LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng)簡介

1、LKJ2000 型列車運行監(jiān)控記錄裝置簡介西安電務(wù)段寶雞車載設(shè)備車間2022 年 4 月 14 日LKJ2000 型列車運行監(jiān)控記錄裝置簡介一、概述32LKJ2000 型監(jiān)控裝置是機車運行的平安監(jiān)控設(shè)備，它能 協(xié)助司機有效地防止 “二冒一超 等事故的發(fā)生。該裝置是在 鐵道部科教司、運輸局的領(lǐng)導下，由河南思維自動化設(shè)備有 限公司、株洲電力機車研究所及北方交通大學聯(lián)合研制的新 型列車超速防護設(shè)備。它是在信號設(shè)備的開展及鐵路大提速 的形勢下，在 LKJ-93 型列車運行監(jiān)控記錄裝置的成功應用 根底上，借鑒國外先進 ATP 及 ATC 技術(shù)，采用了先進的 位微處理器技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)，并結(jié)合多年來

2、監(jiān)控裝 置的運用經(jīng)驗 ,研制而成的新一代產(chǎn)品。裝置的控制模式： 該裝置采用的是車載控制模式，在列車運行時根據(jù)列車 所處位置按順序調(diào)用車載的線路數(shù)據(jù)，并按前方信號機的顯 示、距離、列車速度實時計算和顯示模式控制曲線。當列車 速度超過模式控制曲線時，將對列車采取措施，如將機車動 力卸載；實施常用制動、緊急制動等，使列車減速或停車防 止越過前方關(guān)閉的信號機。由于該裝置也據(jù)有與地面進行信息傳輸?shù)慕涌诩皞鬏?信息處理的功能，因此，假設(shè)建立了地面信息傳輸?shù)墓δ埽?也可以采用車載數(shù)據(jù)與地面?zhèn)鬏斝畔⑾嘟Y(jié)合的控制方式，即 ATP 的控制方式，將進路信息、站內(nèi)開通的股道信息、臨時限速的調(diào)度命令的信息等通過附加的附

3、屬設(shè)備如無線輸傳、機車雙向標簽、GPS、機車綜合信息檢測平臺TAX2 等設(shè)備，用無線通信或地面應答器、軌道電路信息疊加等方式傳 給監(jiān)控裝置，已到達實時控制的目的。二、根本功能一、監(jiān)控功能1防止列車線路超速。2防止列車冒進關(guān)閉的信號機。3防止列車溜逸。4防止列車以高于規(guī)定的限制速度調(diào)車作業(yè)。5按列車運行揭示要求控制列車不超過臨時限速。6. 語音提示功能。二、記錄功能1、開 /關(guān)機時相關(guān)參數(shù)記錄。2、乘務(wù)員輸入?yún)?shù)或 IC 卡輸入記錄。3、運行參數(shù)記錄。4、事故狀態(tài)記錄。 按需安裝三、顯示功能1、 顯示列車運行的實際速度及限制速度或目標速度。2、顯示距前方信號機距離及前方信號機種類。3、顯示運行線

4、路狀態(tài)。4、顯示機車優(yōu)化操作曲線5、其他運行參數(shù)顯示。四、地面分析處理功能將車載記錄的列車運行數(shù)據(jù)經(jīng)過翻譯、整理，以直觀的 全程記錄、運行曲線、各種報表等形式再現(xiàn)列車運行全過程， 為機務(wù)的現(xiàn)代化管理及事故分析提供強有力的工具。三、車載局部系統(tǒng)構(gòu)成車載局部系統(tǒng)主要有以下構(gòu)成：數(shù)字量輸入備用模擬量輸入/出一、主機箱各插件的主要功能：1、監(jiān)控記錄插件：它的主要作用是：系統(tǒng)管理制動計算數(shù)據(jù)記錄。2、地面信息處理插件的主要功能：軌道電路絕緣節(jié)檢測軌道電路疊加信息處理。3、通信插件以CAN形式與各插件建立通訊和提供對外的多路串行RS-485、RS-232 通信接口。4、模擬量輸入/出插件的主要功能：所有模

5、擬量信號輸入以及雙針表驅(qū)動信號的輸出。5、數(shù)字量輸入插件的主要功能：16路50V電壓開關(guān)量信號輸入即機車自動信號色燈的輸 入。6、數(shù)字量輸入/出插件的主要功能：8路110V電壓信號輸入，如機車的運行方向、操作手柄的 位置、是使用的是牽引還是制動等。8路對外繼電器輸出接口，即監(jiān)控設(shè)備的對機車的控制輸 出。7、電源插件的主要功能：110V電源輸入多路電源輸出提供應監(jiān)控設(shè)備各插件及 外部設(shè)備，以保證監(jiān)控的可靠工作二、屏幕顯示器的主要功能:1、實際速度、限制 速度曲線。2、線路狀態(tài)信息顯 示線路。3、隧道、橋梁、坡 度、彎道等。4、以圖形方式顯示，更加直觀。10英寸高亮度彩色液晶屏r .1 *1

6、9; -11另外，監(jiān)控設(shè)備還需一些外部設(shè)備來進行配合，才能使監(jiān)控設(shè)備工作起來，如 200脈沖速度傳感器、電壓型壓力傳感器等速度傳感器壓力傳感器四、地面局部系統(tǒng)構(gòu)成：一、為了保證 LKJ2000型監(jiān)控設(shè)備的正常工作、運 行數(shù)據(jù)的提取、處理和分析，以及進行地面測試、 維修工作， 需要必要的進行配合才能完成，地面設(shè)備局部系統(tǒng)由一下設(shè) 備構(gòu)成：a、2000型便攜式測試儀診斷儀b、2000型轉(zhuǎn)儲器c、2000型IC卡讀卡器及IC卡d、地面計算機數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)e、地面計算機程序開發(fā)系統(tǒng)等組成。1、2000型便攜式測試儀診斷儀:LKJ2000型監(jiān)控裝置便攜式測試儀可以通過模擬機車速 度、柴油機轉(zhuǎn)速、機車管

7、壓力、16路DC50V輸出、8路DC110V 輸出、軌道信號等來完成對LKJ2000型監(jiān)控裝置的性能檢測。F二、IC卡讀卡器及大容量IC卡1、大容量IC卡:目前普遍使用的IC卡的容量有三種:a、512KB容量b、 2M容量c、4M容量其主要用于對監(jiān)控運行后產(chǎn)生的運行文件進行轉(zhuǎn)儲即將車載設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的運行文件從機車上取下來和采用IC卡文件上傳的方式將司機信息、車次信息、調(diào)度命令的要求 等傳入車載監(jiān)控設(shè)備，以便在運行中進行相應的控制。2、IC卡讀卡器：IC卡讀卡器按其與計算機接口方式的不同分為兩種即USB讀卡器與串口讀卡器。其主要用于在司機接班時，將運行中的司機代號、車次、運行區(qū)段及調(diào)度命令的各種臨

8、時控制通過計算機及IC卡讀卡器寫入IC卡；在司機換班時將IC卡上的運行文件， 通過IC卡讀卡器傳給計算機。三、地面計算機數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)：在計算機中按裝了專用的數(shù)據(jù)處理軟件后將運行文件進行專業(yè)化的處理后，轉(zhuǎn)換為我們平時所能讀懂文字和圖形， 用于對司機的途中運行狀況、線路、信號的顯示狀態(tài)等進行 分析、評價、考核。喂劇恬逢站養(yǎng)主Jflb上中魚程U於館L 口匚平*匚皿剛1廚期如r忙H t舊鑒回總噸廁=唯l&dj?rij冊認如廠初轉(zhuǎn)也-動牆Bti41»H 7' Eft5E .5Tsft廠L -$廠未ill柚'阿討E"靈廠車出 r 3 ft l 或舉 l 司U

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10、可審r |站吟亍|譯且桝和麗，忻| ：創(chuàng)眈刑T |怎圧，涼| 蚩科引1機車1"1；. .-.11國UL訓1州 KKJ 3酋還：!花iiT iiiiip:1|r.-i：ER：fl7 T昭勺旳樹|L6EE作辺*痢書強.:利訶平帀213 l23Tr 9即專£ 試=。心訶=厲|材KF-地面計算機數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)顯示界面四、計算機程序系統(tǒng)：監(jiān)控設(shè)備由于采用的是車載地面數(shù)據(jù)，因此，必須按照線路的實際情況預先用計算機專用的“地面數(shù)據(jù)開發(fā)程序編制好地面數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為二進制文件，通過編程器灌入到數(shù)據(jù)芯片中，安裝到監(jiān)控設(shè)備中計算機程序地面數(shù)據(jù)系統(tǒng)地面數(shù)據(jù)文件五、監(jiān)控裝置的主要特點1、裝置的根

11、本工作方式是將運行全程線路的參數(shù)事先 存儲于主機中，作為監(jiān)控工作的依據(jù)，并能夠與地面信息交 換，采用車載或車載數(shù)據(jù)與地面信息相結(jié)合的控制模式。2、 系統(tǒng)采用雙機熱備冗余方式模塊級冗余，當主機 出現(xiàn)故障的情況下，自動切換到備機工作，當任意一個單元 或通道出現(xiàn)故障的情況下，自動啟用備用單元或通道，大大提高了工作的可靠性。3、采用先進的32位微處理MC68332作為系統(tǒng)主CPU， 具有較高的執(zhí)行速度、控制精度，較高的穩(wěn)定性和很強的數(shù) 據(jù)處理能力。4、采用控制器局域網(wǎng) CAN 作為系統(tǒng)內(nèi)部通訊方式 進行數(shù)據(jù)交換。 CAN 總線器件本身帶 CRC 校驗功能，具有 高強的檢錯與容錯的能力，使數(shù)據(jù)傳輸可靠性

12、進一步提高。5、監(jiān)控功能的制動模式限速曲線采用實時計算，并考 慮客/貨車，制動機種類、 線路坡度等因素對制動距離的影響， 使制動距離盡量接近于實際。6、對故障導向的平安措施作了較多的考慮。對速度信 息故障、機車信號信息故障、過絕緣節(jié)校正故障，通訊故障 等都有具體的的處理。7、采用 10英寸 TFT 高亮度液晶顯示屏 也可選用數(shù)碼 顯示器作為顯示界面，以圖形、文字、曲線的方式預示前 方的橋隧、坡道、曲線、車站、道岔、線路限速等情況，使 裝置與司機之間更好地交換信息。8、具備大容量 IC 卡讀寫功能，能夠解決對乘務(wù)員的參 數(shù)輸入，臨時限速的控制，大交路大輪乘文件轉(zhuǎn)儲困難等問 題。9、具備列車事故狀

13、態(tài)記錄器黑匣子 ，可以詳細記錄 事故前 30 分鐘的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)合理，不易損壞。10、在系統(tǒng)內(nèi)比 LKJ-93 型增加對機車均衡風缸壓力和制動缸壓力的采集和記錄功能，可以記錄和檢查機車小閘使用的情況。11、采用帶背光面膜，光線暗時，面膜自動點亮，方便 操作。12、采用 6U 標準插件及機箱結(jié)構(gòu)，具有靈活、維修方 便等優(yōu)點。13、系統(tǒng)電磁兼容性滿足 TB/T 3021-2001 標準要求， 抗 干擾能力強，工作可靠性高。六、裝置的主要技術(shù)參數(shù)：一、主機箱 主機箱是裝置的核心，裝置的主要功能均由它完成。1、技術(shù)性能1 CPU 和時鐘基準監(jiān)控記錄插件：MC68332fosc=16MHz通訊插件：DS8

14、0C320MCLfosc=11.0592MHz地面信息處理插件：TMS320F206fosc=20MHz2存貯器配置監(jiān)控記錄插件：程序用 EPROM1MB地面數(shù)據(jù)用 EPROM 1MB 可擴充至2MB)記錄數(shù)據(jù) RAM2MB通訊插件：程序用 EPROM32KB數(shù)據(jù)緩沖 RAM32KB地面信息處理插件：程序用 CPU32KB 3 數(shù)字量光電隔離式輸入通道機車信號 50V 量程輸入通道： 通道數(shù) =16機車工況 110V 量程輸入通道：通道數(shù) =8 4制動控制數(shù)字量輸出通道輸出通道數(shù)： 8數(shù)字量輸出方式：繼電器觸點輸出 觸點壽命：?10萬次5速度頻率量輸入接口通道數(shù)：4信號幅值范圍：0V40V峰一

15、峰值信號頻率范圍：16KHz 脈沖方波或正弦波交流信號 6壓力傳感器模擬量輸入通道通道數(shù)：7輸入信號范圍：0 5V 7 日歷時鐘走時誤差：每月不大于60 秒 8 絕緣節(jié)檢測接口適用于國內(nèi)已有的移頻、 交流計數(shù)、 雙頻點式及極頻制式 9 電源技術(shù)參數(shù)A 、輸入電壓 77V 137VB、輸出+5V±2%3A+12V±5%1A-12V±5%1A+24V±2%0.4A+15V ± 5%0.65A供速度傳感器用+15V ±5%0.65A供壓力傳感器用 10 電源保護輸入欠壓保護， 75V 6V ，可自恢復；輸入過壓保護， 140V 2V ，可自

16、恢復；11通訊接口與轉(zhuǎn)儲器通訊接口：符合 RS-232 標準；與顯示器通訊接口：雙路 CAN 通信；與 IC 卡通訊接口： 符合 RS-485 標準；12預留：與機車或車輛總線接口： 符合 RS485/422 HDLC 規(guī) 范；與事故狀態(tài)記錄器接口：雙路 CAN 通信； 模擬量輸出通道A、速度表指針驅(qū)動通道數(shù)：2輸出幅值范圍：020mAB、里程計驅(qū)動通 道 數(shù) ：1信 號 幅 值 ： 24VDC七、屏幕顯示器極大的改善了人-機對話的界面，利于標準乘務(wù)員操作，減輕勞動強度，適應列車平安、正點的需要。 10英寸高 亮度彩色屏幕顯示器能以圖形、符號、文字、曲線顯示，增 加直觀度能預示前方信號機位置

17、種類、橋梁、隧道、坡度、 曲線及道口等信息，有效提示乘務(wù)員的操作。1、 屏幕顯示器在降級狀態(tài)的信息顯示:屏幕最上方的數(shù)據(jù)窗口依次為：色燈綠燈、黃燈、紅燈、白燈、滅燈、綠黃燈、雙黃燈、紅黃燈、黃2燈、紅黃閃燈、/X機I黃2閃燈、雙黃閃燈，速度等級、機車運行速度，限制限速，列車當前位置距前方信號機距離，當前信號機編號及信號機類型，列車當前位置點公里標、日期和時間。2、屏幕右邊的狀態(tài)窗口指示系統(tǒng)狀態(tài)：屏幕右邊的狀態(tài)窗口指示系統(tǒng)狀態(tài)，自上到下依次為：通訊故障，降級，緊急制動，常用制 動，卸載，解鎖，允許開車，調(diào)車狀態(tài)，控制權(quán) 有權(quán)、無權(quán)，巡檢，IC卡插卡，AB機，允許 支線輸入及支線號顯示，允許側(cè)線輸

18、入及側(cè)線號 顯示。有該狀態(tài)時對應狀態(tài)按鈕點亮。a. 故障：監(jiān)控主機與顯示器通訊故障時，點亮此指示燈顯示故障b. 降級：裝置處于降級狀態(tài)時，點亮此指示燈。c.緊急：裝置處于緊急制開工況時，點亮此指示燈。d.常用:裝置處于常用制動狀態(tài)時，點亮此指示燈。e.卸載：裝置處于卸載狀態(tài)時，點亮此指示燈。f.解鎖：解鎖成功后，此燈點亮。g.開車：開車條件滿足時，允許按開車鍵，此燈點h碉車：裝置處于 調(diào)車狀態(tài)時， 調(diào)車燈點亮。i.控制權(quán)：指示本端顯示器是否有權(quán)，本端顯示器有權(quán)時顯示有權(quán)反之，顯示無權(quán)j.巡檢指示： 在按巡檢鍵后，點亮此指示燈 4秒鐘。k.IC卡：IC卡插入到位時，該燈點亮。l. AB機：監(jiān)控主

19、機A機工作時顯示 A機，B機工作時， 顯示B機。m.支線XX :當允許支線輸入時，該燈點亮，并顯示支 線號。n.側(cè)線XX :當允許側(cè)線輸入時，該燈點亮，并顯示側(cè) 線號。4、LKJ2000型監(jiān)控裝置操作：(1) 、開機操作：翻開主機電源開關(guān)后，裝置進行自檢狀 態(tài)，數(shù)秒后進入主界面的顯示狀態(tài)。(2) .時鐘確認乘務(wù)員必須確認顯示屏日期、時間顯示與實際日期時間 相符。(3) .參數(shù)設(shè)定操作1)參數(shù)及揭示信息IC卡輸入將IC卡插入屏幕顯示器卡槽，IC卡標識點亮后，按壓設(shè)定鍵進行讀卡，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)定對話框，檢查參數(shù)是否正確。假設(shè)正確，按壓T鍵到確定項，然后按壓確認鍵,裝置開始讀取卡上信息，窗口顯示讀取進度

20、的藍色滾動條， 讀取完畢后，顯示信息注意窗口內(nèi)容為總揭示及本條交路 揭示條數(shù)，按壓確認鍵退出，顯示卡內(nèi)輸入的參數(shù)信息，可檢查輸入是否正確。 按壓查詢鍵，移動光標到“查 詢?nèi)拷沂景创_認鍵進入“揭示查詢界面。乘務(wù)員 確認揭示內(nèi)容與出勤時擔當?shù)能嚧谓沂就耆喾?，最后?壓確認鍵退出揭示查詢界面。114111049,401123:43:341爾人&2010.260mb, 8901調(diào)度也爐訕M序號il412乘務(wù)員手工輸入?yún)?shù)操作如需人工輸入?yún)?shù)，按壓設(shè)定鍵，進入“參數(shù)設(shè)定 窗口，按光標鍵移動到要修改參數(shù)的位置，輸入、選定正確 的參數(shù)信息后，按確認鍵光標下移；所有參數(shù)正確輸入完畢，移動光標到確

21、定項按確認鍵退出，司機參數(shù)輸入 正確后，屏幕右邊狀態(tài)窗口的“開車燈點亮。(4) 、出庫、入庫操作機車在出庫動車前司機應先確認調(diào)車信號開放，再按壓出入庫鍵，監(jiān)控裝置限速15km/h，司機再次按壓出入庫 鍵，裝置進入調(diào)車狀態(tài)，限速 40 km/h。(5) 、 開車操作速 TI度限 速距 離信號機pjBSjm國廠旦標就施緊急制動。如監(jiān)控裝置實施緊急制動，停車后監(jiān)控裝置自動解除緊急制動指令。2).發(fā)車后，當機車頭部運行與正線出站信號機平行時，必須按壓開車鍵，進行“開車對標操作，按壓開車鍵后，監(jiān)控裝置進入正常監(jiān)控狀態(tài)。注：遇側(cè)線開車時，機車頭部已經(jīng)超出正線信號機位置的個別站，按照各段規(guī)定的開車對標點開車

22、對標。(6) 、運行途中操作1. 查詢顯示按壓“查詢鍵，彈出查詢選擇窗口，可查詢信息pls1603j rt訝預肯_ 1閃可新Z3-Z5129/圍1049 557 22：51：39ltJDJI導調(diào)虞命哼："羽 改豐話閉塞&0_握示解覆=轉(zhuǎn)儲+序號4B譏返叵 I.B f1048.Z&01)設(shè)定參數(shù)查詢在查詢/選擇窗口中，選定“設(shè)定參數(shù)，按“確定鍵， 顯示裝置當前設(shè)定參數(shù)，包括司機號、區(qū)段號、車站號、車次、總重、計長3位、輛數(shù)以及分組信息等，按 確認 鍵返回。2調(diào)度命令及揭示信息查詢在機車速度為0時，按壓查詢鍵，再按 T J -鍵移到“全部揭示選項，按壓確認鍵， 顯示全部揭

23、示信息，按確認鍵返回。如果沒有調(diào)度命令及揭示信息，屏幕將顯示“禁止查詢,按確認鍵返回。3當前臨時揭示查詢當列車運行到距揭示起始點前2000米時，監(jiān)控裝置語音提示“臨時限速xx公里后，可查詢當前揭示。4 工況查詢顯示:按壓查詢鍵，將光標移到“工況顯示選項，按壓 確認 鍵，此時在曲線顯示區(qū)域的右上角出現(xiàn)機車工況顯 示。內(nèi)容包括柴油機轉(zhuǎn)速、列車管壓力、制動缸壓力、均衡 風缸 1 和 2 壓力、工況、過機校正和當前公里標，這個顯示 將一直存在，直到按壓 確認 鍵才消失。工況查詢時，信號機類型區(qū)顯示隨速度變化的公里標， 按一下 確認 鍵，工況顯示窗口消失。7. 巡檢操作 機車運行中，在規(guī)定區(qū)間進行機車巡

24、檢時，按壓操縱端 屏幕顯示器上的 巡檢 鍵，巡檢到非操縱端時按壓屏幕顯示 器上的 巡檢 鍵，返回到操縱端時再按壓屏幕顯示器上的 巡檢 鍵，此時語音提示“巡檢完成 ，即完成一次巡檢操 作。8. 過機距離誤差校正操作 機車運行中，由于空轉(zhuǎn)、輪滑、輪徑等原因造成車位不 準，產(chǎn)生距離誤差超過 100 米時，監(jiān)控裝置不能自動校正距 離時，乘務(wù)員需進行一次性手動車位調(diào)整，可通過以下兩種 方法完成：1車位誤差在一定范圍內(nèi) 300 米，無論超前誤差還 是滯后誤差，先按壓 車位 鍵，在過信號機發(fā)碼點瞬間，再 按壓自動校正 鍵兩鍵按壓間隔時間不得超過 5 秒，監(jiān) 控裝置將自動進行距離校正。2當機車越過地面信號機發(fā)碼點，監(jiān)控裝置顯示距離還有剩余，稱為滯后誤差。出現(xiàn)滯后誤差時，先按壓 車位 鍵，在過信號機發(fā)碼點的瞬間，再按壓 向前鍵兩鍵按壓 間隔時間不得超過5秒。當機車未到達地