内燃机车论文
东风10D内燃机车机车电子添乘装置设计的探讨
[摘要] 内燃机车机车电子添乘装置设计及效益分析。

[关键词] 内燃机车机车电子添乘安全生产
1.前言
随着铁路进一步提速，在确保列车运行安全方面机车乘务员起着至关重要的作用。

如何保证他们在机车运用过程中严格遵守各项规章制度、进行标准化作业、避免违章操作，保证机车乘务员有添乘人员和无添乘人员一个样，为机车事故、机破提供当时机车乘务员操作实际状态、语音、线路实况，如何提高机务安全管理的效率，提升机务安全管理科技含量，一直是机务管理人员思考的问题。

开发机车电子添乘系统，能实时记录机车乘务员出勤期间的作业和语音、运行线路、信号实际情况，约束机车乘务员规范自己的行为。

在机车乘务员退勤后，把车载主机硬盘转插到地面工控机中，机车运用管理人员就可通过网上浏览机车乘务员在出勤过程中的操作和语音、线路、信号实际情况，能有的放矢地对机车乘务员违章情况进行监管，及时纠正其操作不规范之处，避免一些由违章操作造成的行车事故，保证行车安全。

通过对事故前后线路、信号的回放，可清楚界定事故责任方，避免车务、机务在责任界定时的争议。

并且市场经济条件下,面对日益激烈
的竞争,如何减少成本,机务奉行减少事故就是降低成本的思想，保障生产安全节约成本为安全运输做好硬件软件基础。

2.机车电子添乘装置设计及特点
东风10D内燃机车电子添乘装置系统由前端部分、控制部分、录像部分、传输部分、电源部分、防雷击措施六大部分组成。

该系统采用嵌入式微处理器和嵌入式的实时操作系统（RTOS），集中管理、分布控制的集成方式,借助通用型解码器、码转换器、数字硬盘录像机自动录像、循环录像、探头侦测等监控任务。

电子添乘系统设备及监控位置见表1。

表1东风10D内燃机车电子添乘系统设备及监控位置
2.1前端部分
前端部分由摄像头、镜头、云台、解码器等设备组成。

摄像机的安装选位是图像取证复核和报警联动的关键。

本着以观察录像为主的设计思想,根据中华人民共和国公安部《安全防范工程与要求》
( GA/T75—94 )之有关规定,以防范刮碰、人身伤害和行车事故为目的,所有摄像机及传感器的安装位置以机车设计和安全行车要求为准则,符合以下要求:
(1)在摄像机标准照度情况下,整个系统技术指标不低于复合视
频信号幅度IVp2p3dB,彩色监视器水平解晰度大于420线,灰度8级,信噪比大于37dB。

(2)摄像机正常使用条件下,根据《彩色电视图像主观评价方法》（GB7401—87）,监视电视图像上图像质量不低于5级损伤制的4级要求，做到90%以上图像质量达到最高标准5级(不察觉）要求。

(3)摄像机选择从体积小、重量轻、效果好、性能稳定、寿命长的原则出发,拟采用160倍电动变焦红外夜视一体机和具有自动增益控制功能、高清晰度的彩色低照度摄像机。

(4)摄像机安装在稳定牢固的底座上,镜头尽量避免强光直射。

安装时综合考虑监视区域、图像效果、外观造型以及拆装和维修的方便。

监视目标的选择、摄像机的配置和安装及镜头的选择全部满足国家技术监督局和公安部有关规范和标准的规定。

所有摄像机镜头均选用自动光圈镜头,能够根据外部光线强弱进行自动增益补偿,以达到良好的观察监控效果。

2.2控制部分
控制部分设在机车的前后端司机室,根据需要应具备以下的功能:
(1)提供系统设备所需的电源,包括前端摄像机统一供电。

保证系统的接地和屏蔽。

(2)监视和录像,并能显示时间、位置信息。

(3) 通过主机输出云台和变焦遥控信号、控制信号、报警信号。

(4) 后端显示部分采用显示器显示。

(5) 各摄像机信号输出通过传输系统至中央控制设备后,为了满足监控人员的观看要求,需要能够以多画面分割方式显示,并可以单画面显示。

图像信息储存在硬盘上
2.3录像部分
数字主机可切换任何一路摄像机的视频图像,也可以多画面显示(1/ 4/ 6)录像。

系统有权限管理功能,保障系统设置不被篡改。

2.4传输部分
传输部分是由标准的视频线、数据线、电源线、网络线组成,所有的传输线缆均应该符合国家行业标准和相关规定。

系统中的摄像机采用VD2 同步技术,使系统中的所有摄像机能同步进行切换,可有效地消除一般矩阵产品中进行摄像机切换时因不同步造成的画面上下抖动现象。

同时又明显地减少了安装施工中线材的使用量,进一步提高了系
2.5电源部分
整个系统都统一由内燃机车本车电源经变压、稳压后供电,这样即保证监控前端相位稳定又便于管理。

选择合适的位置分布电源接线盒及变压器,以便于统一管理电源传输线路。

2.6防雷击措施
为防止电源系统因雷电流、内部浪涌、电磁干扰及大的扰动而损坏设备,对电源系统应采用多级保护,必须对其视频线、电源线、控制信号等进行保护, 可加装LAXCH02 —06CH 控制信号避雷器、
LAY220 —10A 电源避雷器和LAXB075 —24CH 视频信号避雷器,以达到完整有效的防感应雷效果。

2.7设计功能特点
（1）采用嵌入式结构，完全脱离PC机的运行模式，技术先进、稳定可靠。

（2）支持一路或四路视频信号输入。

（3）支持大容量存储器。

（4）专用机箱设计，体积小，安装方便，具有防震功能。

（5）机车专用电源，110V 电源输入、电压适用范围宽。

（6）嵌入式设计、结构简单、可靠。

（7）断电后，来电自恢复。

无须任何人为操作，完全无人值守。

3.结语
东风10D内燃机车安装机车电子添乘装置为每台车1 套独立系统,结构相对简单,成本相对较低,在实行机车电子添乘的方案下。

经过大量关键的技术改进后，顺利实现了对机车乘务员、调车员出场作业过程中的违章作业情况进行同步监管，及时纠正不规范操作行为；同时，可以随时对机车运行中的线路状况进行全面了解，及时发现影响行车的不安全因素并采取防范措施，确保行车安全。

而且，该系统的投入使用为各类行车事故性质、责任的认定、划分提供了翔实依据。

以淮北铁运处临涣机辆段为例,2008 年在2台东风10D内燃机车上安装了机车电子添乘系统以来，未发生行车路内外事故，无形中为单
位减少事故损失及处罚上百万元。

故计划近期在其余的是15台东风4B内燃机安装电子添乘设备。

本系统设备提高了企业设备的科技含量,投资成本较低且效益显著,具有可行性。

参考文献：
[1]杨磊主编.闭路电视监控系统.北京：机械工业出版社，2006.
[2]杨磊主编.闭路电视监控实用教程.北京：机械工业出版社，2007.
[3]监控综合技术编委.监控综合技术手册.北京：煤矿科技出版社，2008.。