新型轴温监测系统在高速动车组上的应用

第３４卷第１期　２０１３年２月　大　连　交　通　大　学　学　报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＤＡＬＩＡＮ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．１　Ｆｅｂ．２０１３　文章编号：１６７３—９５９０（２０１３）Ｏ１—００８９—０６　新型轴温监测系统在高速动车组上的应用　哈大雷　，王乾　，蒋涛。，张言伟。　（１．中国北车集团长春轨道客车股份有限公司技术中心，吉林长春１３００６２；２．中国北车集团青岛四方　车辆研究所有限公司电气事业部，山东青岛２６６０３１；３．济南铁路局供电段，山东济南２５０００１）米　摘要：结合以往铁路客车和动车组的轴温监测系统的总体构成、原理和运营中发生的故障情况，深入分　析轴温监测系统的故障原因，研制出新型轴温监测系统．该系统具有测温精度高、工作稳定可靠的特点，对　保证高速动车组的安全运行起到非常重要的作用．　关键词：高速动车；轴温监测；安全性　文献标识码：Ａ　０　引言　随着铁路提速范围的不断扩大，列车运行速　度已经达到了３５０　ｋｍ／ｈ，由于运行速度的提升，　牵引功率增大，使得列车与钢轨的冲击、动力效应　和振动增大，导致列车走行部分和齿轮箱的发热　增多，当轴承和大、小齿轮发生磨损或者产生缺陷　时，非正常发热增大，就会影响列车的运行安全，　的连接器选用不当，造成连接虚接、脱落，经常出　现轴温误报的现象；③数字式温度传感器的温度　工作范围小，当温度过高时，会使传感器失效；④　传感器内部焊料选用了普通的焊锡，其熔点在　１８０～１８５℃，但是，当温度达到熔点前，其机械强　度已大幅下降，这也就意味着当温度达到１５０～　１６０￣Ｃ甚至更低时，焊点随时会脱落，造成电阻回　路断线；⑤温度传感器保护软管使用普通的塑料　螺纹管，高速运行时沙石击打，振动会造成传感器　故障；⑥传感器铠装与保护软管间无固定喉箍，在　列车高速运行时，由于振动、强风等原因使两者之　所以对列车运行安全提出了更高的要求．因此，在　以往国内相关研究和实践应用的基础上　】　Ｊ，开　发研制性能可靠、优良的新型轴温监测系统，对保　证列车运行安全具有重要意义．　１轴温监测系统现状　１．１系统构成　间松脱，进而使电缆受力断裂．同时由于传感器铠　装与保护软管间以及内部电缆与铠装接头间密封　以往客车和动车组的轴温监测设备一般有系　统监控主机、温度转换装置、输入输出设备、车下　接线盒、温度传感器等．轴温监测系统一般由其中　的若干个设备共同组成．温度传感器类型主要有　数字式温度传感器，熔断式温度传感器，Ｐｔｌ００　型，Ｐｔｌ０００型．　不够，在雨雪天气或洗车后，传感器上会积水，由于　列车高速运行尤其是进入隧道时产生的巨大风压会　将水压人保护管内，导致介电强度降低．　综上所述，轴温报警系统的稳定运行与其系　统的构成及工作环境有很大的联系，系统构成复　杂，其稳定性也差．另外连接牢靠，防护等级高的　连接方式也起着非常重要的作用．　１．２问题分析　现有动车组轴温监测系统在运营中主要存在　以下的问题：①设备安装在车下，由于ＩＰ防护等　２新型轴温监测系统　２．１系统构成　级不够，导致设备的介电强度降低，降低了设备的　稳定性；②温度转换装置与温度传感器之间连接　高速动车组所有车辆都配备轴温监测系统．　米收稿日期：２０１２—１０—２６　作者简介：哈大雷（１９８５一），男，工程师，本科，主要从事轨道车辆电气设计的研究　Ｅ－ｍａｉｌ：ｈａｄａｌｅｉ＠ｃｃｃａｒ．ｃｏｍ．ｃｎ．　大　连　交　通　大　学　学　报　第３４卷　轴温监测系统用于转向架轴端温度和齿轮箱温度　的采集、诊断及与列车网络控制系统（ＴＣＭＳ）的　信息交换．轴温监测系统主要由轴温监测装置　（ＨＡＤＳ）和温度传感器（Ｐｔｌ００）构成．系统结构示　意图如图１所示：　轴温监测装置１　轴温监测装置２　硬线诊断ｌｌ列车网络　硬线诊断ｌｌ列车网络　信号输出ｌｌ控制系统　信号输出ｌＪ控制系统　图１系统结构示意图　温度传感器安装在转向架各个轴端和齿轮箱　内部，通过电缆直接与轴温监测装置相连．轴温监　测装置安装在列车电气柜内，负责传感器状态诊　断、传感器温度采集和温度数据的分析整理，并将　传感器状态和温度状态实时的传送给ＴＣＭＳ．当　监测温度超过设定的安全阀值时，会自动发出声　光报警信号，同时显示故障车轴的相关信息，提醒　司机采取相关措施，避免重大运营安全事故的发生．　２．２技术改进　２．２．１改进温度诊断算法　热轴原因分析是一项很复杂的工作，就其发　生过程要经过三个阶段．　第一阶段：异常升温．产生异常升温的原因主　要是轴承故障、润滑剂失效及受到异常负荷或冲　击负荷等．　第二阶段：润滑油膜彻底破坏，轴承出现严重　磨损，表现为轴温迅速升高，在这一过程中，随着　温度的升高，润滑油粘度降低，造成油膜变薄，进　一步加剧了轴承的摩擦升温．当轴承达到一定温　度后，润滑脂融化．这种恶性循环使轴温迅速升　高，直至润滑剂燃烧．　第三阶段：轴温进一步升高，金属部件软化、　变形直至热切．　为保证行车安全，必须在设计过程中采取措　施将热轴控制在上述第一阶段．综上所述，热轴现　象必定伴随着轴温的骤然升高过程，因此通过改　进温度诊断算法是降低误报率的有效途径．　为了克服传统系统中只根据某一时刻的即时　温度进行报警的数据处理分析方法的单一性缺　陷，本系统采用复合温度诊断方式：①即时温度多　次取样，取平均值；②温度传感器温升诊断与即时　温度诊断共存；③对突然跳变的温度值不即时采　用，而是采用温度跟踪方式诊断后使用．　２．２．２改进系统计算精度　根据ＴＢ／Ｔ　３０５７－－２００２机车轴承温度监测　报警装置技术条件和ＴＢ／Ｔ　２２２６－－２００２铁道客　车用集中轴温报警器技术条件轴温报警器性能参　数应符合：在一１５～１０５￣Ｃ范围内，系统测量误差　不大于±２￣Ｃ；在小于一１５℃或大于１０５　ｏＣ时，系　统测量误差不大于±４℃．　新型轴温监测装置的温度采集处理中，使用　了ＡＤＩ公司的１６位精度的Ａ／Ｄ转换芯片　ＡＤ７７９２，轴温监测装置的测量范围是一４０～　２１５ｃＣ，对应的Ｐｔｌ００温度传感器的电阻值为　８４．２７１～１８１．３５９　Ｑ，使用ＡＤ７７９２内部恒流源　４２０　ｕＡ，对应的测量电压范围为３３～７７　ｍＶ，使用　的外部参考电压为２．５　Ｖ，因此选用ＡＤ７７９２中的　测量增益为３２．根据ＡＤ７７９２中的算法：　Ｃｏｄｅ＝ｔ２Ｎ　ｘ　ＡｌＮ　ｘ　ＧＡＩＮ）￣ｖＲＥＦ　所以：　Ａ，Ⅳ＝Ｃｏｄｅ　Ｘ　ｖＲＥＦ／（ＧＡＩＮ×２　）　当增益根据需要设置成３２后，它的ＲＭＳ噪　声为０．６３　ｕＶ，选用的外部电压参考芯片为　ＲＥＦ１９２ＥＳ，其电压范围为２．４９８～２．５０２　Ｖ，其引　起的最大电压误差为６２．５　ｕＶ，因此系统的最大　误差为６３．１３　ｕＶ，对应的电阻误差为０．１５０　３　Ｑ，　温度误差为０．３８ｃＣＩ．　综上所述计算，系统在一１５～１０５℃范围内，　测量误差不大于±１℃；在小于一１５％或大于　１０５℃时，系统测量误差不大于±２℃．　根据以往各项目的实际运营经验，当出现热　轴现象后不但影响列车正点运行，同时为确保行　车安全，会采取细致的排查工作．如果存在大量的　热轴误报现象，必然会浪费大量的人力和物力．因　此要采用新的测温设备和数据处理方法，以保证　测量精度，提供系统的可信度．　２．２．３改进数据分析软件　在传统型的轴温监测设备中，没有独立专用　的数据分析维护软件．在发生热轴问题后，维护人　员不能通过直接的方式找出热轴问题的根本原　因，时间一长，导致热轴问题成为惯性质量问题，　严重影响主机厂在用户中的形象．为解决这一问　第１期　哈大雷，等：新型轴温监测系统在高速动车组上的应用　９１　题，高速轴温监测装置的数据分析软件进行了如　下改进：①实时监测和显示所有温度传感器的温　度值；②实时绘制并保存温度传感器的温度曲线，　直接帮助维护人员判断热轴的原因．如传感器质　量问题、轴承损坏等；③保存整个运营过程中的所　有温度传感器的温度信息和故障信息．　３　系统的硬件设计　３．１与列车的硬件接口设计　系统由列车的蓄电池系统ＤＣ１ＩＯＶ（７７～　１３７．５　Ｖ）直接供电，每节车辆安装有两个轴温监　测装置，每个转向架的各个轴端安装有冗余的温　度传感器１和温度传感器２，分别与两个轴温监　测装置相连，如图２所示．动车齿轮箱内的大、小　齿轮轴承分别安装有温度传感器与轴温监测装置　１相连．每个装置有独立的４个硬线ＤＯ，分别为　装置工作正常、工作故障、传感器故障、传感器报　警．这些硬线ＤＯ组成独立的监测回路来保证轴　温监测系统稳定可靠的运行．两个轴温监测装置　之间通过内部ＲＳ４８５通讯，将各自装置采集的每　个温度传感器的相关信息进行交换．　列车控制和监测系统　罄　轴温监测　输入输　装置２　出装置　安全　安全　环路　轴端大齿　轴端小齿　温度轮温　温度轮温　环路　传感度传　传感度传　服务　器１感器　器２感器　服务　接口　接口　图２轴温监测装置与列车硬件接口原理图　装置设有ＲＳ２３２服务接口（Ｘ５Ｂ），用于设备　调试以及程序的更新和维护，同时能够通过服务　接口设定轴温预／报警的限值（默认预警值　１２０℃，报警值１４０℃）和开启温升模式以及下载　轴温监测装置的诊断信息和传感器温度状态信息．　３．２轴温监测装置硬件设计　轴温监测装置的硬件主要由ＣＰＵ（ＤＳＰ＋ＦＰ．　ＧＡ）、ＡＤＣ温度采集单元、事件记录模块、Ｐｔｌ００　温度传感器、ＲＴＣ实时时钟、看门狗、ＩＯ控制模　块、网络通讯模块和ＲＳ４８５组成，硬件构成如图３　所示．　ＤＣ２４Ｖ　ＤＣ５Ｖ　ＤＣ３Ｖ３　图３系统结构示意图　轴温监测装置采用ＤＳＰ＋ＦＰＧＡ的架构作为　系统控制的核心，并由ＣＰＬＤ控制ＤＳＰ的外部中　断及硬件的地址映射与ＦＰＧＡ进行数据的实时互　换．ＤＳＰ采用浮点处理器芯片ＴＭＳ３２０ＶＣ３３，对复　杂算法的处理能力大幅提高，使控制系统能够轻　松应对温度转换和预报警判断等实时计算．ＦＰＧＡ　采用ＸＣ３Ｓ１５００（１，５００ｋＧａｔｅ），其重复现场编程、　Ｉ／Ｏ口可任意配置等特点增加了系统灵活性，极　大地简化系统硬件的复杂程度，使系统结构更加　紧凑．由于ＦＰＧＡ的特殊结构，实现了真正意义上　的并行运行方式，这一特性使系统的响应时间从　ＤＳＰ的　ｓ级跃升至ｎｓ级，弥补了ＤＳＰ在系统时　间响应方面的不足，成为系统逻辑控制和系统保　护的核心．　事件记录模块用来存储系统的故障信息、传　感器故障信息和温度预报警信息，便于事后故障　的还原和分析判断．当设备断电或者无网络时间　时，ＲＴＣ实时时钟用来给系统提供稳定的时钟信　号．看门狗电路用来监控系统软件的运行状态，当　系统受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑　飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断时，能　够重新复位系统软件．１０控制模块，用来读取当　前的设备地址和控制４个数字量输出．　ＡＤＣ温度采集单元采用ＡＤＩ公司的一个１６　９２　大　连　交　通　大　学　学　报　第３４卷　位高分辨率的Ｓｉｇｍａ—Ｄｅｌｔａ转换器（Ａ／Ｄ转换　器），此转换器的处理方法能很好的适用于工业　应用环境．它有一个９５　ｄＢ共模抑制，集成了一个　可调节的、数字式可以从测量信号中过滤中、高频　干扰成分的低通过滤器．同时设计了传感器状态　诊断电路，如图４所示．通过控制恒流源部分和测　量部分的能调多路输入的缓冲器（ＭＡＸ３５４）的使　能信号，从而对２０路ＰＴ１００传感器信号进行采　集．恒流源经过电阻Ｒ１后通过控制开关流人　ＰＴ１００温度传感器，然后再经过控制开关和电阻　Ｒ２后接地形成完整回路．通过测量串联在Ｐｔｌ００　回路里的Ｒ１和Ｒ２两端的电压来判断Ｐｔｌ００温度　传感器的状态．　图４温度传感器状态诊断电路　３．３温度传感器的监控设计　系统采用的铂电阻ｐｔｌ００温度传感器，它是　利用电阻和温度成一定函数关系而制成的，具有　测量准确度高、测量范围大、可靠性高和抗干扰能　力强等优点．借鉴当前动车组运营中温度传感器　出现的故障，进行了新型温度传感器的设计．　电气原理采用四线制的电路接法（见图５），　其原理是利用恒定电源对单独的芯线回路进行测　量，Ｉｃ＋和Ｉｃ一回路是恒流源经过的回路，Ｍ＋和　Ｍ一是测量回路，测量回路没有电流流过直接测　量Ｐｔｌ００电阻两端的电压信号，来抵消被测导线　的电阻来保证测量的精度．　ＩＣ＋　图５四线制Ｐｔｌ０Ｏ温度传感器电路　机械结构采取了以下的优化措施：①采用氩　弧焊接方式，母材熔化，使焊点强度与电阻引脚相　同；②传感器内部用特殊胶水、热缩套管等保护铂　电阻及焊点，使其能承受３Ｏ　ｇ／１００　ｇ的振动／冲　击；③橡胶管（根据不同应用，选用带钢丝及不带　钢丝的进口橡胶管，符合ＤＩＮ５５１０）能耐受沙石等　物体的打击，且抗拉强度远大于波纹管，能更好的　保护内部电缆．橡胶管端部均用套筒扣压，提高了　连接强度及密封性能；④介电强度由ＡＣ５００Ｖ提　高到ＡＣ１０００Ｖ．　４系统的软件设计　４．１　列车网络监控系统ＴＣＭＳ的软件设计　４．１．１数据处理　ＴＣＭＳ与装置１和装置２以２００　ｍｓ的周期进　行交互通信．正常情况下，ＴＣＭＳ将从装置１（默认　的优先装置）获得的状态信息用于状态显示和故　障监测．在装置１（默认的优先装置）没有故障的　情况下，ＴＣＭＳ同时也接收装置２发送的信息，在　装置２发送的所有信息中，ＴＣＭＳ仅参考某些独　立的信息，其他信息则被忽略．当装置１发生故障　后，ＴＣＭＳ开始轮询装置２，并将从装置２获得的　状态信息用于状态显示和故障监测．　４．１．２保护措施　ＴＣＭＳ接收到轴温监测装置发送的异常状态　信息后，为保证行车安全，ＴＣＭＳ根据故障的分　类，自动触发相关的提示信息和保护措施引导司　机将故障控制在２．２．１节中所述的第一阶段．　４．１．３系统的服务软件设计　系统设有ＲＳ２３２服务接口，用于设备调试以　及设备程序的更新和维护．通过服务接口可以将　系统中的温度数据及故障记录记录下载到电脑　上，也可实时通过Ｐｃ显示各温度传感器状态，同　时可实时通过分析软件测绘温度变化曲线．以此　来判断温度的异常信息是由于传感器质量问题而　产生的误报信息还是由于轴承损坏而产生的报警　信息．　４．２轴温监测装置的软件设计　系统主程序的简化流程框图如图６所示．系　统上电后，首先对ＲＴＣ内部时钟、ＬＭ温度芯片及　各功能模块进行初始化设置，设置完成后诊断装　置的设备状态，例如装置的设备地址是否正确，数　字量输出是否正常等，如果装置状态正常则进入　工作模式．在正常工作模式下，温度采集、内部　第１期　哈大雷，等：新型轴温监测系统在高速动车组上的应用　９３　ＲＳ４８５通讯、网络通讯、数字量输出及ＬＥＤ状态　显示同时进行．　系统主程序的核心是温度采集及相关的状态　处理．首先采集的温度值进行判断是否在正常的　狈４量范围内，并判断温度是否发生骤然跳变．当发　生传感器温度发生骤然跳变时，则进入温度跟踪　模式．如果不在正常范围内则认为是传感器发生　故障，通过串联诊断电阻Ｒ１和Ｒ２的电压值来判　断出具体的故障信息：短路，断路等．如果在正常　范围内，则进行温度状态的判断．任何一个轴承温　度超过１２０￣Ｃ，或者同一转向架内４个轴端（８个　温度传感器，内部１／￥４８５故障时只判断本车的４　个温度传感器）的温度差值在４０＇Ｅ以上，或者任　何一个轴承温度的温升超过环境温度８０％以上　时，给出温度预警信息；任何一个轴承温度超过　１４０℃，或者同一转向架内４个轴端（８个温度传　感器）的温度差值６５℃以上，或者任何一个轴承　温度的温升超过环境温度１００℃以上时，给出温　图６系统主程序流程框图　度报警信息．齿轮箱内大、小齿轮任何一个温度传　感器温度超过１２０￣Ｃ，或者任何一个齿轮温度超　过环境温度８０℃以上时，给出温度预警信息，齿　轮箱内大、小齿轮任何一个温度传感器温度超过　１４０％，或者任何一个齿轮温度超过环境温度　１００％以上时，给出温度报警信息．当传感器发生　故障或者温度预、报警时，给出相应的网络信号，　数字量输出信号和ＬＥＤ状态显示．　５　结论　铁路运输高速战略的实施，对铁路运输车辆　尤其是动车组的安全运行保障提出了更高的要　求，其中轴温监测系统对列车运行安全具有重要　意义．本文所述的新型轴温监测系统针对以往系　统的不足，采用新型装置和软件设计方法以提高　系统的测温精度、抗干扰能力和工作稳定性．提醒　和引导司机及时实施保护措施和检查工作，有效　地降低了事故发生率，对动车组的准时到达和安　全运营具有重要意义．　参考文献：　［１］和振兴，石广田．新型列车轴温监测报警装置的研究　［Ｊ］．兰州铁道学院学报（自然科学版），２００３（６）：２２—　２３．　［２］张周锁，胥永刚，何正嘉．新型高速机车轴温监测系统　的研究与开发［Ｊ］．西安交通大学学报，２００１（３）：３５—　３７．　［３］陈昕志，王昆．基于Ｎｒｆ９０５的高速列车轴温监测系统　［Ｊ］．核电子学与探测技术，２０１０，１０：３０—３５．　［４］杨四清．机车报警装置及其抗干扰设计［Ｊ］．机车电传　动，２００５，１０（６）：４７—５０．　［５］党瑞荣．ＴＭＳ３２０Ｃ３Ｘ系列ＤＳＰ原理与开发技术［Ｍ］．　西安：西安电子科技大学出版社，２０１１．　［６］中华人民共和国铁道部．ＴＢ／Ｔ　２２２６－－２００２铁道客车　用集中轴温报警器技术条件［Ｓ］．北京：中国铁道出版　社，２００２．　［７］中华人民共和国铁道部．ＴＢ／Ｔ　３０５７－－２００２机车轴承　温度监测报警装置技术条件［Ｓ］．北京：中国铁道出版　社，２００２．　［８］中华人民共和国铁道部．ＴＢ／Ｔ　３０３４－－２００２机车车辆　电气设备电气兼容性试验及其限制［Ｓ］．北京：中国铁　道出版社，２００２．　大　连　交　通　大　学　学　报　第３４卷　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｗ　Ａｘｌｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　Ｈｉｇｈ＿Ｓｐｅｅｄ　ＥＭＵｓ　ＨＡ　Ｄａ－ｌｅｉ　．ＷＡＮＧ　Ｑｉａｎ　，ＪＩＡＮＧ　Ｔａｏ　，ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ—ｗｅｉ。　（１．Ｒ＆Ｄ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＮＲ　Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｖｅｈｉｃｌｅｓ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００６２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＣＮＲ　Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｓｉｆａｎｇ　Ｒｏｌｌｉｎｇ　Ｓｔｏｃｋ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃ０．，Ｌｔｄ，Ｑｉｎｇｄａ。２６６０３　１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｓｅｃｔｉ。ｎ，Ｊｉｎａｎ　Ｒａｉｌｗ．ｄｖ　Ｂｕ－　ｒｅａｕ，Ｊｉｎａｎ　２５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ａｘｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｆａｉｌｕｒｅｓ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｓｔｏｃｋｓ　ａｎｄ　ＥＭＵｓ．ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆａｉｌｕｒｅｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｄ　ａｎｄ　ａ　ｎｅｗ　ａｘｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏ—　ｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｈａｓ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ［ｎｅ＆ｓｕ．ｒｅｔ￣ｏ＿ｅｌｉｔ　ａｃｃｕｒａｃｙ　ａｎｄ　ｓｔａｂｌｅ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｐｌａｙｓ　ａ　ｖｅｒｙ　ｉｍｐｏｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓａｆｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ‘ｓｐｅｅｄ　ＥＭＵｓ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ＥＭＵ；ａｘｌｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｓａｆｅｔｙ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　（上接第８８页）　Ｈｉｇｈ—Ｖｏｌｔａｇｅ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏｒ　Ｈｉ　Ｓｐｅｅｄ　ＥＭＵ　－Ｔａｏ　．ＺＨＡＮＧ　Ｙａｎ—Ｗｅｌ’　ＬＩＵ　Ｊｉｎ—ｚｈｕ　．ＺＨＡＮＧ　Ｙａ—ｗｅｉ　，ＪＩＡＮＧ　（１．Ｒ＆Ｄ　Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＮＲ　Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｖｅｈｉｃ１ｅｓ　Ｃ。．，Ｌｔｄ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００６２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｌｅｃｔｎｃ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＣＮＲ　Ｑｉｎ　ｒｄｏ　Ｓｉｆａｎｇ　Ｒｏｌｌｉｎｇ　Ｓｔ。ｃｋ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｉｕｆｅ　Ｃ。．，Ｌｔｄ，Ｑｉｎｇｄａ。２６６０３　１，Ｃｈｉｎａ；３－Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｓｅｅｔｉｏｎ　Ｊｉｎａｎ　Ｒａｉｌｗａｙ　Ｂ“一　ｒｅａｕ，Ｊｉｎａｎ　２５０００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ，ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ＥＭＵｓ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ　ｂｙ　Ｓｉｅｍｅｎｓ，Ａｌｓｔｏｍ，　Ｂｏｍｂａｒｄｉｅｒ　ａｎｄ　Ｈｉｔａｃｈｉ　ａｒｅ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｎｄ　ａｎ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｃｏｌｌｅｃ　ｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａｉｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｄｅｖｉｃｅｓ　ｉｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ａｃｔｕａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ａｎａｌｏｇ　ｓｉｇｎａｌ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ　ｏｆ　ｔｒａｉｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｕｓｅｄ　ｏｎ　ｄｉｆｆ＿ｅＩ．ｅｎｔ　ＥＭＵｓ，ａ　ｎｅｗ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｔｏ　ｃｏｌｌｅｃｔ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌｓ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｒａｉｎ　ｎｅｔｗ０ｒｋ，ａｎｄ　ａｎ　ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌｓ　ａｎｄ　ｄｉｆｅｒ—　ｅｎｔ　ｔｖＤｅ　ｔｒａｉｎ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｉｓ　ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　ａ　ｎｅｗ　ｇｅｎｅｒａｔ　０ｎ　ｈ　ｇｈ　ｓＰｅｅｃＩ　ＥＭＵ　ｎａｍｅｄ　ＣＲＨ３８０ＣＬ，ｔｈｅ　ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　０±Ｈｉｌｌ－　ｖｅｒｓａ１　ｉｎｔｅｄ．ａｃｅ　ｍａｔｃｈｉｎｇ　ａｒｅ　ｖａｌｉｄａｔｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｉｓ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｗｉｔｈ　ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ＥＭＵ；ｈｉｇｈ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｓｉｇｎａｌ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ