微机控制列车制动机试验系统（试风系统）系统需求和需求分析说明黄石邦柯科技股份有限公司2014年2月18日系统需求和需求分析说明版本历史第一章概述一．项目名称及背景1项目名称2开发背景3设计原则4文档说明第二章任务说明一系统组成二系统描述系统使用控制模块和高精度传感器进行数据采集及设备控制，采用现场工业总线进行设备组网通讯，利用无线数传技术进行试验数据传输，控制软件采用平台开发。
系统采用闭环控制技术完成列车制动机全部试验过程，试验项目包括缓解、漏泄、感度、安定、持续、简略等试验项目，适用于不同定压标准（500或600）下的列车制动机试验。
系统由值班员在值班室监控计算机上或由检车员通过手持操作器在现场进行试验控制，以风压曲线的方式记录了执行器总风源、列车管首尾风压随时间的变化情况，清晰、直观、准确地记录了试验过程，存储的试验结果具有查询、显示、打印、智能判断等功能，并且试验数据可接入系统，实现作业数据共享。
6 /32列车车辆制动机试验系统结构图（单头）7 / 32试风上位机试验界面8 / 32三客车试验项目1全部试验(1)试验准备执行器连接列车制动管和总风管前，必须对试验系统管路进行排尘；连接列车制动管和总风管，连接尾部测试设备。
在列车制动管尾部达到定压600（±5）后，检查列车尾部车辆压力表及尾部测试设备压力差不得超过20。
时间不超过9。
(2)漏泄试验列车制动管达到定压后，保压状态，保压1列车制动管漏泄不得超过20。
(3)制动缓解感度试验执行感度试验，列车制动管达到定压后，制动管减压50（±5）（试验设备减压速度控制在10～20），全列必须发生制动作用，保压1不得发生自燃缓解。
充风缓解，全列在1内缓解完毕。
(4)制动安定试验执行安定试验，列车制动管达到定压后，制动管减压170（±10）（试验设备减压速度控制在25～40），确认全列车制动机不得发生紧急制动作用。
检查制动缸鞲鞴形成须符合规定。
在制动保压状态下，保压1列车制动管漏泄不得超过20。
2持续一定时间的保压试验列车制动管达到定压后，减压170（±10），全列范围内列车管减压速度必须控制在25～40，不得发生紧急制动，制动缸活塞行程须符合规定。
制动保压状态下，持续5内任一车辆不得发生自然缓解。
3紧急试验列车管充到定压后，紧急位，列车管减压170±10，全列范围内列车管减压速度必须控制在80～140，全列必须发生紧急制动作用。
缓解确认：延时15s后，运转位充风，须确认列车缓解完。
4列车总风管漏泄试验列车总风管规定压力600（±10）。
确定列车总风管达到定压后，全列（静态）保压1，总风管漏泄不得超过20。
四货车试验项目1全部试验在列车尾部安装试验用风表，列车制动管（以下简称“制动管”）压力达到定压（500或600）。
列车尾部车辆风表及试验用风表的压力差不得超过20。
(1)漏泄试验制动管压力达定压时，将自动制动阀手把置于保压位或关闭第一辆车的折角塞门，保压1制动管压力下降不得超过20。
旅客列车还须减压50保压1，制动管压力下降不得超过20。
(2)感度试验制动管压力达到定压时，将自动制动阀手把置于常用制动位，减压50（货物列车编组60辆以上时为70），全列车必须发生制动作用，且在1内不得发生自燃缓解。
然后，将自动制动阀手把移至运转位充风缓解，全列车在1内须缓解完毕。
(3)安定试验制动管压力达到定压时，自动制动阀手把置于常用制动位，压力为500时，减压140，压力为600时减压170，不得发生紧急制动作用，并确认活塞和行程符合规定。
2持续一定时间的保压试验制动管压力达定压时，自动制动阀手把置于常用制动位。
压力为500时减压100～140，压力为600时减压170，移保压位保压。
3～5内不得发生自然缓解。
（此项试验仅用于列车在接近长大下坡道区间车站进行持续一定时间的全部试验。
）3简略试验制动管达到定压时，机车自动制动阀手把移至常用制动位，减压100，确认最后一辆车发生制动作用，然后显示缓解信号，并确认缓解作用正常。
五用户环境六开发(生产)环境第三章系统需求分析一系统基本功能要求(1)适用范围本设备适用于铁路客、货车车辆制动机的列车制动性能试验。
(2)总线架构采用工业总线通信构成分布式系统，构成工业以太网加工业总线通信构架。
(3)无线通信尾部装置、手持遥控操作器通过无线通信的方式上传值班室。
(4)试验内容所有试验按照部关于列车制动机试验标准执行，具体参见以上客车试验项目、货车试验项目内容。
(5)试验显示试验过程在值班室监控计算机上实时显示，具备语音提示功能。
(6)试验过程控制监控试验过程，保证试验按步骤进行，同时采集列车首部压力和尾部压力，首部压力结合尾部压力进行控制，保证试验的可靠和完整性。
(7)试验操作通过手持遥控操作器或者监控计算机操作，手持遥控操作器和监控计算机以语音的方式提示试验结果。
(8)试验结果试验结果实时保存，并形成压力曲线能够分析、查询、统计和打印，保存时间可设定。
(9)参数设定能够设定现场作业股道信息、试验参数和通讯参数等。
(10)设备具有唯一出厂编号。
(11)压力变送器标定系统能够对每台执行器的压力变送器进行压力标定。
(12)设备具备自动同步授时功能。
(13)同步采集制动管首部压力、制动管尾部压力，能够自动定位安定性不良的车辆。
(14)试风方式具备双头同时试风功能，具备执行器子系统、尾部装置子系统独立运行功能。
(15)自检具备开机自检、周期自检、指令自检功能，能够对工业总线通信状态、无线通信状态、试验过程异常、执行器主要器件参数工作状态等性能进行自检，并返回相应故障代码，依据故障字典数据库分析故障信息。
上位机图形化对应设备故障诊断信息。
(16)安全具有防雷抗干扰保护设计。
(17)接口系统具备信息化接口，试验结果可以上传信息系统，具备远程反查功能。
(18)扩展（扩容）系统硬件和软件具有扩展功能，方便增加执行器数量和用户增加试验内容。
(19)标识设备的外表面上，应标明邦柯公司信息：生产厂家、商标、产品名称及型号、设备出厂编号、出厂如期、各部件标识。
(20)产品设计设备设计尺寸小巧、便于拆装维修、开门方向为列车行驶方向、设备安装不得侵线。
(21)未尽事宜应依据现场要求按我公司要求进行改进。
二各部分功能要求1值班室集控装置(1)管理软件①管理软件能以图形化界面动态监视现场执行器的试验过程，在监控界面上显示执行器号、当前股道、车次、作业班组、首部压力、尾部压力、风源压力、试验项目、时间、结果等数据，并形成首部压力、尾部压力随时间的变化曲线。
②多组列车同时试验时，互不干扰；可同时显示不少于3组列车列车管、总风管性能试验。
③能自动备份或删除过期数据、作业信息，可以查询试验历史记录并打印试验曲线。
④能够在试验曲线上自动标识试验项目。
用鼠标指在曲线上能够显示当前点的压力机时间。
⑤可以对执行器进行压力标定机调整，能实现设备个部分状态的信息反馈。
⑥具备单独使用尾部测试设备时，管理关键自动生成尾部曲线、智能判断试验过程及结果并在曲线上显示试验项目。
⑦试验报表含字段内容：用户单位名称、日期、车次、股道、作业班组、执行器号、充风压力、充风结果、漏泄量、漏泄结果、感度减压量、是否发生自燃缓解、感度结果、安定减压量、安定漏泄量、安定是否起紧急、安定结果、持续减压量、持续结果、总风管充风、总风管充风结果、总风管漏泄量、总风管漏泄结果、试验开始时间、试验结束时间、试验时间、试验结果等。
(2)尾部装置值班室收发器具体要求见尾部装置。
(3)网络单元通用型网络传输设备：光纤收发器、交换机、串口服务器等。
2分布式控制装置(1)分布式控制装置能实现及执行器之间的工业总线通讯、收集设备信息，下发控制指令。
(2)分布式控制装置能够自动检测执行器通信状态，试验中当执行器通信断开时主机自动报警。
(3)任何一台执行器故障不会对其他执行器造成影响。
(4)当故障执行器恢复时，能够自动接入到总线系统，执行器报警信息自动消除。
(5)分布式控制装置可放置于值班室机房内，也可放置于轨边控制柜内。
(6)遥控器及尾压装置接收基站可同时安装于轨边控制柜、或独立安装于执行器头部端、待检室尾部端及值班室。
均支持多个基站中继方式同时工作。
3执行器(1)执行器可以实现对列车制动管和总风管的压力控制。
考虑同时试验要求，可设置双路执行器。
描述：客车控制对象为列车制动管和总风管，单套设备包括对风源、均衡缸、列车管、总风管压力采集。
货车控制对象为列车制动管，单套设备包括对风源、均衡缸、列车管压力采集。
(2)配手动操作面板，具备手动操作列车管、总风管试验功能。
描述：具体操作步骤依据执行器现行机械图纸操作方式执行。
(3)使用期间车辆段定期需拆卸标定器件有：压力风表、中继阀。
所以设计中手动器件拆卸须方便。
(4)执行器具备温度调节功能，可以在室外恶劣环境中使用。
描述：采用一体化温度控制器，要求执行器内部温度低于5℃时，开始启动，加热超过15℃停止加热工作。
(5)设备接口进口：风源进风口和电缆进线口，管径采用内径Φ25无缝钢管，电缆分为铠装电源电缆（原型号22-6*2.5）及铠装屏蔽通讯电缆（原型号22-3*2*1）。
(6)设备接口出口：列车管、总风管(管径采用Φ25钢管,末端不锈钢球阀为止，管路尽可能直行不折弯)、排风管接至中继阀排风口，采用直插式气动接头，管径通路足够大、保证排风速率。
(7)执行器具备油水过滤功能，可滤除空气中的油污、水分和颗粒，须考虑室内安装时排泄孔排出的油水导流问题。
(8)机能自检功能，依据上位机指令对执行器进行。
包括各部分保压检验、传感器标定、故障自诊断。
(9)管路各部分接头牢靠，一分钟压力自检漏泄量不大于1；(10)参考外形尺寸尽可能小巧但要便于维修拆卸：试风柜尺寸（长：600mm，宽：500mm，高：500mm）。
(11)执行器一体化气路板设计、暗孔连接，内部主管路没有复杂管系，且使用法兰连接。
(12)采用占空比型电磁阀或比例阀，实现无级变速充风技术，大大缩短了初充风及减压后再充风的时间，编组102辆C80的列车全部试验小于20分钟（从漏泄试验开始，包括漏泄、感度、安定、持续保压）。
缩短了作业时间，减轻了劳动强度，提高了车辆周转率。
节约试验时间20%以上。
(13)根据尾部风压无级调整执行器列车管压力，执行器一直使用630快速充风，当尾部风压达到530时（即及定压600压差为70），执行器通过改变执行器出口风压，逐步匀速降低充风速度，即630、629、628，当尾部风压达到585时，执行器出口风压稳定在600，从而实现万吨列车快速初充风。
(14)实现电子定压，定压及减压量精度高，优于1。
(15)具备单独对执行器压力变送器进行标定，具备使用执行器单独标定无线风压监测仪功能，具备采用校验装置同时对执行器和无线风压监测仪标定功能。
