目录 3
第一部分 基础知识 3
1 客车基本知识 3
1.1 客车的用途和分类 3
1.2 客车车辆的组成部分及作用 3
1.2.1 走行装置 3
1.2.2 车体 5
1.2.3 车钩缓冲装置 5
1.2.4 制动装置 5
1.2.5 车辆内部设备 5
1.3 车辆方位 5
1.3.1 车辆的方向 5
1.3.2 车辆的位置 5
1.3.3 车辆上零部件位置的称呼方法 6
1.3.4 列车中车辆前后左右的称呼法 6
2.1.1 转向架的作用 7
2.1 转向架的作用及分类 7
2 车辆转向架 7
2.1.2 转向架的组成 8
2.1.3 转向架的分类 8
2.2 客车转向架 10
2.2.1 轮对及检修 11
2.2.2 轴箱装置 16
2.2.3 弹簧及减振装置 19
3 车辆动力学基础知识 27
3.1 车辆振动的基本概念与振动型式 27
3.2 激起车辆振动的原因 28
3.2.1 引起车辆垂直振动的激振源 28
3.2.2 引起车辆横向振动的激振源 29
3.3 车辆蛇行运动稳定性 30
3.3.1 车辆的蛇行运动稳定性分析 31
3.3.2 影响车辆蛇行运动稳定性的因素 33
3.4.1 脱轨的过程及其分类 36
3.4 车辆运行安全性 36
3.4.2 脱轨原因及其防止措施 37
3.4.3 防止车辆倾覆的安全措施 39
4 车辆制动机 41
4.1 制动机的作用 41
4.2 我国铁路客车制动机概况 42
4.3 104型空气制动机概述 43
4.3.1 104型空气制动机结构特点 43
4.3.2 104型空气制动机的组成 45
4.3.3 104型空气制动机的单车试验性能 47
5 导航卫星定时测距全球定位系统（GPS） 49
5.1 GPS卫星定位技术的发展 49
5.2 GPS定位系统的组成 49
5.3 GPS接收机及其基本工作原理 51
5.3.1 GPS接收机的分类 51
5.3.2 GPS接收机基本结构 52
5.3.3 GPS接收机的天线部分 53
6 旅客列车部分车电设备简介 55
6.1 供电系统 55
6.2 空调系统 55
6.3 轴温报警器 55
6.4 塞拉门 55
6.5 烟火报警器 55
6.6 车下电源 55
6.7 防滑器 55
7 高速列车技术简介 57
7.1 高速列车的走行部 57
7.2 高速列车制动系统 57
7.2.1 复合制动系统 57
7.2.2 制动控制系统组成 60
7.3 高速列车控制、监测与诊断系统 61
7.3.1 高速列车监控与诊断系统的作用及其发展 61
7.3.2 列车监控与诊断网络组成 62
7.3.3 监测、诊断系统 63
7.3.4 控制、监测和诊断信息的传输 65
7.3.5 高速列车控制与监测诊断的关系 65
7.3.6 新世纪的课题 65
7.4 移动设备诊断与监控系统 65
7.4.1 车载设备 65
7.4.2 地面设备 67
第二部分 铁路客车运行安全监控系统 71
8 铁路客车运行安全监控系统（TCDS） 71
8.1 概述 71
8.2 TCDS系统简介 71
8.2.1 TCDS建设背景 71
8.2.2 TCDS建设目的 72
8.2.3 TCDS建设原则 73
8.2.4 TCDS建设任务和范围 73
8.3.1 三级联网、信息完全共享 74
8.3 总体结构 74
8.3.2 三级中心、体现逐级管理 75
8.3.3 三级应用、数据充分利用 75
8.4 三级联网 75
8.4.1 车地无线联网技术方案 75
8.5.1 铁道部查询中心系统功能 77
8.5.3 车辆段监测管理系统功能 77
8.5.2 路局监控中心管理系统功能 77
8.5 三级中心系统功能 77
8.4.2 地面网络技术方案 77
8.6 三级应用主要软件技术方案 79
8.6.1 车地数据无线传输软件 80
8.6.2 地面专家系统 80
8.6.3 客车运行状态实时跟踪系统 80
8.6.4 客车运行安全信息查询与统计报表支持系统 80
9.1.2 计算机网络的分类 85
9.1.1 计算机网络的概念 85
9 传输通道与网络通信 85
9.1 网络基本知识 85
第三部分 传输通道与网络通信 85
9.1.3 网络拓扑结构 86
9.1.4 网络硬件系统 87
9.1.5 网络软件系统 90
9.1.6 OSI参考模型 91
9.1.7 Internet简介 91
9.1.8 TCP/IP协议 92
9.1.9 IP地址 94
9.1.10 网络配置与安装 95
9.1.11 基本网络测试命令 102
9.2 TCDS系统网络拓扑 105
9.2.1 车辆信息系统网络总体结构 105
9.2.2 网络拓扑 106
9.4 铁路计算机网络安全平台 107
9.3 传输通道要求与接入方式 107
9.5 地面系统数据传输平台 108
9.5.1 地面系统数据传输平台的构成 108
9.5.2 JWMQ的基本结构 109
9.5.3 JWMQ的主要功能和工作流程 109
9.6 网络维护 109
9.6.1 日常检查 109
9.6.3 JWMQ监视程序使用说明 110
9.6.2 网络维护要求 110
第四部分 监测设备 115
10 TCDS监测设备概述 115
10.1 系统设计原则 115
10.2 系统方案简介 115
10.2.1 系统总体组成 115
10.2.2 两级网络结构和两级诊断 115
10.2.3 车厢级网络系统 115
10.2.4 车厢级主机 116
10.2.5 列车级主机 118
10.3 系统技术指标与工作条件 119
11 列车通信网络系统 121
11.1 概述 121
11.1.1 LonWorks网络技术的特点 121
11.1.2 LonWorks网络技术在铁路领域的应用 121
11.2 功能需求 122
11.2.1 灵活编组要求 122
11.2.2 拓扑结构要求 122
11.2.3 实时性要求 123
11.2.4 环境要求 123
11.3 系统特点 123
11.4 系统硬件设计 124
11.4.1 车厢级网络硬件设计 124
11.4.2 列车级网络硬件设计 125
11.5.2 列车级软件设计 126
11.5.3 显示界面设计 126
11.5.1 车厢级软件设计 126
11.5 系统软件设计 126
11.6 小结 131
12 车地数据通讯子系统 132
12.1 功能原理 132
12.1.1 以GPRS方式传输实时数据 132
12.1.2 以WLAN方式完成所有监测数据的批量下载 133
12.2 系统构成 133
12.2.1 车载部分 133
12.2.2 地面安装部分 134
13 转向架监测子系统 136
13.1 概述 136
13.2 国内外现状 136
13.3 设计目标 137
13.4 监测诊断原理 137
13.4.1 基于统计模式识别的运营旅客列车状态评估 137
13.4.2 基于ART2神经网络的运营旅客列车状态评估 138
13.5.1 监测传感器安装 140
13.5 系统软硬件设计 140
13.5.2 车辆转向架状态监测系统的流程 141
13.5.3 硬件系统的组成 141
13.5.4 车厢级软件系统组成及运转方式 142
13.6 小结 143
14 制动监测子系统 144
14.1 概述 144
14.2 设计目标 144
14.3 监测诊断原理 145
14.4 系统实现 148
14.4.1 传感器的安装位置 148
14.4.2 制动监测节点硬件设计 149
14.4.3 制动监测节点软件设计 150
14.5 小结 152
15.3.1 TFX1型防滑器的联网原理 153
15.3 监测诊断原理 153
15 防滑器监测子系统 153
15.2 设计目标 153
15.1 概述 153
15.3.2 进口防滑器的联网原理 154
15.4 系统实现 155
15.4.1 TFX1型防滑器联网的实现 155
15.4.2 进口防滑器通讯的实现 155
15.5 小结 155
16 铁路客车车电综合监控系统 157
16.1 概述 157
16.2 监测内容及监测原理 157
16.2.1 车门 157
16.2.2 空调 158
16.2.3 供电 158
16.2.7 防滑器 159
16.2.6 轴温探测 159
16.2.5 火灾探测 159
16.2.4 车下电源 159
16.3 列车主控站 160
16.3.1 外形结构 160
16.3.2 主要技术参数及功能 160
16.4 列车级LonWorks网络线 161
16.5 代理节点 161
16.6 车辆级LonWorks网络线 161
16.7 网关 161
16.7.1 网关接线方法 161
16.7.2 网关使用方法 162
16.7.3 修改PLC的本车车厢号 162
16.8 系统日常使用与维护 162
16.8.1 车辆级网络 162
16.8.2 列车级网络 162
17.2.3 生成每次运行的报表 165
17.2.2 对数据进行二次诊断 165
17.2.4 报警统计功能 165
17.1 概述 165
17.2.1 过程数据下载与入库 165
17.2 系统的主要功能 165
17 TCDS地面数据库与专家系统软件 165
17.3 系统的诊断原理 166
17.3.1 转向架系统的诊断分析 166
17.3.2 制动系统的诊断分析 167
17.4 系统的构成与实现 167
17.4.1 系统的设计原则 167
17.4.2 系统的软硬件环境 167
17.4.3 地面网络拓扑结构 167
17.4.4 软件功能结构 168
17.4.5 对制动系统的查询分析 168
17.4.6 对转向架系统的查询分析 169
17.4.7 对防滑器系统的查询分析 169
17.5.2 数据的查询和分析 171
17.5 TCDS地面数据库与专家系统车电部分 171
17.5.1 数据自动导入和处理 171
17.5.3 专家系统车电部分诊断报表生成 173
17.5.4 维修建议的生成 173
第五部分 联网应用系统 179
18 联网应用总体简介 179
18.1 联网应用系统概述 179
18.2 联网应用系统总体功能 179
18.3 联网应用系统构成及部署 179
18.4 联网应用系统的特点 180
19 中心系统 182
19.1 中心系统构成 182
19.2 系统运行环境 182
19.2.1 服务器软硬件平台基本要求 182
19.3 应用安装与配置 183
19.3.1 双机集群服务器系统的安装与配置 183
19.2.2 终端客户机软硬件平台基本要求 183
19.3.2 终端客户机操作系统和工具软件的安装与配置 184
19.3.3 中心控制台软件的安装与配置 184
19.3.4 电子地图实时监控软件的安装与配置 185
19.3.5 WEB查询与统计分析程序的安装与配置 185
19.4 功能介绍与使用说明 185
19.4.1 地面网络数据传输系统功能介绍与使用说明 185
19.4.3 中心控制台程序功能介绍与使用说明 186
19.4.2 数据库后台支撑系统功能介绍与使用说明 186
19.4.4 客车运行状态电子地图实时监控跟踪程序功能介绍与使用说明 197
19.4.5 客车运行安全信息查询与统计报表支持系统功能介绍与使用说明 202
19.5 日常检查与维护 210
19.5.1 日常检查 210
19.5.2 中心服务器的维护 211
19.5.3 终端计算机的维护 212
19.5.4 典型问题处理方法 212
参考文献 214