LKJ2000列车安全运行监控装置介绍

LKJ2000列车安全运行监控装置介绍

主要内容

一、系统简介

1、概述

2、主要功能

二、系统构成及说明

1、系统构成及说明

2、系统各部分介绍

三、系统装车调试

概述

随着铁路列车运行速度的不断提高及运行密度的进一步加大，客、货运输对行车安全装备在功能、可靠性及安全性等方面的要求愈来愈高，现有的安全监控设备在一定程度上已不能满足铁路运输的需要。因此在铁道部科教司、运输局领导下，由河南思维自动化设备有限公司、株洲电力机车研究所及北方交通大学联合研制了的新型列车超速防护设备——LKJ2000型列车运行监控记录装置。

该装置是在JK-2H、LKJ-93型列车运行监控记录装置的成功应用基础上，借鉴国外先进ATP及ATC技术，采用了先进的32位微处理器技术、数字信号处理技术，集中全路速度监控装置的主要技术力量研制而成的。装置不仅可以有效防止“两冒一超”等事故的发生、记录列车运行及乘务员操作等状况，并且采用双机热备冗余工作方式，工作性能更加可靠；装置采用屏幕显示器，以图形、曲线、文字等方式显示前方线路状况、运行情况等信息，功能更加强大。

装置应用范围

LKJ2000型监控装置适合各型电力机车及内燃机车；适应自动及半自动闭塞方式；并能适应各种信号制式，包括移频（含18信息移频）、交流计数、UM-71、极频等。

装置既适合运行于不同速度等级线路的各型旅客列车（包括动车组）及货物列车，也适合于调车机车。装置的软件具有通用性，不同的用户可通过面向用户的软件参数调整来满足不同功能的要求，适应不同的运行情况。

装置主要特点

1、装置的基本工作方式是将运行全程线路的参数事先存储于主机中，作为监控工作的依据，并能够与地面信息交换, 采用车载或车载数据与地面信息相结合的控制模式。

2、系统采用双机主从热备冗余方式（模块级冗余），当工作机出现故障的情况下，自动切换到热备机工作，当任意一个单元或通道出现故障的情况下，自动启用备用单元或通道，大大

提高了工作可靠性。

3、监控功能的制动模式限速曲线采用实时计算，并考虑客/货车，制动机种类、线路坡度等因素对制动距离的影响，使制动距离尽量接近于实际。

4、对故障导向的安全措施作了较多的考虑。对速度信息故障、机车信号信息故障、过绝缘节校正故障，通信故障等都有具体的的处理。

5、具备大容量IC卡读写功能，能够解决对乘务员的参数输入，临时限速的控制，大交路大轮乘文件转储困难等问题。

装置主要功能

1、监控功能

●防止列车越过关闭的地面信号机。

●防止列车超过线路（或道岔）允许速度及机车、车辆允许的构造速度。

●防止机车以高于规定的限制速度进行调车作业。

●在列车停车情况下，防止列车溜逸。

●可按列车运行揭示要求控制列车不超过临时限速。

2、记录功能

●开/关机时相关参数记录。

●乘务员输入参数（或IC卡输入）记录。

●运行参数记录。

●事故状态记录。

●插件故障记录

3、显示功能

●显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速度）。

●显示距前方信号机距离及前方信号机种类。

●显示运行线路状况

●显示机车优化操纵曲线

●其它运行参数的显示

4、地面分析功能

将车载记录的列车运行数据经过翻译、整理，以直观的全程记录、运行曲线、各种报表等形式再现列车运行全过程，为机务的现代化管理及事故分析提供强有力的工具。

系统原理

装置主机采用双套热备冗余工作方式，由A、B两组完全独立的控制单元组成，每组单元都有完整的信号输入及控制输出接口模块连接，单元内部不带CPU的插件之间采用VME 并行总线与监控记录插件连接，不带CPU的插件包括模拟量输入/出插件、数字量输入插件、数字量输入/出插件及电源插件；带CPU的插件之间采用CAN标准串行总线连接，这些模块包括监控记录插件、地面信息处理插件及通信插件。系统内部串行通信网络也采用A、B 两组冗余方式。A、B组两个监控记录插件之间采用同步通信方式进行数据交换。主机箱与显示器及事故状态记录器之间采用与主机箱内部网络相同的双路CAN网络进行连接。

系统原理框图

装置系统构成

1、监控主机箱（双套模块冗余）1台

2、屏幕显示器2台

3、LKJ2000数据转储器（或大容量IC卡）地面配置

4、事故状态记录器（黑匣子）1个

5、双针速度表（带里程计或不带里程计）2个

6、光电式速度传感器2个

7、压力传感器4个

系统构成框图监控主机前面板示意图

制动控制输出说明

LKJ2000列车运行监控记录装置对机车控制手段主要分五个等级。

报警：当列车运行速度超过报警速度时，显示器发出语音报警（由监控装置完成。

卸载：当列车运行速度超过允许值时，装置切除机车牵引电流（即将牵引力减为零，但电制动工况时不切除。

常用制动：当卸载不能使列车减速，此时由监控装置发出指令使列车实施常用制动，迫使列车减速。常用制动后，当列车速度低于规定的安全速度时，允许司机缓解。

紧急制动：在使用常用制动时不能使列车减速至允许的限速值时，监控装置将发出指令实施紧急制动，迫使列车立即停车。紧急制动不允许司机缓解，当列车速度为0时，自动缓解。

系统故障：当系统中A、B机同时故障时，显示器发出故障报警。要求司机在3分钟内关断主机电源，否则实施紧急制动。

其中卸载、常用制动、紧急制动是由监控装置发出指令，机车控制装置予以实施。

装置操作注意事项

●主机电源开/关不能过快，开、关间隔时间应在30秒以上，以保证电源正常工作。

●不允许带电拔插插件，否则可能损坏插件内元器件。

●插件电路板取出机箱后，不应用手触摸板内电路及元器件，以防静电损坏电路板。

●所有插件插入机箱后，均应将面板紧固螺钉拧紧以防插件脱落。拔出插件前，必须

先将紧固螺钉拧松。

●所有插件在机箱内均有固定位置，插件插入时应对准其所在位置。当插件插入时，

不能用力太大，以避免插头引脚损坏。

●初次安装或更换主机箱时，应注意后盖板输入/出连接器可靠连接。

●严禁划伤或敲击屏幕显示器。

主机各插件功能

1、电源板：采用模块电源将机车上的110V输入电源转换为装置工作所需的5V、15V、24V、±12V等多路电源。

2、监控记录板：监控记录插件集监控、记录功能于一体是系统的核心单元。主要进行测速、测距、监控逻辑判断、制动距离计算及监控控制功能的执行；机车运行参数记录和暂存、文件的转储发送。

3、地面处理板：完成对轨道电路传输的机车信号信息分析处理，确定轨道电路区间分段地点，提供监控主机信号距离修正及机车轮径修正信息。同时处理在轨道电路传输的机车信号信息上叠加的其它控制用的信息，也可处理类似地面应答器装置发出的其它点式信息，供监控插件使用，可以更大地增加监控装置的控制功能，提高监控装置工作的可靠性及自动化程度。

4、通信板：主要完成监控装置与其它设备之间的通信，以使不同通信格式、不同通信接口和速率的设备可以和监控主机交换数据。

5、模拟量输入/出板：模拟量输入/出插件是速度传感器、柴油机转速传感器、列车管压力传感器、电力机车原边电流互感器、双针速度表与监控记录插件之间的接口。将速度传感器、转速传感器输入的信号进行调整处理后送到监控主机插件，将压力传感器（三路/四路）、原

边电流/电压互感器、输入的信号进行调整处理、模数转换后送到监控记录插件，同时根据监控记录插件指令送出电流信号驱动双针速度表，送出脉冲信号驱动里程计。

6、数字量输入板：数字量输入插件完成对机车信号的采集，并将转换后的电平送到数据总线，供监控记录插件采样。插件共有16路开关量输入通道，由机车信号输入通道和机车信号自检电路两部分组成。

7、数字量输入/出板:将机车工况等110V信号进行隔离和电平转换后送数据总线，并且各通道具有自检功能；输出隔离开关量控制信号，对机车常用制动阀和紧急制动阀等进行控制，输出通道也具有自检功能；同时包含故障继电器驱动控制电路，系统故障时使系统交权。

8、扩展通信板:提供对机车双向标签的RS485通信接口；提供对无线数传装置的CAN通信接口；提供鸣笛记录等外部CAN通信接口。