系统简介LKJ2000LKJ2000型列车运行监控记录装置型列车运行监控记录装置2021/7/242021/7/241 1 LKJ2000 LKJ2000 型型列车运行监控记录装列车运行监控记录装置基本组成如下:置基本组成如下:主机箱主机箱主机箱主机箱显示器显示器显示器显示器事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器(选件)(选件)(选件)(选件)速度传感器速度传感器速度传感器速度传感器压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器双针速度表双针速度表双针速度表双针速度表硬件组成硬件组成2021/7/242系统结构框图(车载部分)LKJ2000LKJ2000主机箱主机箱主机箱主机箱控制输出控制输出控制输出控制输出通用式通用式通用式通用式机车信号机车信号机车信号机车信号ⅡⅡ端显示器端显示器端显示器端显示器列车总线列车总线列车总线列车总线机车工况输入机车工况输入机车工况输入机车工况输入Ⅰ Ⅰ端显示器端显示器端显示器端显示器速度信号(速度信号(速度信号(速度信号(2 2路)路)路)路)压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器1 1压力传感器压力传感器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事故状态记录器事故状态记录器Ⅰ Ⅰ端双针表端双针表端双针表端双针表ⅡⅡ端双针表端双针表端双针表端双针表压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器3 32021/7/242021/7/243 3 主机箱主机箱电源电源电源电源数字量输入数字量输入数字量输入数字量输入/ / / /出出出出数字量输入数字量输入数字量输入数字量输入备用备用备用备用模拟量输入模拟量输入模拟量输入模拟量输入/ / / /出出出出通信通信通信通信地面信息处理地面信息处理地面信息处理地面信息处理监控记录监控记录监控记录监控记录2021/7/242021/7/244 4主机箱之插件 监控记录插件监控记录插件 系统管理系统管理系统管理系统管理 制动计算制动计算制动计算制动计算 数据记录数据记录数据记录数据记录 地面信息处理插件地面信息处理插件 轨道电路绝缘节检测轨道电路绝缘节检测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轨道电路叠加信息处理轨道电路叠加信息处理2021/7/242021/7/245 5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 16161616路路路路50V50V50V50V电压开关信号输入电压开关信号输入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2021/7/242021/7/246 6数字量输入数字量输入/ /出插件出插件 8 8路路110V110V电压信号输入电压信号输入 8 8路对外继电器输出接口路对外继电器输出接口 电源插件电源插件 110V110V110V110V电源输入电源输入电源输入电源输入 多路电源输出多路电源输出多路电源输出多路电源输出主机箱之插件2021/7/242021/7/247 7(10英寸高亮度彩色液晶屏) 显示器显示器——屏幕显示器屏幕显示器l l 实际速度、限制速度实际速度、限制速度实际速度、限制速度实际速度、限制速度曲线曲线曲线曲线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,更加以图形方式显示,更加以图形方式显示,更加直观直观直观直观2021/7/242021/7/248 8 2000型监控装置采用双机热备冗余型监控装置采用双机热备冗余工作方式,由工作方式,由A、、B二组二组完全独立完全独立的控制的控制单元组成,每组单元都有完整的信号输单元组成,每组单元都有完整的信号输入及控制输出接口模块。
入及控制输出接口模块双机热备冗余双机热备冗余 系统内部串行通信网络系统内部串行通信网络CAN也采用也采用A、、B组双套冗余方式组双套冗余方式2021/7/242021/7/249 9 带带带带CPUCPU的插件之间采用的插件之间采用的插件之间采用的插件之间采用CANCAN标准串行总线连接标准串行总线连接标准串行总线连接标准串行总线连接 不带不带不带不带CPUCPU的插件之间采用的插件之间采用的插件之间采用的插件之间采用VMEVME并行总线与监控主机连接并行总线与监控主机连接并行总线与监控主机连接并行总线与监控主机连接模拟量输入模拟量输入模拟量输入模拟量输入/ /输出插件输出插件输出插件输出插件数字量输入插件数字量输入插件数字量输入插件数字量输入插件数字量输入数字量输入数字量输入数字量输入/ /输出插件输出插件输出插件输出插件监控主机插件监控主机插件监控主机插件监控主机插件地面信息处理插件地面信息处理插件地面信息处理插件地面信息处理插件通信插件通信插件通信插件通信插件 A A组、组、组、组、B B组监控主机插件之间采用组监控主机插件之间采用组监控主机插件之间采用组监控主机插件之间采用同步通信同步通信同步通信同步通信方式方式方式方式进行数据交换。
进行数据交换进行数据交换进行数据交换 主机箱与显示器及事故状态记录器之间采用与主机箱与显示器及事故状态记录器之间采用与主机箱与显示器及事故状态记录器之间采用与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主机箱内部网络相同的主机箱内部网络相同的主机箱内部网络相同的双路双路双路双路CANCAN网络网络网络网络进行连接进行连接进行连接进行连接2021/7/2410Ⅰ Ⅰ 端端显显示示器器地面地面信息信息处理处理 A通通讯讯A监控监控主机主机A监控监控主机主机B通通讯讯B地面地面信息信息处理处理 BⅡ Ⅱ 端端显显示示器器事故事故状态状态记录记录器器电源电源A电源电源B数字量数字量输入输入/出出A数字量数字量输入输入A模拟量模拟量输入输入/出出A模拟量模拟量输入输入/出出B数字量数字量输入输入B数字量数字量输入输入/出出BCANACANB5V±12V +15V+24V110V5V ±12V +15V+24V110V机车信号机车信号机车工况机车工况输出控制输出控制双机冗余结构示意图双机冗余结构示意图VMEVME同步同步通信通信模拟信号模拟信号2021/7/242021/7/241111 速度信息取自机车轮对速度信息取自机车轮对上的上的TQG15TQG15或或DF16DF16光电式速度传光电式速度传感器,监控装置可提供感器,监控装置可提供3 3路速度路速度信号输入接口,在通常情况下,信号输入接口,在通常情况下,输入输入2 2路速度信号。
路速度信号对外信号流程 2 2路或路或3 3路速度信号同时输入至路速度信号同时输入至A A、、B B机机模拟量输入模拟量输入/ /输出插件的速度信号接口各速输出插件的速度信号接口各速度传感器采用度传感器采用同一电源同一电源供电,此供电,此15V15V电源由电源由A A、、B B机电源插件输出机电源插件输出并联并联后供给传感器后供给传感器2021/7/242021/7/241212 压力检测除了检测列车管压力压力检测除了检测列车管压力外,还检测机车外,还检测机车制动风缸制动风缸压力及压力及均衡风均衡风缸缸压力,均衡风缸压力信号用于反馈控压力,均衡风缸压力信号用于反馈控制以提高常用制动减压量控制精度,制制以提高常用制动减压量控制精度,制动缸压力信号主要在机车单机运行时作动缸压力信号主要在机车单机运行时作为状态记录依据为状态记录依据 压力传感器压力传感器可采用可采用TQG14TQG14型机车型机车压力变送器压力变送器2021/7/2413 各个压力传感器采用同一各个压力传感器采用同一供电电源,此供电电源,此15V15V电源由电源由A A、、B B机电源插机电源插件输出的压力传感器电源并联后供给。
件输出的压力传感器电源并联后供给 每路压力信号同时输入至每路压力信号同时输入至A A、、B B机模拟量机模拟量输入输入/ /输出插件的压力信号接口压力输出插件的压力信号接口压力信号输入电路图如下:信号输入电路图如下: 列车管压力传感器列车管压力传感器制动缸压力传感器制动缸压力传感器均衡风缸压力传感器均衡风缸压力传感器模拟量模拟量输入输入/输出输出A模拟量模拟量输入输入/输出输出B电源电源A 电源电源B时代集团公司时代集团公司2021/7/2414 2000型监控装置可驱动双针速度表实型监控装置可驱动双针速度表实际速度与限制速度,驱动信号为际速度与限制速度,驱动信号为0-20mA的的电流信号电流信号24V脉冲信号驱动脉冲信号驱动 里程计 双针速度表双针速度表 双针速度表照明电源采用机车照明电源双针速度表照明电源采用机车照明电源24V或或110V))2021/7/242021/7/241515A机机输入电流输入电流B机机输入电流输入电流Ⅰ端端双针表双针表Ⅱ端端双针表双针表双双双双针针针针速速速速度度度度表表表表驱驱驱驱动动动动信信信信号号号号由由由由模模模模拟拟拟拟输输输输入入入入/ / / /输输输输出出出出插插插插件件件件提提提提供供供供,,,,A A A A、、、、B B B B机机机机对对对对双双双双针针针针速速速速度度度度的的的的驱驱驱驱动动动动,,,,既既既既不不不不采采采采用用用用并并并并联联联联方方方方式式式式,,,,也也也也不不不不采采采采用用用用串串串串联联联联方方方方式式式式,,,,而而而而是是是是采采采采用用用用继继继继电电电电器器器器触触触触点点点点切切切切换换换换的的的的方方方方式输出式输出式输出式输出,以实现,以实现,以实现,以实现A A A A、、、、B B B B机驱动切换。
机驱动切换机驱动切换机驱动切换实实实实际际际际速速速速度度度度与与与与限限限限制制制制速速速速度度度度信信信信号号号号驱驱驱驱动动动动机机机机车车车车I I I I、、、、IIIIIIII端端端端双双双双针速度表采用针速度表采用针速度表采用针速度表采用串联串联串联串联的联接方式;的联接方式;的联接方式;的联接方式;里里里里程程程程计计计计信信信信号号号号仅仅仅仅驱驱驱驱动动动动机机机机车车车车I I I I端端端端双双双双针针针针速速速速度度度度表表表表在在在在安安安安装装装装了了了了数数数数/ / / /模模模模转转转转换换换换盒盒盒盒的的的的情情情情况况况况下下下下,,,,双双双双针针针针速速速速度度度度表表表表里里里里程程程程计计计计也也也也可由数可由数可由数可由数/ / / /模转换盒驱动模转换盒驱动模转换盒驱动模转换盒驱动2021/7/242021/7/241616数字量输入信号包括:机车信号点灯条件输入和机数字量输入信号包括:机车信号点灯条件输入和机车工况信号输入机车信号输入为车工况信号输入机车信号输入为50V50V50V50V电平信号电平信号电平信号电平信号,取自通,取自通用式机车信号装置;机车工况输入为用式机车信号装置;机车工况输入为110V110V110V110V电平信号电平信号电平信号电平信号,取自,取自机车控制回路。
机车控制回路机车工况信号输入主机后,先经过过压抑制板处理机车工况信号输入主机后,先经过过压抑制板处理(抗干扰),然后输入至数字输入(抗干扰),然后输入至数字输入/ /输出插件输出插件A A及数字输入及数字输入/ /输出插件输出插件B B机车工况输入信号见下图:机车工况输入信号见下图:机车机车控制回路控制回路过压过压抑制板抑制板数字数字输入输入/出出A数字数字输入输入/出出B机车机车工况工况数字信号数字信号2021/7/2417 机车信号信息可取自机车信号信息可取自JT1-A(SJ93)JT1-A(SJ93)、、JT1-B(SJ94)JT1-B(SJ94)通用式机车信号装置(取点通用式机车信号装置(取点灯条件),也可通过灯条件),也可通过RS485/RS422RS485/RS422串行串行通信方式获取通信方式获取 监控装置从通用式机车监控装置从通用式机车信号装置获得机车信号点灯条件后信号装置获得机车信号点灯条件后同时同时 输入至数字输入插件输入至数字输入插件A A及数字及数字输入插件输入插件B B,经隔离等处理后分别,经隔离等处理后分别输出监控主机输出监控主机A A及监控主机及监控主机B B。
2021/7/2418数字量输出数字量输出常用制动控制输出常用制动控制输出 6 6路路紧急制动控制输出紧急制动控制输出 1 1路路20002000型监控装置提供:型监控装置提供:其中其中3 3路常用制动控制输出用于路常用制动控制输出用于““卸卸载载”“”“关风关风”“”“减压减压””,另外,另外3 3路备用2021/7/2419紧急在内部的连接方式紧急在内部的连接方式110V110V110V110V110V110V紧急制动紧急制动紧急制动紧急制动A A机机机机B B机机机机紧急制动控制输出采用并联输出电压紧急制动控制输出采用并联输出电压方式注意:注意:紧急制动控制输出不能直接驱动电力紧急制动控制输出不能直接驱动电力 机车主断路器动作机车主断路器动作2021/7/2420 常用制动控制输出为继电器触点输常用制动控制输出为继电器触点输出,输出容量为出,输出容量为300mA300mA((110V110V),可直接驱),可直接驱动动常用制动装置放风阀,常用制动装置放风阀, 无需经过无需经过““常用制常用制动继电器接线盒动继电器接线盒””驱动放风阀。
驱动放风阀 主机内主机内A A机与机与B B机数字输入机数字输入/ /输出输出插件中常用制动控制输出采用常开触点并插件中常用制动控制输出采用常开触点并联、常闭触点串联的联接方式联、常闭触点串联的联接方式常用在内部的连接方式常用在内部的连接方式2021/7/2421 常用制动的两种连接方式:常开常用制动的两种连接方式:常开触点并联和常闭触点串联分别如下:触点并联和常闭触点串联分别如下:B B常开常开常开常开A A机机机机B B机机机机A A常开常开常开常开110V110V常用常用常用常用常开触点并联连接方式:常开触点并联连接方式:110V110VA A机机机机B B机机机机110V110V常用常用常用常用常闭触点串联连接方式:常闭触点串联连接方式:注意:注意:建议使用常开触点并联方式建议使用常开触点并联方式2021/7/2422TB装置满足装置满足《《TB1394-93TB1394-93铁道机车铁道机车电子装置电子装置》》标准要求标准要求 装置电磁兼容性满足装置电磁兼容性满足《《EN50121-EN50121-3-23-2欧盟铁路机车车辆电气设备欧盟铁路机车车辆电气设备电磁兼容性能电磁兼容性能》》标准要求。
标准要求 2021/7/242021/7/242323装置具有与地面进装置具有与地面进行信息传输的接口行信息传输的接口功能及传输信息的功能及传输信息的处理功能处理功能采用了先进的采用了先进的3232位位微微控制器技术、安全性控制器技术、安全性技术以及数字信号处技术以及数字信号处理技术等来保证行车理技术等来保证行车安全的控制装置安全的控制装置 2021/7/242021/7/242424装置具有通用性,可通过面向用户装置具有通用性,可通过面向用户的软件参数调整为满足不同功能的的软件参数调整为满足不同功能的要求 装置应采用标准的装置应采用标准的模块化结构模块化结构,并,并考虑今后功能的扩充和升级考虑今后功能的扩充和升级 装置记录数据格式采用装置记录数据格式采用不定长不定长数据格式数据格式 2021/7/242021/7/242525控制输出控制输出压力信号输入通道压力信号输入通道系统通信速率系统通信速率转储器容量转储器容量记录数据存储容量记录数据存储容量地面数据存储容量地面数据存储容量监控程序存储容量监控程序存储容量参参数数主处理器主处理器4 4路路1 1路路9.6Kbit/9.6Kbit/S S1MB1MB256KB256KB128KB128KB32KB32KB9393型型1616位位8 8路路4 4路路300Kbit/300Kbit/S S8MB8MB2MB2MB1MB1MB1MB1MB20002000型型3232位位2 2倍倍4 4倍倍>>3030倍倍8 8倍倍8 8倍倍8 8倍倍3232倍倍对对比比速度速度8-108-10倍倍2021/7/242021/7/242626个人观点供参考,欢迎讨论。