LKJ系统设备简要介绍（PPT62页)

LKJ系统设备简要介绍2019年10月3日电务处车载科1Part1LKJPart2Part4LKJ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Part3LKJ典型故障案例2019年10月3日电务处车载科2LKJ系统设备发展历程2019年10月3日3LKJ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2019年10月3日41.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。2019年10月3日51、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2019年10月3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。020406080100120140“八五”期间“九五”期间全路冒进信号险性事故125162019年10月3日7LKJ2000型列车运行监控记录装置铁道部组织株洲所、思维公司、北方交大开始研制。通过铁道部科学技术成果鉴定。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2019年10月3日8LKJ-15S型列车运行监控记录装置2013年6月，铁路总公司正式立项《新一代LKJ技术研究》（课题号：2013XO01-H）批准开展新一代LKJ技术研究工作。2017年中国铁路总公司对新一代LKJ进行技术评审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2019年10月3日9LKJ系统设备构成及原理10LKJ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2019年10月3日11LKJ2000主机转储器（IC）卡地面微机系统制动控制机构压力传感器1压力传感器2压力传感器3速度传感器地面信息输入地面信息接收器机车工况输入机车信号轨道电路接收线圈TAX2TMIS语音录音平面调车接口盒平调灯显设备I端双针表II端双针表II端显示器鸣笛装置I端显示器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LAIS系统车载设备I端通话器II端通话器一、LKJ系统设备构成2019年10月3日12一、LKJ系统设备构成2019年10月3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2019年10月3日14机车安全信息综合监测装置（TAX）机车语音记录装置列车运行状态信息系统车载设备（LAIS车载设备）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2019年10月3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2019年10月3日16电源插件A数字量输入输出插件A数字量输入插件A通信插件A模拟量输入输出插件A扩展通信插件A地面信息处理插件A监控记录插件A电源插件B数字量输入输出插件B数字量输入插件B通信插件B模拟量输入输出插件B扩展通信插件B地面信息处理插件B监控记录插件B（1）LKJ主机构成2019年10月3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2019年10月3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。2019年10月3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。2019年10月3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。2019年10月3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。2019年10月3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：机车110V电源电源板5V：提供系统5V工作电源±12V：供模拟量板15V：用于显示器电源控制24V：驱动继电器（注意：双针表、里程计的24V是经过12V电源转化而来）2019年10月3日23（1）LKJ主机构成2019年10月3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屏幕显示器工作状态指示区限速值曲线运行速度值轨迹曲线警示光带列车位置里程坐标机车信号实际速度限速距前方目标距离信号机类型及编号日期、时间2019年10月3日25（2）LKJ屏幕显示器2019年10月3日26（3）LKJ传感器压力传感器速度传感器2019年10月3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Ⅰ、Ⅱ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2019年10月3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V=𝑓𝑛×𝐷×π×36002019年10月3日29LKJ的功能运行速度监控功能记录功能显示/语音提示功能记录数据分析处理LKJ的主要功能二、LKJ系统设备功能2019年10月3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。红/黄灯速度距离控制模式曲线司机操作曲线安全距离防冒控制——信号关闭停车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；2019年10月3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；黄灯限速值速度距离控制模式曲线（报警界限）实际运行曲线12008001000400600200080km/h黄灯防超速控制黄灯防止列车超过规定的调车限速；速度车长岔尖出站机距离控制模式曲线（防超限速）司机操作曲线（报警界限）侧线出站道岔控制1、LKJ的主要功能之一：监控功能二、LKJ系统设备功能2019年10月3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；限速区段车长800米报警点限速起点限速终点60Km/h速度距离控制模式曲线（防超限速）司机操作曲线（报警界限）局部线路限速控制模式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2019年10月3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2019年10月3日341、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2019年10月3日351、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2019年10月3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2019年10月3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2019年10月3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2019年10月3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