万圣亮
摘 要：随着时代的不断发展，我国人民生活水平普遍得到提高，教育也进一步普遍化，而越来越多的校车成为接送小孩上下课的主要交通工具，而校车的不规范也引发了一系列的事故问题，成为广大幼儿园和中、小学生生命安全的重大隐患。小孩是祖国的花朵，是祖国的未来，为此，江铃汽车集团改装车有限公司深深的感受到了自身的责任感和使命感，并积极召开研发项目动员大会，致力于专用校车的开发，打造出最具安全性能、可靠性能、实用性能的校车，最大限度的保障孩子们的生命安全，江玲全顺校车是一项民心工程，具有划时代的意义。
关键词：校车；开发；安全
新的中华人民共和国国家标准（GB 24407—2012[1]，代替GB 24407—2009[2]）关于专用校车安全技术条件作了明确要求，并已在全国范围内实施。该标准规定了专用校车的类型划分和安全技术要求，适用于幼儿园阶段3周岁以上及九年制义务教育阶段受教育的群体所乘坐的专用校车。鉴于此，江铃汽车集团专门设计开发了全顺小学生专用校车。本文将主要论述全顺校车改装电器系统的安全性设计及分析。
1 校车的定义
校车是指用于运送不少于 5 名幼儿园、小学、中学等教育机构 的学生及其照管人员上下学的客车和乘用车。按乘坐对象分为幼儿 校车、小学生校车和其他校车，按车辆属性分为专用校车和非专用校车[3]。专用校车是指设计和制造上专门用于运送学生的校车，非专用校车是指设计和制造上不是专门用于运送学生的校车。
2 校车改装电器系统的设计原理
全顺校车的电器总体设计进一步保障了校车的安全性、可靠性、实用性，采用的电器设备是国内知名的品牌。整车设计了线束及总保险，各端口都用配套接插件且位置经过了精密测量，各设备均有独立保险并集中控制管理，各设备开关工作时伴有指示灯，使所有电器设备可以无缝对接并获得信号及电源，大大提高了电器使用的安全性。
3 校车改装电器系统的设计方案
除电动踏板及灭火器直接由电瓶供电外，所有电气设备均由点火开关及继电器控制，车钥匙打开后，各电气设备才能正常工作。
（一）汽车安全监控录像系统
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.15条专用校车应安装车内和车外录像监控系统。车内监控系统应能监控到驾驶员行为和车内状况，车外监控系统应能监控到车辆前方和乘客门外状况。为此，全顺校车配备了全方位的监控录像系统，大大提高了校车的安全性及信息准确性。
（1）系统组成
汽车监控录像系统主要包含有：录像机主机一台、内置摄像头4个（一个照司机，一个照车门，一个照车辆前方，一个照学生），倒车摄像头一个，7寸显示屏、硬盘、倒车语音喇叭，遥控，说明书等。
（2）操作说明
将车钥匙打到ON档后，再打开位于仪表盘上的录像开关，则各设备均开始工作，显示屏显示4摄像头画面，并存储录像，当需要倒车时，显示屏会自动切换成倒车画面，平时也可通过操作显示屏进行切换，倒车时，倒车语音提示会发出“倒车请注意”几个字，硬盘500G，每天工作8小时的话，可约用45天；当录像存储满后可自动覆盖，不用担心硬盘容量问题，当然也可自行操作。
（二）行驶记录仪
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.15条专用校车应安装具有卫星定位功能并符合GB/T 19056[4]规定的行驶记录仪，行驶记录仪的显示部分易于观察且，数据接口应便于移动存储介质的插拔。为此，我们配备了带有北斗导航的行驶记录仪。
（1）系统组成
行驶记录仪主要包含车载终端主机，使用说明书，驾驶员身份识别卡，信号线束，管理软件系统光盘等。
（2）原车信号与记录仪接线定义
根据车辆常规使用操作信号，特提取以下9个主要信号，实现实时监测。具体见附表。
（3）操作说明
当车钥匙打到ON档后，行驶记录仪便自动上电。可以听到“滴，滴，滴”的自检声讯信号，同时车载终端液晶面板显示“工作正常”。车载终端正常使用时，显示屏显示当前汽车行驶速度，实时日期，实时时钟。
（三）强排型换气扇
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.14条如果不能自然通风则应安装强制通风装置。车内空气中的成分应符合GB/T 17729[5]的规定，测试方法按GB/T 28370[6]的规定。
（1）系统组成
换气扇有换气扇主机及控制开关组成。换气扇自配有开盖、吸排两种开关，开关装于内饰板上，看护人员方便操作，可通过开关使用；
（2）操作说明
当车钥匙打到ON档后，通过换气扇自配有开盖、吸排两个开关进行操作，开关装于内饰板上，看护人员方便操作，实现车内外通风散热。
（四）LED显示屏
（1）系统组成
LED显示屏系统由四大部分构成：LED图文屏编辑控制平台软件LEDWorkbench、LED显示屏体、RS232通讯线、USB转RS232通信线。
（2）主要功能
①16×96点的超大角度显示屏，显示面积为960mm×160mm；②支持图文、文本、单行文本、静止文本、时间、分区等各种丰富显示；③可存储多个节目轮流播放。具有手动、自动开关屏幕功能；④显示的信息和方式通过PC机软件对显示屏直接输入进行更改；⑤屏体系统全防振设计，可以在各种恶劣的环境中使用；⑥功耗低，整机平均功率25W；⑦显示屏具有驻车模式及循环播放模式。
（3）操作说明
当车钥匙打到ON档后，可开启LED显示屏电源开关，此时LED显示屏可显示预先设置的内容，当开启LED显示屏切换开关后，可显示另一条内容，具体的内容可在软件中设置。如需对LED显示屏显示内容进行修改，请在显示屏关机状态下，插上RS232通讯线，然后打开显示屏电源开关，运行LED图文屏编辑控制平台软件编辑显示内容，发送到显示屏即可。
（五）电动踏板
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.10.4.2对乘客门踏步作了明确要求，小学生专用校车踏步应符合GB 13094[7]的规定，技术要求应符合GB 18986[8]的规定。电动踏板的安装将更加方便小学生上下乘车。
（1）系统组成
电动踏步主要由电动踏板、线束及其它安装配件组成。
（2）操作说明
电动踏板电源由12V电瓶直接供电，右门门控控制，当右门打开后，则电动踏步伸出，当门关闭后，则伸缩回原状态。电动踏板工作指示灯安装于仪表盘靠近杂物盒处。
（六）停车指示牌
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.11.1对停车指示牌作了明确要求：①如果停车指示牌出现损坏或控制系统失效，则可以通过手动使其回到收起位置；②停车指示牌伸出或收起时间不应超过10S；③停车指示牌的伸出和收起右驾驶员通过手动或脚动进行控制，操作机构应在驾驶员坐在驾驶员座椅上可触及的位置，当停车指示牌伸出时，应能通过视觉或声觉信号向驾驶员报警。④若车辆起步时停车指示牌未收起，当车速超过5km/h，停车指示牌应能自动收起。
（1）系统组成
停车指示牌由停车指示牌、红色爆闪灯2只、LED脉冲器1只及其安装配件组成。
（2）操作说明
当车钥匙打到ON档后，按下驾驶员座椅左侧的停车牌开关，则停车指示牌可伸出且车顶LED显示屏两侧红灯闪烁以提示过往车辆校车正在泊车，注意有学生上下车，再按一次，则停车牌收起且红灯熄灭；当驾驶员车辆起步后，忘记关停车牌，则车速达到5km/h后，停车指示牌可自动收回。
（七）专用校车标识灯
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.11.2对专用校车标识灯作了明确要求，应在车外顶部前后各安装2个黄色专用校车标识灯。标识灯技术要求如下：①灯具应有一个圆形透明灯罩且绕其垂直轴线360度发光；②发光强度应符合GB 13954-2009[9]中5.7中规定的二级发光强度要求；③外观、光源、电气性能、色度特性、闪烁特性、电源适应性、放水性能、防尘性能、耐高温性能、耐低温性能、耐盐雾腐蚀性能、耐碰撞性能、耐振动性能、机械强度、表面硬度、耐人工加速老化性能应符合GB 13954-2009的要求。
专用校车标识灯由驾驶员通过手动或脚动进行控制，当处于开启状态时应通过声觉或视觉对驾驶员报警，以提示标识灯处于工作状态。
（1）系统组成
黄色爆闪灯4只、LED脉冲器1只及其安装配件。
（2）操作说明
当车钥匙打到ON档后，按下驾驶员座椅右侧的黄闪灯开关，则4只车顶黄色爆闪灯工作，再按一次则熄灭。
（八）灭火器
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.12.5.3要求发动机舱应安装自动灭火装置，其灭火剂喷射范围应包括发动机舱至少两处具有着火隐患的热源（如增压器、排气管等），启动工作时应能通过声觉或视觉信号向驾驶员报警。为此我们配备了自动及手动灭火器装置，且着火点安排在蓄电池及发动机两处，大大提高了安全性，防止火灾事故的发生。
（1）系统组成
灭火器装置主要由灭火器、传感器、开关及其它安装配件组成。
（2）操作说明
灭火器直接由12V电瓶供电，连接好线束后，灭火器即工作，灭火器开关装于驾驶员左上方内饰上，易于驾驶员手动操作，灭火器装于发动机舱内，温度传感器一端装于蓄电池上方、另一端装于发动机上方。当遇见发动机舱内着火时，灭火器可自动感应并灭火，且驾驶员可通过开关手动灭火。
（九）车内照明
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.10.5.6关于车内照明有如下要求：（1）覆盖全部乘客区、车组人员区；所有踏步；所有出口的引道和靠近乘客门的区域；所有出口的内部标志和内部控制件；所有存在障碍物之处；（2）至少应有两条内部照明线路，当一条线路出故障时不影响另一条线路的照明。用于进出口处的照明可作为其中之一；（3）应采取防护措施，避免驾驶员受车内照明和反射光的影响。
全顺校车整车配备有车内3盏灯照明，可手动控制且安装由门控控制的踏步灯，大大提高了车内照明的工作安全性和可靠性。
（十）电器及导线
专用校车安全技术条件（GB 24407—2012）5.12.2.1要求电器设备及导线应能耐受发动机舱内的温度和各种污染物可能带来的损害。导线应满足负荷要求、绝缘良好并具有阻燃性能，发动机舱内和其它热源附近的线束应采用耐温不低于125 ℃的阻燃导线，其它部位应采用耐温不低于105℃的阻燃导线，波纹管应达到GB/T2408-2008[10]的表1规定的V-O级，所有电器导线均应捆扎成束、布置整齐、固定卡紧、接头牢固并在接头处有绝缘套，在导线穿越孔洞时应装设阻燃耐磨绝缘套管，电器元件应连接可靠，乘员舱外部的接插件应有防水要求。导线应妥善防护，安全地固定在不会被划伤、磨损、腐蚀的位置，除非 供专门的绝缘和保护（例如对控制排气阀的电磁线圈），否则不应与油管、排气系统接触或承受过高温度。蓄电池安装应符合GB 13094的规定。为此我们严格配备了满足上述要求的线束，保障电器设备及线束的安全性。
（十一）应急开关
为降低火灾发生后造成的损失，应在驾驶员座椅附近安装有安全应急开关，可使驾驶员在其座椅上进行操作，并应采用保护盖或其它方式避免误操作，将操作方法清晰标示在应急开关处，例如“移开罩盖，打开开关！仅当车辆停稳后操作”。启动应急开关后，应能同时实现以下功能：（1）发动机迅速停止工作；（2）加热器的冷却风扇能够延时关闭；（3）乘客门开启和关闭的控制系统能够正常工作；（4）起动车内应急照明（部分厢灯和乘客门踏步灯）；（5）接通车辆危险警告信号；（6）切断电磁式电源总开关，如果没有电磁式电源总开关，在满足5.12.2.4要求的功能外所有电路都应该切断；（7）以上功能的实现不仅可以通过应急开关实现，而且可以通过独立的操作来完成，但在紧急状态下这些操作不能影响应急开关功能的实现。
当车辆遇紧急情况时，可通过安装在驾驶员左侧的应急开关处理，此时可断绝除车内照明及踏步灯逃生用照明外，断绝其它所有电器工作设备，提高整车的安全性。
4 线束安全设计
按照各电器设备的线束连接端口，设计改装电器线束是十分有必要的。可与各设备之间进行无缝对接，大大提高了现场布线的效率及整车用电的安全性。所有线束均满足第二章10条的要求。由于车身两侧均需加装设备，一根线束难以满足布线要求，所以设计了两根线束分别走向车身两侧，且两根线束在杂物盒内对接相连以达到对接的目的，从而进一步提高了整车用电的可靠性。
5 结语
当今，我国校车的改革已经进入关键期，如何设计一款既安全又实用的校车触动着每一个人的神经。为此全顺校车项目的同事们集思广益，用安全与实用理念来精心规划设计了这款校车。我有幸参与其中，在领导的帮助和指导下，设计改装电器部分的内容。从刚开始的熟读研究专用校车技术条例，到后续的电器原理图的设计、各电器设备的选型及资料的了解与整理、线束的安全性设计以及电量平衡的测试，乐在其中，能够为设计一款安全性的校车贡献自己的一份力量。
参考文献：
[1]GB 24407—2012，专用校车安全技术条件[S].
[2]GB 24407—2009，专用小学生校车安全技术条件[S].
[3]《专用小学生校车安全技术条件》征求意见稿.
[4]GB/T 19056，汽车行驶记录仪[S].
[5]GB/T 17729，长途客车内空气质量要求[S].
[6]GB/T 28370，长途客车内空气质量检测方法[S].
[7]GB 13094，客车结构安全要求[S].
[8]GB 18986，轻型客车结构安全要求[S].
[9]GB 13954-2009，警车、消防车、救护车、工程救险车标志灯具[S].
[10]GB/T2408-2008，塑料 燃烧性能的测定 水平法和垂直法[S].
