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1、LKJ2000型列车运行监控记录装置系统简介技术背景技术背景基本功能基本功能系统构成系统构成技术特点技术特点可靠性及安全性可靠性及安全性主要技术参数主要技术参数发展前景发展前景在铁路运输的发展过程中，运输安全始终是人们最关在铁路运输的发展过程中，运输安全始终是人们最关注的问题。自注的问题。自9595年以来，全国所有的内、电机车上均安装年以来，全国所有的内、电机车上均安装了了JKJK2H2H和和LKJLKJ9393型速度监控装置。型速度监控装置。国际上，各铁路强国也研制了各种类型的国际上，各铁路强国也研制了各种类型的ATCATC、ATPATP装置，如日本最新的数字化装置，如日本最新的数字化ATP
2、ATP、法国的法国的TVM300TVM300、TVM430TVM430等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。与国外装置相比，我国监控装置采用车载微机内存运与国外装置相比，我国监控装置采用车载微机内存运行线路参数的方式，设备简单、投资少，并有较强记录功行线路参数的方式，设备简单、投资少，并有较强记录功能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。监控功能 1防止列车线路超速。 2防止列车冒进关闭的进站信号机。 3防止列车冒进关闭的出站信号机。 4防止列车溜逸。 5防止列车以高于规定的限制速度调车 作业
3、。 6按列车运行揭示要求控制列车不超过 临时 限速。记录功能 1 1、开、开/ /关机时相关参数记录。关机时相关参数记录。2 2、乘务员输入参数（或、乘务员输入参数（或ICIC卡输入）记录。卡输入）记录。3 3、运行参数记录。、运行参数记录。4 4、事故状态记录。、事故状态记录。显示功能（以数字或图形方式显示） 1 1、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速度）。度）。2 2、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。3 3、显示运行线路状态。、显示运行线路状态。4 4、显示机车优化操作曲线。、显示机车优化操作
4、曲线。5 5、其他运行参数显示。、其他运行参数显示。地面分析处理功能将车载记录的列车运行数据经过翻译、整理，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。析提供强有力的工具。n 车载部分系统构 成地面部分系统构成系统构成（车载部分） l l主机箱主机箱l l显示器显示器l l事故状态记录器事故状态记录器l l双针速度表双针速度表l l压力传感器压力传感器l l速度传感器速度传感器系统结构框图（车载部分）LK
5、J2000LKJ2000主机箱主机箱控制输出控制输出通用式通用式 机车信号机车信号端端显示器显示器列车总线列车总线机车工况输入机车工况输入端显示器端显示器速度信号（速度信号（2 2路）路）压力传感器压力传感器1 1压力传感器压力传感器2 2事故状态记录器事故状态记录器端双针表端双针表端端双针表双针表压力传感器压力传感器3 3主机箱主机箱 电源电源数字量输入数字量输入/ /出出数字量输入数字量输入备用备用模拟量输入模拟量输入/ /出出通信通信地面信息处理地面信息处理监控记录监控记录主机箱之插件监控记录插件监控记录插件系统管理系统管理制动计算制动计算数据记录数据记录地面信息处理插件地面信息处理插件
6、轨道电路绝缘节检测轨道电路绝缘节检测轨道电路叠加信息处理轨道电路叠加信息处理模拟量输入模拟量输入/ /出插件出插件所有模拟量信号输入所有模拟量信号输入 双针表驱动信号输出双针表驱动信号输出数字量输入插件数字量输入插件1616路路50V50V电压开关信号输入电压开关信号输入通信插件通信插件 提供对外的多路串行通信接口提供对外的多路串行通信接口 主机箱之插件数字量输入数字量输入/ /出插件出插件8路110V电压信号输入8路对外继电器输出接口电源插件电源插件110V110V电源输入电源输入多路电源输出多路电源输出主机箱之插件（10英寸高亮度彩色液晶屏）n n显示显示 器器屏幕显示器屏幕显示器l l实
7、际速度、限制速度实际速度、限制速度 曲线曲线l l线路状态信息显示线路线路状态信息显示线路隧道、桥梁、坡度、弯道等隧道、桥梁、坡度、弯道等l l以图形方式显示，更加以图形方式显示，更加 直观直观事故前事故前3030分钟状态记录分钟状态记录 事故状态记录器事故状态记录器高密度记录数据：高密度记录数据：1 1次次/5/5米米抗冲击、防水、耐高温抗冲击、防水、耐高温速度传感器双针速度表双针速度表压力传感器压力传感器速度传感器速度传感器压力传感器压力传感器双针速度表双针速度表系统构成（地面部分）n 2000型测试台n 2000型转储器n 地面开发系统n 地面处理系统n 微机网络n 打印机LKJ2000
8、LKJ2000型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速度、柴油机转速、机车管压力、度、柴油机转速、机车管压力、1616路路DC50VDC50V输出、输出、8 8路路DC110VDC110V输出、轨道信号等来完成对输出、轨道信号等来完成对LKJ2000LKJ2000型、型、LKJ-93ALKJ-93A型型和和JK-2HJK-2H型三种类型监控装置的性能检测。型三种类型监控装置的性能检测。测试仪可由交流测试仪可由交流220V220V电源供电，也可由直流电源供电，也可由直流110V110V电源供电。电源供电。（严禁两（严禁两种电源同时供电）种电源同时供电）便携
9、式测试仪便携式测试仪将车载记录数据进行转录，并传送到地将车载记录数据进行转录，并传送到地面微机处理系统。面微机处理系统。转储转储 器器大容量大容量（8M8M）数据校验数据校验高速率高速率通用性通用性地面开发系统地面开发系统（地面数据文件（地面数据文件）地面处理系统结构框图出退勤出退勤运用分析运用分析转储点转储点设备分析设备分析打印机打印机转储器转储器网络服务器网络服务器地面处理系统地面处理系统（文件查询（文件查询）地面处理系统地面处理系统（全程记录）全程记录）地面处理系统地面处理系统（运行曲线（运行曲线）1采用32位微处理器技术 2 2双机热备冗余工作方式双机热备冗余工作方式3 3多级多级通讯
10、结构通讯结构4 4地面信息交换接口地面信息交换接口5 5采用采用CANCAN通信网络通信网络 多主通信方式多主通信方式 CRCCRC校验方式校验方式 高通信速率高通信速率 短帧数据结构短帧数据结构6 6电磁兼容设计原则电磁兼容设计原则 满足满足EN50121-3-2EN50121-3-2电磁兼容标电磁兼容标 准要求。准要求。7 7控制模式控制模式 可实现车载存储数据与地面传输可实现车载存储数据与地面传输 信息相结合信息相结合8 8压力的采集和记录压力的采集和记录 增加对机车均衡风缸压力和制动增加对机车均衡风缸压力和制动 缸压力的采集和记录功能缸压力的采集和记录功能极大的改善了人机界面，利于规范
11、 乘务员操作，减轻劳动强度，适应列车安 全、正点的需要。n10英寸高亮度彩色屏幕显示器n能以图形、符号、文字、曲线显示， 增加直观度n能预示前方信号机位置（种类）、桥 梁、隧道、坡度、曲线及道口等信息 ， 有效提示乘务员的操作9 9采用屏幕显示技术采用屏幕显示技术 1.1 1.1 系统采用双机主从热备冗余方式系统采用双机主从热备冗余方式1.2 1.2 可靠的电磁兼容设计可靠的电磁兼容设计1.3 1.3 采用高可靠的采用高可靠的CANCAN串行总线串行总线1.4 1.4 元器件采用工业级以上产品元器件采用工业级以上产品1.5 1.5 采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检采用模块化程序设计，软
12、件设计时考虑便于检查、验证。程序设计语言采用查、验证。程序设计语言采用C/CC/C语言。语言。1.6 1.6 采用动态扫描方式进行输出控制采用动态扫描方式进行输出控制2.1 2.1 当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧急制动输出急制动输出2.2 2.2 采用故障继电器控制制动输出采用故障继电器控制制动输出2.3 2.3 主主CPUCPU在检测到各类故障后进行相应故障处理在检测到各类故障后进行相应故障处理2.4 2.4 工作主机与热备主机进行双向数据交换，当输出工作
13、主机与热备主机进行双向数据交换，当输出控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制2.5 所有数字量输入通道具备自检回路，所有数字量输出通道反馈输入2.6 采用定时监视器2.7 数据传输采用CRC检验方式2.8 软件具备故障检测功能，并且在检测到故障后，导向不使系统产生错误输出的安全状态控制输出压力信号输入通道系统通信速率转储器容量记录数据存储容量地面数据存储容量监控程序存储容量参 数 主处理器4路1路9.6Kbit/S1MB256KB128KB32KB93型 16位8路4路30
14、0Kbit/S8MB2MB1MB1MB2000型 32位2倍4倍30倍8倍8倍8倍32倍对 比速度8-10倍监控彩屏与机车微机彩屏互换，监控彩屏与机车微机彩屏互换， 建设标准司机操纵室建设标准司机操纵室与列车总线控制接口，实现列车与列车总线控制接口，实现列车 智能控制、自动驾驶智能控制、自动驾驶LKJ2000LKJ2000型监控记录装置型监控记录装置 是在是在LKJ-93LKJ-93型监控装置广泛应用型监控装置广泛应用 的基础上借鉴国内外的基础上借鉴国内外ATPATP及及ATCATC先先 进技术而研究开发的新一代列车进技术而研究开发的新一代列车 超速防护设备超速防护设备，它是现有列车行，它是现
15、有列车行车安全设备的升级换代产品车安全设备的升级换代产品。谢谢谢谢 vv 主处理器采用主处理器采用MC68332MC68332芯芯片片vv 3232位数据处理能力位数据处理能力vv 16M16M寻址范围寻址范围vv 高处理速度高处理速度 vv 高速输入高速输入/ /出接口出接口vv 故障检测功能故障检测功能1 1采用采用3232位微处理器技术位微处理器技术vv双套插件双套插件vv双套双套CANCAN总线总线vv双套双套VMEVME总线总线vv模块级冗余模块级冗余vv主备机故障自动切主备机故障自动切 换换vv数据记录的同步性数据记录的同步性2 2采用双机热备冗余工作方式采用双机热备冗余工作方式 端 显 示 器地面 信息 处理 A通 讯 A监控 主机 A监控 主机 B通 讯 B地面 信息 处理 B 端 显 示 器事故 状态 记录 器电源 A电源 B数字量 输入/出 A数字量 输入 A模拟量 输入/出 A模拟量 输入/出 B数字量 输入 B数字量 输入/出 BCANACANB5V12V +15V+24V110V5V 12V +15V+24V110V机车信号机车工况输出控制双机冗余结构示意图双机冗余结构示意图VMEVME同步通信模拟信号三、系统通讯结构三、系统通讯结构系统通讯分为三级：第一级为系统通讯分
