列车结构设备日趋复杂、速度不断提高要求其运行可靠性更高。对列车上的设备与系统进行实时监测和故障诊断是关系到行车安全提高列车运用效率的一项重要技术措施。通过技术手段对机车关键部件进行故障监测和诊断，在设备发生故障时可及时发现并确定故障部位，记录故障过程，通过司机室显示屏等向司乘人员报警并提示排除故障方法或采取应急措施的建议是该系统的主要目标。 系统主要包括以下模块（如示意图）： l  瞬间故障检测记录仪（黑盒子） l  取代低压电器柜各种有触点控制电器的逻辑控制模块LCM l  司机室显示屏（Arm9+Windows CE） l  机车运行状态数据采集模块 1、瞬间故障检测记录仪 对于自动化程度较高又比较复杂的系统，查找故障确定故障部位是一项技术性非常强的工作。确定固定性故障部位难，确定偶然发生即随机性故障部位更难。 机车瞬间故障检测记录系统由地面数据处理计算机和车载检测记录仪两部分组成。车载检测记录仪可对机车在运行状态中的多项参数进行实时监测，一旦发生故障，该装置即可将故障发生前至故障发生后一段时间内机车各主要参数的变化情况记录下来。依此可以掌握发生故障前和故障后，机车各主要参数的变化规律，为准确确定故障部位，查明事故原因提供依据。 其主要功能与技术特点如下： 以高速数字信号处理器(TMS320VC5509A)为系统的核心，配以高速的AD采集芯片大大提高了系统的灵敏度； 以高速大容量FLASH作为故障数据的存储ROM； 采用先进的USB接口应用技术，把故障检测记录系统记录的故障数据方便快捷的传送到上层PC机上来； 功能强大的地面分析软件，准确指导、故障分析、排除隐患； 丰富的网络接口（MVB CAN）； 采样通道的灵活配置可以方便的应用于各种机车； 2、逻辑控制模块LCM 随着技术的进步，有触点控制电路可靠性差、维护费用高、体积庞大等问题，越来越难以满足对控制系统性能提高的要求。 逻辑控制模块LCM(Logic Control Module)在功能上等同于LCU，采用专用大规模集成电路实现控制逻辑，输入光电隔离、VMOS功率输出，不存在单片机程序易“跑飞”和“死机”的问题，通过网络接口可将系统的故障及状态等信息上传。LCM在韶山系列机车上可简单地装在低压柜内拆掉的继电器位置上，对机车改造、布线的工作量很小。该系统在繁忙的大秦铁路运煤货运机车上的实际运用中充分体现了其体积小、可靠性高、功耗低、信息化程度高等显著特点。 主要功能与技术特点 Ø 取代（机车）低压电器柜各种继电器（控制电器）； Ø 通过网络接口上传系统/机车状态信息，网络传输速率可达1Mbps； Ø 基于SoPC技术，体积小集成度高，系统可靠性高； Ø DC110V供电。 3、司机室显示屏 显示屏采用宽温大视角的工业级TFT-LCD，以ARM9微处理器、WindowsCE为平台，以高速大容量FLASH作为故障数据的存储器，具有标准RS232、USB接口和MVB等多种网络接口。 该显示装置作为一台完整的工业控制计算机，不但适用于各种机车，也适合应用于其他工业控制及检测领域，具有广泛的应用前景。 主要功能： Ø  机车状态实时监测 Ø  故障自动提示 Ø  历史故障记录 Ø  丰富的标准接口 便捷的操作，多样化界面： Ø  10.4英寸16dppTFT显示屏 Ø  ARM920T处理内核 Ø  Windows CE操作系统 Ø  SPI高速通信，串口 Ø  MVB，CAN，以太网，USB Ø  人机接口良好，操作方便 准确的故障提示、上千次的行车故障记录： Ø  故障诊断快速准确，及时提示司机应急方法 Ø  历史故障存档及转储，为机车故障分析提供依据

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本系统采用先进的无线射频及自组网技术，用于解决煤矿井下安全生产、信息沟通等问题，是一套专门针对矿井工作的智能定位与无线通讯系统。整套系统包括地面管理中心、分布式通信接入点、手持移动语音通信终端和便携式智能定位终端。/line分布式通信节点：负责通讯中转，为语音终端和定位终端提供高性能通讯链路，保证地面调度管理中心对人员即时调度和查询。/line地面管理中心：含考勤、定位、语音等管理功能，可以实时显示人员及设备的位置，提供高精度定位及历史轨迹回放；呼叫相关人员；对语音接入、传输进行管理。/line手持移动语音通信终端：内嵌自主研发的自组网协议，实现了语音数据的采集、压缩、无线收发、解压以及播放等功能，还提供充电指示、电量指示、信号强度检测、通话指示等。/line便携式定位终端：支持点对多点的无线通信，同时提供实时定位数据搜集、人员检测信息上传、来自地面服务器的被叫指示、对地面服务器的主叫呼救和在线更新升级等功能。

 该项目的核心技术2011年在教育部组织的技术成果鉴定会上被专家组评为“达到世界先进水平”。同时，本团队与南车青岛四方机车车辆股份有限公司密切合作，将该技术延伸到动车组的全生命周期管理研究与开发中，已取得阶段性成果，在2012年成功获批科技部“十二五”863制造业信息化重大科研立项入库，并成为首批启动项目。

面向出行者提供实时准确的交通状态信息服务，已成改善城市交通的重要手段。相 对固定线圈检测技术覆盖点有限、成本高的特点，浮动车技术具有覆盖面广、应用成本 低、易推广的优点，是近年来交通信息服务系统常用的一种动态交通信息采集技术。本 系统基于国家高新技术发展计划（863）课题的研究成果，运用浮动车 GPS 数据的路网 状态估计技术，对 GPS 数据的发送频率、行驶轨迹进行精细分析，考虑城市交通出行 OD 特性，采用实时计算结果与历史数据综合评估值作为道路的行程车速，并结合道路的使 用功能对道路的交通状态进行综合预测，其结果精准可靠。目前该成果已经在上海、南 京、杭州等城市的实际应用中取得了良好的效果。

设计网卡可实现司机室显示屏及其他列车网络节点之间的通信，主要包括两种ARCNET网络节点，其中带有PC104接口的ARCNET网络节点可实现本板卡与司机室显示屏的数据通信。3U工业标准的ARCNET网络节点通过48芯插座可实现本板卡与背板之间的通信。测试软件可以显示网络通信状态，测试通信误码率和丢包率，同时具有网络故障判断功能。ARCNET具有灵活的网络接线方案。本设计中选用总线型结构。网络测试软件可对整个网络的状态，如网络通信速率，网络在线节点等状态进行实时监控，并对网络通信丢包率和误码率进行测试，同时具备网络故障诊断功能。     目前该网卡已成功的应用在CRH2型动车组制动系统中。

成果简介：该系统是具有自主知识产权的全数字专业移动通信网络系统，符合SJ/T11228-2000《数字集群移动通信系统体制》和ETSI的国际标准，可用于指挥调度和应急保障通讯，具有呼叫建立时间短（小于300ms）、调度方式灵活、保密安全性强、频谱利用率高等优点。系统易于构成虚拟专网，可以推广到公安、政务、公共交通、油田等国家安全和民用领域。系统主要功能包括：语音呼叫（单/双工个呼、组呼、全呼）、短消息、电路数据（可以支持传真、视频通话等数据业务）、分组数据、漫游和越区切换、密钥分发和端到端加密、和

本成果设计了通用工业无线通信模组，能灵活自适应不同地形环境、不同接入负荷的工厂无线数据采集需求。仅在单网关部署下，该通用工业无线通信模组即可自行完成接入负荷感知、自动组网、接入网关、网络自动优化等，真正实现即插即连的智能组网模式，大大降低工厂无线化时的专业技术人员需求和施工需求。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 工业互联网的强劲需求下，工厂无线数据采集依然因地形复杂、多点网关部署负担大、高并发量接入等挑战而存在不小痛点。人们在工厂建网中总是在低速率的Lora、大量盲区的WiFi、以及无谓流量的5G之间纠结和无奈。 本成果设计了通用工业无线通信模组，能灵活自适应不同地形环境、不同接入负荷的工厂无线数据采集需求。仅在单网关部署下，该通用工业无线通信模组即可自行完成接入负荷感知、自动组网、接入网关、网络自动优化等，真正实现即插即连的智能组网模式，大大降低工厂无线化时的专业技术人员需求和施工需求。