完全兼容現在現有 TAX2 裝置上的所有插件，并增加了多個預留插件位置，根據實際情況可選配不同的機箱實現單機功能或者雙機冗余功能，是 TAX2 型裝置的更新換代的首選設備。1.11.1 范圍與目標范圍與目標本資料包含了

5、 TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置的系統構成、技術要求、試驗方法、安裝與驗收等方面的內容。適用于安裝有 LJK-93 型、LKJ2000 型列車運行監控記錄裝置的內燃、電力機車和動車組。1.21.2 規范性引用文件規范性引用文件 GB/T 19520 電子設備機械結構國家標準 TB/T 3021-2001 鐵道機車車輛電子裝置（eqv IEC60571：1998） TB/T 3034-2002 機車車輛電氣設備電磁兼容性試驗及其限值（eqv EN50121-3-2：2000） TB/T 3076-2003 鐵路應用機車車輛電氣隱患防護的規定標準城 TB/T 3133-2006 鐵道機車車

6、輛電子產品的可靠性、可用性、可維修性和安全性(RAMS) Q/TEG 37 產品銘牌2系統說明系統說明2.12.1系統特點系統特點2.1.12.1.1 應用范圍應用范圍TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置適合已經安裝有 LKJ-93 型或者 LKJ2000 型列車運行監控記錄裝置的各種類型的電力機車、內燃機車和動車組。TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置作為一個車載信息共享平臺，能為機車上眾多監測裝置提供統一的時間、公里標、速度、車號和車次等列車運行信息。2.1.22.1.2 監測數據的記錄與分析處理監測數據的記錄與分析處理TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置為了能適應目前的長大交路，為

7、監測插件提供了 16Mb 的記錄存儲空間，并采用了 USB2.0 高速轉儲接口，可以快速的進行文件轉儲。記錄文件可以通過地面分析處理軟件重現機車的各種狀態，為鐵路的現代化管理及事故分析提供依據。2.1.32.1.3 系統冗余方式與切換原理系統冗余方式與切換原理（雙機）（雙機）為提高可靠性，系統采用雙機主從熱備冗余方式。系統主機通過兩個熱備冗余的電源及相互獨立的通訊記錄插件組成。系統內部串行通信網絡 CAN 采用 A、B 組冗余方式將各 CPU 模塊連接。在正常情況下一組為工作機，另一組為熱備機，工作機負責與其他插件進行通訊，而熱備機只負責數據的偵聽和監測數據的記錄。熱備機經 CAN 總線實時接

8、收工作機數據，以保持與工作機同步運行及數據的一致性。工作機故障時，自動退出控制狀態，熱備機充當工作機進入控制狀態。2.1.42.1.4 系統主微處理器系統主微處理器系統主 CPU 采用 32 位微處理器 LPC2294，LPC2294 是 PHILIPS 公司推出的一款功能強大的超低功耗的具有 ARM7TDMI 內核的 32 位微控制器。內部嵌入 256 KB 的高速 Flash 存儲器和 16KB 靜態 RAM。128 位寬度的存儲器接口和獨特的加速結構使 32 位代碼能夠在最大時鐘速率（60MHz）下運行。對代碼規模有嚴格控制的應用可使用 16 位 Thumb 模式將代碼規模降低超過 30

9、%，而性能的損失卻很小。主控制器 LPC2294的晶振頻率范圍為130MHz。本設計選晶振頻率為 MHz。內部256KB 的高速Flash 存儲器用于代碼和數據的存儲。對于 FLASH 存儲器，可通過內置的串行 JTAG 接口進行在系統編程（ISP In-System Programming） ，或進行在應用編程（IAP In-Application Programming） 。為了便于調試和系統升級，在設計中已預留這些接口電路。2.1.52.1.5 系統通信網絡系統通信網絡系統采用控制器局域網（CAN）作為系統內部通信網絡，所有帶 CPU 的模塊通過雙 CAN 總線進行數據交換。CAN 標準

10、總線具有獨特的物理層規范和數據鏈路層協議，使通信可在相當高的傳輸速率下進行（最高通信速率為 1Mbit/s） ，并達到相當遠的傳輸距離（最長傳輸距離可達 10km） 。其多主數據傳輸方式使得系統內數據交換更為有效。CAN 總線高強的檢錯及容錯能力及其短幀數據結構使數據傳輸可靠性進一步提高。通過 CAN 方式，系統內各模塊之間可以進行大量、快速的數據傳輸，從而提高控制、顯示的實時性以及數據記錄的準確性。2.1.62.1.6 適應的環境條件適應的環境條件1） TAX07 裝置滿足TB/T30212001 鐵道機車車輛電子裝置標準要求；2） TAX07 裝置滿足TB/T 2765-2005標準要求，

11、在下列條件下應能正常工作：海拔高度：不超過 2500m；環境溫度：裝置周圍的空氣溫度為2545，但直接臨近電子元件處的空氣溫度允許在25+70之間變化。TAX07 裝置允許在4070的環境溫度下存放；相對濕度：最濕月月平均相對濕度不大于 90RH（該月月平均最低溫度為 25） ；安裝條件：裝置應安裝在能防止風、沙、雨、雪直接侵襲的車體內。3） 電磁兼容性滿足EN5012132 歐盟鐵路機車車輛電氣設備電磁兼容標準要求。2.1.72.1.7 特殊的環境條件特殊的環境條件當使用條件與上述節的規定不符時，應由用戶與設備制造商協商決定采取特殊措施。為了驗證這些措施的效果，可以按雙方商定的方法在實驗室或

12、機車上進行試驗。2.1.82.1.8 可靠性及可維修性可靠性及可維修性系統可靠性指標應達到系統故障率小于 210-5/小時。系統可維修性：可在 15 分鐘之內更換（拆除和替換） ?？煽啃约翱删S修性按照 IEC 62278 標準運行。2.1.92.1.9 可測性要求可測性要求系統接通電源后應對各主要功能電路硬件進行自檢，并應對故障情況進行提示。在列車運行過程中進行檢測時，不能影響系統的正常工作。2.1.102.1.10 標準與技術政策標準與技術政策系統滿足 TB/T3021鐵道機車動車電子裝置標準第 4.1 條規定的環境條件要求。電磁兼容性滿足 TB/T3034機車車輛電氣設備兼容性試驗及其限值

13、標準第 7 條和第 8 條要求。2.1.112.1.11 質量保證質量保證質量保證應依據 GB/T190012000 質量管理體系相關規定實施。2.22.2主要功能主要功能描述描述TAX07 型機車安全信息綜合監測裝置以電源單元和通訊記錄單元作為基本配置，雙機則以雙電源及雙通訊記錄單元作為基本配置，該基本配置主要有以下功能：2.2.12.2.1 通信功能通信功能 裝置內通訊記錄單元通過 RS-485 串行通信方式或者 CAN 總線通信方式，從監控裝置獲取年月日、時分秒、公里標、運行速度、機車號、車次、車種、區段號、車站號、司機號、副司機號、列車編組等信息，并將這些信息通過 TAX 內部的 RS

14、-485 和內部的雙 CAN 總線接口周期地傳送到裝置內各功能單元。各功能單元將經過分析判斷且要求記錄的信息返回給通訊記錄單元。2.2.22.2.2 記錄功能記錄功能 裝置內通訊記錄單元以統一時間、公里標作為座標基準，實時記錄各檢測單元反饋的信息，數據記錄格式與 LKJ-93A 型列車運行監控記錄裝置的數據記錄格式相同。2.2.32.2.3 數據轉儲功能數據轉儲功能 通訊記錄單元記錄的信息可以使用專用大容量 U 盤通過 USB 接口進行數據轉儲；也可通過以太網接口與機車 TSC1 車地無線傳輸連接后，對 TSC1 車地程序進行改造后，實現通過 LAIS 系統車載設備進行無線轉儲。2.2.42.

15、2.4 數據分析處理功能數據分析處理功能 裝置記錄的信息輸送到地面微機后，利用監控裝置運行記錄數據處理軟件實現地面分析和數據管理。2.32.3主要特點主要特點描述描述采用統一的硬件規范和軟件通訊協議，有利于功能單元的合作開發和新功能的擴展。合理采用單元插件式 19 英寸 4U 標準機箱結構，既符合開放式工作平臺結構的要求，也便于裝置的標準化，模塊化，有利于裝置的檢測維護和規范管理。采用控制器局域網（CAN）作為系統內部以及與 LKJ2000 型監控裝置的通信方式進行數據交換，CAN 總線器件本身帶 CRC 校驗功能，具有高強的檢錯與容錯的能力，可以避免 RS485 總線的死鎖情況，大大提高了傳

16、輸可靠性進一步提高；保留了 RS485 總線，可以在不更改現有機車布線的情況下完全替換 TAX2 裝置。增加了以太網接口，可與無線傳輸相連接，從而進一步實現 TAX 記錄文件的 WLAN/GPRS 無線轉儲。裝置采用了先進的 Flash 存儲技術，容量由原來的 1M 字節擴充到了 16M 字節，滿足現今長交路、直達列車文件需要的存儲空間；單機（新增 6 個預留插件位置） 、雙機（新增 3 個預留插件位置）可選，可以滿足各類用戶的需求；2.3.8 前面板增設有 USB 接口，可用 U 盤快速下載文件，也兼容將來的通用轉儲器；2.3.9 完全兼容 TAX2 的所有插件，可直接插在機箱中；2.3.1

17、0 裝置中各功能單元采用電源隔離、通信接口隔離和對外輸入/出信號隔離技術，提高了裝置的可靠性、安全性和抗干擾能力。2.3.11 系統電磁兼容性滿足 IEC61000 標準三級要求，抗干擾能力強，工作可靠性強。3系統構成及說明系統構成及說明3.13.1 裝置的組成裝置的組成裝置采用符合和機械尺寸要求的 4U 標準機箱及插件單元式結構，機箱面板寬 84R。它以電源單元、通訊記錄單元作為基本單元配置，其它已開發的功能單元有：TMIS 單元、軌道檢測單元、弓網檢測單元、DMIS 單元、無線列調語音錄音單元等；另外，預留的 4 個單元位置用于備用功能單元的擴展。機箱各單元配置見裝置前面板布置示意圖（圖

18、3-1） 。雙機示意圖單機示意圖圖 3-1 TAX07 型監測裝置前面板布置示意圖3.23.2 裝置的基本原理裝置的基本原理功功能能檢檢測測單單元元軌軌道道檢檢測測弓弓網網檢檢測測DMISTMIS語語音音錄錄音音機機車車信信號號預預留留預預留留通通訊訊記記錄錄LKJ監監控控裝裝置置電電源源電電源源通通訊訊記記錄錄外部CAN、RS485總線內部CAN、RS485總線U盤盤U盤盤外外部部接接口口圖 3-2 TAX07 型監測裝置系統結構框圖裝置系統結構框圖如上圖 3-2 所示。裝置內部采取由電源單元集中供電的方式，由電源單元提供+5V、12V 、+15V、+24V、+110V 電源給各單元的電路及

19、其相關外部設備（如：傳感器、機車標簽等）供電。各單元選用任何一種電源均必須采取 DC-DC 變換器等方式與系統電源隔離，以提高系統電源工作可靠性。通訊記錄單元為裝置的核心，通過它獲取監控裝置的運行信息，完成對各功能單元反饋信息的記錄及對外數據轉儲功能。裝置中除電源單元外，其余各單元均帶有單片微機和通信接口。因此，本裝置是一個帶有多級串行通信的多計算機系統。下面重點介紹裝置的基本配置單元（即電源單元和通訊記錄單元）的基本原理，其它功能單元在此只作簡單介紹，具體參見各功能單元使用維護說明書。電源單元電源單元電源單元采用單端反激式開關電源技術，其原理框圖如下圖 3-3 所示。輸入EMC電路輸入過/欠

20、壓保護PWM控制電路15V輸出過壓保護反饋電路25V輸出濾波+12V輸出濾波-12V輸出濾波+24V輸出濾波+15V輸出濾波輸入接口 輸出接口 INPUT+INPUT-OUT+OUT-反饋電路1線性穩壓線性穩壓PWM控制電路2NfNfV J1V J4V J5V J2V J3T1T2N pN p圖 3-3 電源原理框圖電源輸出分成兩大組，其中：+5V，3A；12V，0.5A 為一組，輸出功率 27W；另一組+15V，1A；+24V，0.5A 輸出功率 27W。電源單元具有如下保護功能： +5V 輸出回路過壓保護：6V0.2V 不可自恢復 原邊輸入欠壓保護：36V5V 可自恢復 原邊輸入過壓保護：

21、188V5V 可自恢復 原邊輸入反節保護3.2.1電源變換部分原理說明電源變換部分原理說明1）110V 電源輸入級(EMC 濾波電路)本電路主要是減少由電網電壓波動對電源內部造成的干擾。同時避免使電源系統產生的 EMI 噪聲傳入電網。扼流圈 L1,L2 與電容 C1 及 C4 組成差膜濾波電路，扼流圈 L3 與 C2,C3 組成共膜濾波電路，熱敏電阻 RP1 抑制開機瞬間的充電電流，壓敏電阻 RP2 抑制過壓能量進入電源系統。C5250V /100uFC 24.7nFPGN D*L3C 34.7nFC1400V/1uFR P1B 57236-S 200-MA C2A C1+3-4B 1G BL

22、10C4400V/1uFURP2MYG20G10K221F1L1L2V IN +V IN G110V +110V G 圖 3-4 EMC 濾波電路2） 開關電源的振蕩電路PWM 控制電路是電源系統的核心部件，他由 PWM 控制芯片 UC2842 及外圍電路構成，產生頻率固定，占空比可調的矩形波，用來驅動外部的功率 MOSFET。當 UC2842 得電，其輸出端輸出高電平，功率MOSFET 被導通，隔離變壓器 T1、T2 的 Np 繞組存在逐漸變化的電流通過（此時利用的是 Np 的電感特性），將電能轉化為磁能，并存儲于磁芯的空隙處（此時次邊的整流二極管處于反向偏置而截止，能量不能通過次邊釋放，因

23、此被存儲于變壓器中） 。當流過 Np 的電流達到門限值時（通過原邊限流電阻檢測原邊電流，并反饋回芯片 UC2842 的電流檢測引腳） ，使得 UC2842 的輸出轉變為低電平，導致功率 MOSFET 被關斷，Np 兩端的極性發生反轉，次邊兩端的極性同時發生反轉，次邊的整流二極管處于正向偏置而導通，變壓器存儲的能量轉化為電能，并通過整流二極管釋放能量，負載兩端獲得工作電壓，同時反饋電路得電，檢測輸出電壓，并反饋回芯片 UC2842 的誤差比較器的同向輸入端，當誤差比較器的輸出端達到 1V 時，其輸出端輸出高電平（同時這個電平還調節了原邊電流檢測的門限值） ，功率 MOSFET 被導通，系統得以實

24、現周而復始的運行。3） 輸入過/欠壓保護電路輸入過/欠壓保護電路由基準電壓源 TL431 及外圍電路構成，通過對輸入電壓的取樣，并與基準電壓進行比較，其結果控制芯片 UC2842 的供電電壓（網絡標號 BH） ，實現過欠壓保護的功能，能自恢復。輸入電壓的過壓保護:188V5V；輸入電壓的欠壓保護:36V5V。V IN +V IV G13D91N4148C162.2uFC172.2uFR93110kR94270kR95 5.1kR 9010 0kR 9130 kR9210k12D103.3V12D1115VCAANNAARD 7T L4 31 IDCAANNAARD 8T L4 31 IDBHR

25、 543.3kBH314D 12IR FD 1 20+16V圖 3-5 過欠壓保護電路4）5V 過壓保護電路5V 輸出過壓保護電路由光電耦合器、5.1V 穩壓二極管、可控硅及外圍電路組成，當輸出電壓大于6.1V 時，過壓保護電路動作，其結果可控制芯片 UC2842 的供電電壓（網絡標號 BH） ，實現過壓保護的功能。不可自恢復。C180.1uFD14MCR08MT13D 131N 4 14 8U 2T LP52 1-1C190.1uFR 505.1k R52 1kR 5110 012D 15MMSZ5232V/5.6V12D1115VB HR 533.3k+5V5V G+5V5V G314D

26、12IR FD 1 20+16V11 0V G圖 3-6 5V 過壓保護電路5）反饋電路反饋回路由光電耦合器、電壓基準源 TL431 及外圍電路組成，實現隔離反饋功能，從而使輸出電壓的穩定性能滿足設計需求。C 830.1u FC 820.1u FR 752.0kR76 2.21kR77 100kR 791kR 8039 0U 31T LP52 1-1CAANNAARD 41 T L4 31 ID5V G+5VR EFU 30 -2 圖 3-7 5V 反饋電路6）均流控制電路由于兩塊電源插件采用熱備冗余技術，就必須具備具備均流功能。使用二極管 VJ1-VJ5 實現防串擾及自動均流功能。通訊記錄單

27、元通訊記錄單元通訊記錄單元以 ARM LPC2294 芯片為核心器件，由 TPS73HD318PWP 電源芯片、TPS3305-18D 電源監視芯片、TE28F128J3D75 存儲器、FM1808 鐵電非易失性存儲器、PCA82C250T CAN 驅動器、ADM2486BRW RS485 通訊控制器、ISP1362BD USB 控制器、RTL8019AS 以太網控制器等電路組成，由 48 芯插頭并通過機箱內母板印制線與各單元相聯系，通過機箱后背板專用插座與監控裝置通信。其原理框圖如圖 3-8 所示。LPC2294監監控控裝裝置置母母板板( (R RS S4 48 85 5總總線線兼兼容容老老

28、插插件件，C CA AN N總總線線擴擴展展新新插插件件) )預留1預留nTMISDIMS語音錄音F FL LA AS SH H存存儲儲器器1 16 6M MU US SB B轉轉儲儲接接口口T TS SC C1 1I IS SP P通通訊訊記記錄錄單單元元鐵鐵電電存存儲儲器器 3 32 2K KRS485RS232CANCANRS485以太網圖 3-8 通訊記錄單元原理框圖3.2.2.1CPU 及其特性通訊記錄板的 CPU 芯片 U1 采用 philips ARM LPC2294 芯片，這款芯片具有以下特性： 32 位 ARM7TDMI-S 微控制器 16K 字節靜態 RAM 256K 字節

29、片內 Flash 程序存儲器 32 位數據總線 片內 Boot 裝載程序實現 ISP 4 個互連的 CAN 接口，帶有先進的驗收濾波器 多個串行接口，包括 2 個 16C550 工業標準 UART、高速 I C 接口（400 kHz）和 2 個 SPI 接口； 通過片內 PLL 可實現最大為 60MHz 的 CPU 操作頻率； 多達 112 個通用 I/O 口（可承受 5V 電壓） ，12 個獨立外部中斷引腳； 片內晶振頻率范圍：130 MHz 雙電源：CPU 操作電壓范圍：1.651.95 V(1.8 V 8.3%) ；I/O 操作電壓范圍：3.03.6 V(3.3 V 10%) 3.2.2

30、.2電源及電源監視電路 板上電源分別有 5V、1.8V、3.3V，電源芯片 U2 采用 TI 的 TPS73HD318PWP，提供兩路輸出電壓，一路為 3.3V，一路為 1.8V,每路的最大輸出電流為 750mA。另外該芯片提供的寬度為 200ms 的低電平復位脈沖還可以用來作為 LPC2294 的上電復位信號。電壓監視電路采用 TI 的 TPS3305，它能實現對兩路電源的監視，同時也可以接手工復位開關。3.2.2.2 數據存儲電路U25（TE28F128J3D75）為 3.3V 供電的 EPROM 存儲器，共 16M 字節的存儲容量，用于存放通訊記錄板所形成的文件。U49（FM1808）為

31、 3.3V 供電的鐵電非易失性存儲器，具有存儲速度快、擦寫次數多，以及功耗低的特點，掉電數據可保持 10 年，可用于保存關鍵數據。 3.2.2.2 CAN 與 RS485 通訊接口電路通訊記錄板提供了以下通訊接口; 1 路 RS485：用于兼容老 TAX2 裝置與監控裝置的通訊。用于從監控獲取年月日、時分秒、公里標、運行速度、機車號、車次、車種、區段號、車站號、司機號、副司機號、列車編組等信息； 1 路 RS485：用于兼容原 TAX2 裝置的內部總線；負責將從監控獲取的信息通過 RS485 方式以每隔50ms 周期發布給 TAX 裝置內各功能單元，各功能單元將經過分析判斷且要求記錄的信息返回

32、給通訊記錄單元進行記錄。為了增強 TAX07 裝置的對外擴展能力，通訊記錄板增加了 4 路 CAN 通訊接口： 2 路 CAN（CANA/CANB）：用于和監控裝置進行通訊，獲取年月日、時分秒、公里標、運行速度、機車號、車次、車種、區段號、車站號、司機號、副司機號、列車編組等信息；其中 CANA、CANB互為冗余，提高通訊可靠性。 2 路 CAN（CANC/CAND）：用作 TAX07 裝置的內部總線；負責將從監控獲取的信息通過 RS485 方式以每隔 50ms 周期發布給 TAX 裝置內各功能單元，各功能單元將經過分析判斷且要求記錄的信息返回給通訊記錄單元進行記錄。其中 CANC、CAND

33、互為冗余，以提高通訊可靠性。 與功能單元的通信:RS-485 通信方式 波特率 與功能單元的通信:CAN 通信方式 波特率500Kbps 與監控裝置的通信: RS-485 通信方式 波特率9600bps 與監控裝置的通信: CAN 通信方式 波特率500KbpsRS485 通訊電路采用自帶電氣隔離的 ADM2486 芯片，其額定隔離電壓高達 2500V，支持最高速度20Mbps，同時兼容 3V/5V 工作電壓。比較這種使用于 3.3V 和 5V 電源并存的情況，性能穩定，且節省電路板空間。CAN 通訊接口芯片采用較為成熟的 PCA82C250T，隔離電源采用 TI 的 DCR010574AHC

34、1G08DBV 來實現。來自 CPU(LPC2294)的串行數據經過光耦隔離，再經 CAN 總線驅動器 82C250，由其差分端 CANH、CANL 送到物理總線上。3.2.2.2 USB 通訊接口 為了提供高速便捷的文件下載方式，通訊記錄板提供了 USB 接口，用于通過優盤轉儲文件。USB 電路采用的接口芯片是 Philips 公司的 ISP1362，它符合 USB2.0 協議，具有兩個 USB 接口，內部有三個 USB控制器主機控制器、設備控制器，以及 OTG 控制器。其中 Port2 固定用作下行口，Port1 可靈活配置為下行口、上行口、OTG 口，便于將來進行功能擴展，如上傳程序等。

35、3.2.2.2 以太網接口通訊記錄板提供了 1 路以太網接口，可通過以太網方式與 LAIS 無線數傳裝置連接，TAX07 裝置的大容量數據可經由 WLAN 無線局域網方式遠程下載到地面服務器。通訊記錄板所采用的以太網控制器是 RealTek 的 RTL8019AS 芯片（U43） ，信號經由隔離變壓器U50（HR601627）濾波信號變成平衡信號傳輸，防止電涌，以減少共模干擾，提高傳輸效率。面板上以太網接頭采用的國際通用的 M12 插座。電源濾波板電源濾波板 由于機車上使用的大功率設備較多，特別是一些大的感性負載啟停時會給機車的供電系統造成嚴重干擾，使得機車電壓有較大幅度的漲落；機車上電機的啟

36、停，機車頭燈開啟時的拉弧，還會使機車電源竄入很高的尖脈沖干擾。為了保護監測裝置的電源，特設計此濾波電路。 電源濾波板由 Lc 電路構成。其電路原理如圖 3-5 所示： 圖 3-5 110V 電源輸入濾波電路電源濾波板有 4 個接線端子，分別為 VIN+,VIN-,VOUT+,VOUT-，Vin-為機車+110V 電源的輸入端。+110V經過 5A 保險管 F1，順向二極管 V1（2BF5E）送入 L1 和 C1C3 組成的低通濾波電路進行濾波，使帶有毛剌和不穩的機車電源變得比較平滑穩定后經 VOUT+和 VOUT-兩端子輸出送入裝置電源輸入端，從原理圖上可知，VIN-,VOUT-實際上是相連的

37、。這里 V1 起順向作用，以免輸入電壓極性接反時燒毀元器件，V2 是在關斷 Vin時給 L1 提供一個電流泄放回路，以免 L1 兩端產生瞬間高壓。3.33.3 各功能單元接口、功能及原理各功能單元接口、功能及原理裝置中軌道檢測單元、弓網檢測單元、TMIS 單元、DMIS 單元、語音錄音單元和預留的 4 個備用單元48 芯插頭中的 DBZ8DBZ14 共 12 個引腳作為專用引腳用于對外引線，各引腳定義因單元不同而不同；其余引腳采用標準定義，各單元完全一致，具體定義參見表 1 中的有關說明。表 各檢測單元電源及通訊線芯插頭引腳標準定義表:引引 腳腳 號號定定 義義 標標 志志含含 義義引引 腳腳

38、 號號定定 義義 標標 志志含含 義義DBZ2110V 地110V 電源“地”DBZ4+110V110V 電源“+”D6CANBH內部 CANA 總線高Z6CANBL內部 CANA 總線低D16CANAH內部 CANB 總線高Z16CANAL內部 CANB 總線低D18COMA通訊線B18COMB通訊線Z18COM 地通訊線地（通訊第三導體）D20+24V24V 電源“+”Z2024V 地24V 電源“地”DBZ2215V 地15V 電源“地”DBZ24+5V5V 電源“+”DBZ26+15V15V 電源“+”DBZ28-12V-12V 電源“+”DBZ30+12V+12V 電源“+”DBZ3

39、2GND5V、12V電源公用地C1100uF/250VC2100uF/250V1uF/250VL1V12BF5EV22BF5EF15AVIN+VOUT+VIN-GOUT-C3 在本裝置中，各功能單元均采用電源隔離、通信接口隔離和對外輸入/出隔離技術，以提高裝置的可靠性、安全性和抗干擾性。各單元面板上均設有指示燈或測試孔，以用于各單元的工作狀態、故障狀態指示及對某些模擬量信號的測量，便于對裝置的檢測及維護。各單元功能及原理簡介如下：3.3.1 軌道檢測單元用于機車運行時動態檢測軌道的技術狀況。其基本原理是通過安裝在機車上的振動傳感器檢測機車運行時的橫向和垂向加速度值，在對其進行分析處理后得出機車

40、在運行軌道上的晃動等級，從而判定相關地點的軌道狀況。本單元還將橫向超限和垂向超限的時間、地點、加速度值等數據實時反饋給通訊記錄進行記錄，以便地面的進一步分析和及時對軌道設備進行維護。3.3.2 弓網檢測單元用于電力機車運行時動態檢測弓網的技術狀況。該單元對由拉出值和硬點沖擊超限檢測傳感器檢測到的拉出值超限、硬點沖擊超限等信號進行處理，能及時檢測到電力機車在運行線路上的弓網狀態，并將確定的拉出值和硬點沖擊超限點的時間、線路公里標、速度等信息實時反饋給通訊記錄單元進行記錄，以便地面的進一步分析和及時對弓網設備進行維護。3.3.3 TMIS 單元又稱機車標簽寫入單元，它的主要功能是從監控裝置獲取的車

41、次、車號、本/補、客/貨、時間、公里標等列車運行信息實時傳送給車號識別系統中的機車標簽設備，再由車號自動識別系統的地面識別設備和管理設備傳送給 TMIS 系統，完成 TMIS 系統對機車的動態跟蹤管理。3.3.4 DMIS 單元它是 DMIS 工程無線車次號校核系統的車次等信息的傳輸源。它的主要功能是將從監控裝置獲取的列車運行的時間、公里標、車次、信號機編號和速度等信息經調制后，通過機車電臺傳輸到車站地面電臺，再傳送給 DMIS 系統，完成對機車的調度管理。3.3.5 語音錄音單元它是無線列調語音錄音裝置的車載設備。該單元將機車乘務員通過列車無線電調度 進行的收、發語音信號，按數字壓縮形式，并

42、以從監控裝置獲取的時間、公里標作為基準座標進行存儲記錄，再通過地面語音回放器來轉儲以及還原回放語音信號，以加強對“車機聯控”的規范化管理。3.3.6 備用單元預留給尚待開發的功能單元。4安裝指南4.14.1 安裝技術要求安裝技術要求機箱外形尺寸為：448.7mm(寬)117mm(高)450mm(深)，建議留有安裝空間為：600mm(寬)300mm(高)500mm(深)。 安裝要求：在機箱底部由 4 個隨機帶 M840 螺釘固定，螺釘間的間距為 251.6mm(寬)190mm(深)，隨機帶有 4 個橡膠墊起減震作用。安裝位置要求在避塵、雨，通風較好，環境溫度適中，電磁干擾小，方便數據轉儲和裝置檢

43、修、維護的機車室內適當位置。建議盡量靠近監控裝置主機（箱） ，以便使有關連線最短。監測裝置外形及安裝尺寸示意圖見圖 4-1。448.7117458190251.6 圖 4-1 TAX07 型監測裝置外形示意圖 4.24.2裝車及對外布線裝車及對外布線裝置對外插座分布裝置對外插座分布 裝置內各單元插件采用統一的 48 芯插頭，通過箱內母板上的 48 芯插座及印制線將各功能單元相連。各單元在裝置背后采用獨立的插座對外引線，機箱后背板插座分布示意如圖 6 所示。X16X4X6X11X12X7X5X8X15X2X9X1X14X13X17X3X10電源開關開關備用2電源TMIS備用0備用3備用1DMIS

44、弓網檢測備用4備用5檢測通訊語音錄音監控通訊級連備用8監控CAN軌道檢測圖 6 TAX07 型監測裝置背板插座分布示意安裝布線安裝布線 以下以 TMIS 單元接機車標簽為例作安裝布線連接關系說明：1)1)與監控裝置連接，其連接關系示意如圖與監控裝置連接，其連接關系示意如圖 7 7 所示：所示：X8TX1X8LKJ-93監控原有通訊電纜 （7芯） LKJ-93監控通訊電纜 （7芯） LKJ-93監測通訊電纜 （3芯） 電源電纜 （2芯）標簽電纜 （7芯） JX3（備用） JX4 JX1 JX2 X13（X14） X14（X13） TX8 TX5BX1T TA AX X0 07 7型型機機車車安安

45、全全信信息息綜綜合合監監測測裝裝置置蓄蓄電電池池機機車車標標簽簽T TA AL L9 93 3監監控控通通訊訊接接線線盒盒L LK KJ J- -9 93 3型型顯顯示示器器I IL LK KJ J- -9 93 3型型顯顯示示器器I II IL LK KJ J- -9 93 3型型監監控控裝裝置置 圖 7 與 LKJ-93A 連接關系示意圖2)2)與與 LKJ2000LKJ2000 型監控裝置連接，其連接關系示意如圖型監控裝置連接，其連接關系示意如圖 8 8 所示：所示：T TA AX X0 07 7型型機機車車安安全全信信息息綜綜合合監監測測裝裝置置L LK KJ J2 20 00 00

46、0型型顯顯示示器器I IL LK KJ J2 20 00 00 0型型顯顯示示器器I II IX38TX37TX39TX9TX9TTX1蓄蓄電電池池機機車車標標簽簽TX8TX5BX1電源電纜2芯標簽電纜7芯監控通訊電纜3芯L LK KJ J2 20 00 00 0型型監監控控裝裝置置圖 8 與 LKJ2000 型監控裝置連接關系示意圖3)3)與與 TSC1TSC1 無線傳輸連接，其連接關系示意如圖無線傳輸連接，其連接關系示意如圖 9 9 所示：所示：TX1 電源電纜 （2芯）標簽電纜 （7芯） JX1 JX2 TX8 TX5BX1T TS SC C1 1無無線線傳傳輸輸主主機機L LK KJ

47、J2 20 00 00 0型型監監控控裝裝置置X37X36JX4JS2TJS1T事事故故狀狀態態記記錄錄儀儀TMISTX2TT TA AL L9 93 3監監控控通通訊訊接接線線盒盒T TA AX X0 07 7型型機機車車安安全全信信息息綜綜合合監監測測裝裝置置蓄蓄電電池池機機車車標標簽簽圖 9 與 TSC1 連接關系示意圖 說明：監測裝置 TX1、TX5、TX8 對應其后背板字符為 X1、X5、X8 插座。 通用電纜接線表通用電纜接線表表 1 監測裝置與 TAL93 型接線盒連線表起點（起點（TAL93TAL93 型接線盒）型接線盒）終點（監測裝置）終點（監測裝置）信號信號 名稱名稱引腳號

48、引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號及及規規格格引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號規規格格導線型號導線型號及規格及規格通訊地JX4T：1119TX1T：3T119通訊 AJX4T：2J161TX1T：1161通訊 BJX4T：3J162TX1T：2T162屏蔽地JX4T：4J16910芯航空插頭(座)Y2M-10TK（ZJ）屏蔽層4 芯航空插頭（座）YP21TK（ZJ）8UQ3 芯控制電纜KYJVP-30.75mm2表 2 監測裝置與電源連線表起點（監測裝置）起點（監測裝置）終點（蓄電池）終點（蓄電池）信號信號 名稱名稱引腳號引腳號套管套管號號插插頭頭（座座）型型號號及及規

49、規格格引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號規規格格導線型號導線型號及規格及規格110V+TX8T：1T140包頭焊片110V+110V-TX8T：2T1493芯航空插頭(座)YP21TK（ZJ）3UQ包頭焊片110V-2 芯護套線RVV-20.75mm2表 3 LKJ-93A 型監控裝置與 TAL93 型接線盒連線表起點（起點（LKJ-93ALKJ-93A 監控裝置）監控裝置）終點（終點（TAL93TAL93 型接線盒）型接線盒）信號信號名稱名稱引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號及及規規格格引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號規規格格導線型號及導線型號及規

50、格規格通訊地X13T：1J119JX1T：1J119通訊 AX13T：2J161JX1T：2J161通訊 BX13T：3J162JX1T：3J162屏蔽地X13T：4J169JX1T：4J1693 芯控制電纜 KYJVP-30.75mm2屏蔽地X13T：5J169JX1T：5J16915V-X13T：6J159JX1T：6J15915V+X13T：7J150JX1T：7J150故障輸出X13T：8J146JX1T：8J146110V-X13T：10J13910芯航空插頭(座)Y2M-10TK（ZJ）JX1T：10J13910芯航空插頭（座） Y2M-10TK（ZJ）4 芯屏蔽線RVVP-40.

51、75mm2表 4 TAL93 型接線盒與 LKJ-93A 顯示器連線表起點（起點（TAL93TAL93 型接線盒）型接線盒）終點（終點（LKJ-93ALKJ-93A 顯示器）顯示器）信號信號名稱名稱引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號及及規規格格引腳號引腳號套管號套管號插插頭頭（座座）型型號號規規格格導線型號及導線型號及規格規格通訊地JX2T：1J119X8T：10J119通訊 AJX2T：2J16110芯航空插X8T：8J16110芯航空插3 芯控制電纜 KYJVP-通訊 BJX2T：3J162X8T：9J162屏蔽地JX2T：4J169屏蔽層30.75mm2屏蔽地JX2T：5J169屏蔽層15V（-）JX2T：6J159X8T：3J15915V（+）JX2T：7J150X8T：4J150故障輸出JX2T：8J146X8T：2J146110V（-）JX2T：10J139頭（座）Y2M-10TK（ZJ）X8T：1J139頭（座） Y2M-10TK（ZJ）4 芯屏蔽線RVVP-40.75mm2表 5 TAX07 監測裝置與 LKJ2000 型監控裝置連線表起點（起點（LKJ2000LKJ2000 型主機箱）型主機箱）終點（終點（TAX07TAX07 裝置）裝置）導線型號及規導線型號及規格格信號信號名稱