LKJ系统设备简要介绍 2020年5月21日 电务处车载科 1 Part2 Part4 LKJ系统设备发展历程 LKJ系统设备构成及功能 LKJ系统设备运用及管理 Part3 LKJ典型故障案例 2020年5月21日 电务处车载科 2 LKJ定义 列车运行监控装置 LKJ 是中国铁路列车运行控制系统体系的组成部分 是用于防止列车冒进信号 运行超速事故和辅助机车司机 含动车组司机 下同 提高操纵能力的重要行车设备 LKJ是机车 动车组设备的组成部分 铁总运 2014 107号文件 2020年5月21日 4 1 JK 2H型列车运行监控记录装置 列车运行监控记录装置的研究开发始于1990年初 最早得到大规模推广的是JK 2H型列车运行监控记录装置 2020年5月21日 5 1 JK 2H型列车运行监控记录装置 主机 副机 压力传感器 不增设任何地面设备 参数预存储 总体设计思想 解决了距离误差自动校正 机车轮径磨损时测速系统跟踪调整 同一线路中多种信号制式和闭塞方式下监控方式的自动转换等 关键技术 控制模式不断完善 功能越来越丰富 监控记录的作用得到加强 大幅提高了机务部门的管理水平 推广应用 2020年5月21日 6 推广使用列车运行监控记录装置的效果 九五 以来和 八五 同期相比 全路重大安全事故大幅减少 2020年5月21日 7 LKJ2000型列车运行监控记录装置 LKJ2000型比LKJ 93型和JK 2H型在技术等级 功能 人机界面 性能 可靠性和安全性等方面都有了很大程度的提高 主机 显示器 2020年5月21日 8 LKJ 15S型列车运行监控记录装置 LKJ 15S系统采用二乘二取二安全计算机 系统安全完整性等级达到国际铁路标准SIL4 主机 显示器 2020年5月21日 9 LKJ系统设备构成及原理 Part2 10 LKJ设备包括装设于机车 动车组上的主机 人机界面单元 显示器 以及与之配套的速度和压力传感器 信息输入 信息输出和连接设备等 LKJ相关设备包括装设于机车 动车组上的机车安全信息综合监测装置 TAX装置 轨道信息接收处理单元 机车信号 应答器信息接收单元 BTM 机车语音记录装置 列车运行状态信息系统 LAIS 车载设备 铁路车号自动识别系统 ATIS 机车车号自动识别设备等 LKJ设备和LKJ相关设备整体构成LKJ系统 一 LKJ系统设备构成 2020年5月21日 11 LKJ2000主机 运行记录分析软件 线路数据编辑软件 IC卡管理软件 LAIS系统地面软件 其它地面软件 一 LKJ系统设备构成 2020年5月21日 12 一 LKJ系统设备构成 2020年5月21日 13 一 LKJ系统设备构成 LKJ设备包括装设于机车 动车组上的主机 人机界面单元 显示器 以及与之配套的速度和压力传感器 信息输入 信息输出和连接设备等 LKJ2000型主机箱 屏幕显示器 屏幕显示器 连接线缆 信息输出 双针速度表 压力传感器 速度传感器 2020年5月21日 14 一 LKJ系统设备构成 机车信号设备 LKJ相关设备 机车电子标签设备 2020年5月21日 15 电源 数字量输入 出 数字量输入 扩展通信 模拟量输入 出 通信 地面信息处理 监控记录 1 LKJ主机构成 2020年5月21日 16 1 LKJ主机构成 2020年5月21日 17 监控记录插件作为LKJ2000型监控装置的主机模块 是系统的核心部件 模块以32位微处理器MC68332为CPU 主要完成地面线路数据的存储与调用 运行状态数据的记录与同步 控制模式曲线的计算 实时时钟的产生 通过双路CAN串行总线和VME并行总线实现对系统其它模块的控制与管理 其它模块中带CPU的模块通过CAN网络与主机模块交换数据 而不带CPU的模块通过VME并行总线与主机模块联接 工作主机与热备主机之间的数据交换是通过同步通信实现的 记录用数据存储器与实时时钟器件采用非易失性存储器件 在无需外部电池情况下实现数据的长期可靠保存 记录数据的转储可通过RS232通信接口完成 系统管理制动计算数据记录 监控记录插件 2020年5月21日 18 1 LKJ主机构成 地面信息处理插件 轨道电路绝缘节检测轨道电路叠加信息处理 完成轨道电路绝缘节检测 为主机提供距离校正信号 接收并处理轨道电路叠加信息信息 2020年5月21日 19 1 LKJ主机构成 通信插件 通信插件提供装置的各种对外串行通讯接口 通讯接口包括2路RS485接口及1路RS422 RS485接口 与监控主机通过内部CAN网络交换数据 2020年5月21日 20 1 LKJ主机构成 模拟量输入 出插件 所有模拟量信号输入双针表驱动信号输出 主要完成模拟输入信号和频率输入信号的调整 隔离 模 数转换及模拟输出信号的数 模转换 隔离及调整输出 模拟输入信号包括 压力信号 电流信号 电压信号以及加速度信号 频率输入信号包括速度信号及柴油机转速信号 模拟输出信号主要是驱动双针速度表实际速度和限制速度的电流信号 以及驱动双针速度表里程计的电压脉冲信号 2020年5月21日 21 1 LKJ主机构成 数字量输入插件 完成16机车信号点灯条件输入 50V 的光电隔离与转换 经VME并行总线与监控主机联接 供监控主机读取 2020年5月21日 22 1 LKJ主机构成 电源插件 110V电源输入多路电源输出 系统工作电源取自机车110V电源 将110V电源经过电源板处理 得到所要的电压 具体如下图 2020年5月21日 23 1 LKJ主机构成 2020年5月21日 24 10英寸高亮度彩色液晶屏 实际速度 限制速度曲线 线路状态信息显示线路隧道 桥梁 坡度 弯道等 以图形方式显示 更加直观 2 LKJ屏幕显示器 2020年5月21日 25 2 LKJ屏幕显示器 2020年5月21日 26 3 LKJ传感器 压力传感器 速度传感器 2020年5月21日 27 压力传感器 压力传感器可分为A B E型 即TQG14A型 TQG14B型 TQG14E型压力传感器 内燃机车需装4个压力传感器 电力机车需装3个压力传感器 YC1 机车列车管压力传感器 主要为检测机车列车管有否压力 YC2 机车闸瓦压力传感器 主要为检测机车闸缸有否压力 安装部位由用户自定 YC3 YC4为内燃机车 端均衡风缸压力传感器 电力机车全车只有一个均衡风缸 安装1个均衡风缸压力传感器 LKJ压力传感器 2020年5月21日 28 速度传感器 目前与监控装置配套的光电速度传感器有DF8 DF16 TQG9 及TQG15四种类型 四种传感器可以互换使用 这四种产品的基本工作原理都是用一个光源 发光二极管 经随车轮转动的光栅盘变为断续光 致使光接收器中的光敏二极管通断运行 经电路的放大整形后 输出与转速成比例的方波脉冲序列 速度传感器 2020年5月21日 29 LKJ的功能 LKJ的主要功能 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 30 二 LKJ系统设备功能 只有在列车速度超过安全行车允许的速度时才启动制动设备 当列车速度低于安全行车允许的速度时 监控装置不影响列车的正常运行 1 LKJ的主要功能之一 监控功能 对机车信号信息进行限速控制 以防止列车越过关闭的信号机 2020年5月21日 31 防止列车超过线路允许速度 机车允许速度 车辆允许速度及其它允许速度中的最低值 防止列车超过规定的调车限速 1 LKJ的主要功能之一 监控功能 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 32 可按揭示命令要求控制列车在规定的施工区段速度不超过临时限速 可防止列车溜逸运行 二 LKJ系统设备功能 1 LKJ的主要功能之一 监控功能 2020年5月21日 33 可根据机车信号信息 或地面传输信息 车载线路数据以及输入的列车运行参数实时计算出速度 距离制动模式曲线 LKJ启动制动设备实施列车制动后 对于紧急制动方式 必须停车后才可缓解 对于常用制动方式 在列车速度低于LKJ设定的速度时 LKJ提供人工缓解条件 当列车达到报警速度时 监控装置开始报警 若列车速度超过监控装置设定的动作值 即切除牵引动力 实施常用或紧急制动 控制列车减速或停车 二 LKJ系统设备功能 1 LKJ的主要功能之一 监控功能 2020年5月21日 34 1 LKJ的主要功能之二 记录功能 机车信号 LKJ的限速 列车管压力 运行控制级位 运行速度 时间 地点 变化的数值以及司机的操作等 通过计算机系统和专门开发的软件对这些记录进行整理 检索 实现了对司机日常作业的科学考核和对主要设备质量状态的客观跟踪 促进了司机作业的规范化和操纵水平的提高 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 35 1 LKJ的主要功能之三 显示及语音提示功能 屏幕显示器的显示界面能显示如下信息 日期和时间 机车信号信息 列车运行速度与限速 前方目标信号机的类别 编号 距前方信号机距离 机车所在位置的里程坐标 监控状态和列车制动状态 列车最近走过的不少于1km以内的运行速度值轨迹曲线 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 36 屏幕显示器的显示界面能显示如下信息 机车当前位置至前方不少于3km以内的线路允许速度曲线 运行所在闭塞分区及运行前方闭塞分区模式限制速度曲线 1 LKJ的主要功能之三 显示及语音提示功能 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 37 以曲线 符号和文字形式 沿线路里程的延展显示机车运行前方不少于3km以内的线路曲线 坡道坡度 道口 桥梁 隧道及车站 信号机 电气化铁路接触网分相标等设置情况 1 LKJ的主要功能之三 显示及语音提示功能 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 38 监控装置报警 机车信号变化 前方限速变化 动力切除 常用制动或紧急制动 允许缓解 车机联控 侧线股道或支线的选择 其他语音提示内容 监控装置屏幕显示器可以进行下列各类信息的声音提示 1 LKJ的主要功能之三 显示及语音提示功能 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 39 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 为铁路的现代化管理及事故分析提供强有力的工具 1 LKJ的主要功能之四 记录数据分析处理功能 质量分析 安全分析 运行曲线 全程记录 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 40 2 LKJ的技术特点 列车运行全部线路设施资料预先存储于主机中 不用再地面增设附加设备 节省了设备投资和维护管理费用 大量线路资料载于车上 不需要复杂的地面至车上的传输环节 稳定可靠 对于地点特征 特殊要求信息 LKJ设计了接受传输地面信息的接口 1 车载存储线路参数 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 41 2 LKJ的技术特点 将线路设施固定限速 闭塞指令限速等各种控制要求的限速值沿运行里程形成连续平滑速度模式曲线 最大限度地适应司机正常人工操纵和运行效率的提高 提高了控制精度 2 采用连续平滑速度模式曲线控制 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 42 采用了先进的32位CPU作为系统主机 比前代监控装置具有更高的运行速度 控制精度和更强的数据处理能力 3 实时计算取得速度控制值 2 LKJ的技术特点 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 电务处车载科 43 做到了全国铁路采用统一的硬件和统一的基本控制软件 对各运行区域的不同线路条件和不同的行车要求 通过写入不同的线路资料和控制参数予以适应 因此适应性强 便于规范管理 4 控制过程全部采用计算机实现 2 LKJ的技术特点 二 LKJ系统设备功能 2020年5月21日 电务处车载科 44 LKJ2000采用模块级主从热备冗余 采用CAN作为系统内部通信方式进行数据交换 具有高强的检错和纠错能力 传输可靠性大为提高 系统除满足机车振动 温度等环境的国家标准要求外 其电磁兼容性满足IEC61000标准的三级要求 5 提高可靠性设计 2 LK。