LKJ系統(tǒng)設備簡要介紹

LKJ系統(tǒng)設備簡要介紹2024/1/191整理pptPart1LKJPart2Part4LKJ系統(tǒng)設備開展歷程LKJ系統(tǒng)設備構成及功能LKJ系統(tǒng)設備運用及管理Part3LKJ典型故障案例2024/1/192整理pptLKJ系統(tǒng)設備開展歷程Part12024/1/193LKJ定義：列車運行監(jiān)控裝置〔LKJ〕是中國鐵路列車運行控制系統(tǒng)體系的組成局部，是用于防止列車冒進信號、運行超速事故和輔助機車司機〔含動車組司機，下同〕提高操縱能力的重要行車設備。LKJ是機車、動車組設備的組成局部?！F總運〔2021〕107號文件2024/1/1941.JK-2H型列車運行監(jiān)控記錄裝置

列車運行監(jiān)控記錄裝置的研究開發(fā)始于1990年初，最早得到大規(guī)模推廣的是JK-2H型列車運行監(jiān)控記錄裝置。2024/1/1951、JK-2H型列車運行監(jiān)控記錄裝置主機副機壓力傳感器不增設任何地面設備；參數(shù)預存儲?？傮w設計思想解決了距離誤差自動校正、機車輪徑磨損時測速系統(tǒng)跟蹤調整、同一線路中多種信號制式和閉塞方式下監(jiān)控方式的自動轉換等。關鍵技術控制模式不斷完善；功能越來越豐富；監(jiān)控記錄的作用得到加強；大幅提高了機務部門的管理水平。推廣應用2024/1/196推廣使用列車運行監(jiān)控記錄裝置的效果“九五〞以來和“八五〞同期相比，全路重大平安事故大幅減少。125162024/1/197LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置1999年鐵道部組織株洲所、思維公司、北方交大開始研制。通過鐵道部科學技術成果鑒定。2000年LKJ2000型比LKJ-93型和JK-2H型在技術等級、功能、人機界面、性能、可靠性和平安性等方面都有了很大程度的提高。主機顯示器2024/1/198LKJ-15S型列車運行監(jiān)控記錄裝置2013年2013年6月，鐵路總公司正式立項《新一代LKJ技術研究》（課題號：2013XO01-H）批準開展新一代LKJ技術研究工作。2017年中國鐵路總公司對新一代LKJ進行技術評審2017年LKJ-15S系統(tǒng)采用二乘二取二平安計算機，系統(tǒng)平安完整性等級到達國際鐵路標準SIL4主機顯示器2024/1/199LKJ系統(tǒng)設備構成及原理Part210LKJ設備包括裝設于機車、動車組上的主機、人機界面單元〔顯示器〕以及與之配套的速度和壓力傳感器、信息輸入、信息輸出和連接設備等。LKJ相關設備包括裝設于機車、動車組上的機車平安信息綜合監(jiān)測裝置〔TAX裝置〕、軌道信息接收處理單元〔機車信號〕、應答器信息接收單元〔BTM〕、機車語音記錄裝置、列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)〔LAIS〕車載設備、鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)機車車號自動識別設備等。LKJ設備和LKJ相關設備整體構成LKJ系統(tǒng)。一、LKJ系統(tǒng)設備構成2024/1/1911LKJ2000主機轉儲器（IC）卡地面微機系統(tǒng)制動控制機構壓力傳感器1壓力傳感器2壓力傳感器3速度傳感器地面信息輸入地面信息接收器機車工況輸入機車信號軌道電路接收線圈TAX2TMIS語音錄音平面調車接口盒平調燈顯設備I端雙針表II端雙針表II端顯示器鳴笛裝置I端顯示器運行記錄分析軟件線路數(shù)據(jù)編輯軟件IC卡管理軟件LAIS系統(tǒng)地面軟件其它地面軟件LAIS系統(tǒng)車載設備I端通話器II端通話器一、LKJ系統(tǒng)設備構成2024/1/1912一、LKJ系統(tǒng)設備構成2024/1/1913一、LKJ系統(tǒng)設備構成LKJ設備包括裝設于機車、動車組上的主機、人機界面單元〔顯示器〕以及與之配套的速度和壓力傳感器、信息輸入、信息輸出和連接設備等。LKJ2000型主機箱屏幕顯示器屏幕顯示器連接線纜信息輸出(雙針速度表)壓力傳感器速度傳感器2024/1/1914機車安全信息綜合監(jiān)測裝置（TAX）機車語音記錄裝置列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)車載設備（LAIS車載設備）一、LKJ系統(tǒng)設備構成機車信號設備LKJ相關設備機車電子標簽設備2024/1/1915電源數(shù)字量輸入/出數(shù)字量輸入擴展通信模擬量輸入/出通信地面信息處理監(jiān)控記錄〔1〕LKJ主機構成2024/1/1916〔1〕LKJ主機構成2024/1/1917監(jiān)控記錄插件作為LKJ2000型監(jiān)控裝置的主機模塊，是系統(tǒng)的核心部件。模塊以32位微處理器MC68332為CPU，主要完成地面線路數(shù)據(jù)的存儲與調用、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的記錄與同步、控制模式曲線的計算、實時時鐘的產生，通過雙路CAN串行總線和VME并行總線實現(xiàn)對系統(tǒng)其它模塊的控制與管理。其它模塊中帶CPU的模塊通過CAN網(wǎng)絡與主機模塊交換數(shù)據(jù)，而不帶CPU的模塊通過VME并行總線與主機模塊聯(lián)接。工作主機與熱備主機之間的數(shù)據(jù)交換是通過同步通信實現(xiàn)的。記錄用數(shù)據(jù)存儲器與實時時鐘器件采用非易失性存儲器件，在無需外部電池情況下實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長期可靠保存。記錄數(shù)據(jù)的轉儲可通過RS232通信接口完成。系統(tǒng)管理制動計算數(shù)據(jù)記錄監(jiān)控記錄插件〔1〕LKJ主機構成2024/1/1918

地面信息處理插件軌道電路絕緣節(jié)檢測軌道電路疊加信息處理完成軌道電路絕緣節(jié)檢測，為主機提供距離校正信號；接收并處理軌道電路疊加信息信息。〔1〕LKJ主機構成2024/1/1919

通信插件

通信插件提供裝置的各種對外串行通訊接口，通訊接口包括2路RS485接口及1路RS422/RS485接口。與監(jiān)控主機通過內部CAN網(wǎng)絡交換數(shù)據(jù)。〔1〕LKJ主機構成2024/1/1920模擬量輸入/出插件所有模擬量信號輸入雙針表驅動信號輸出主要完成模擬輸入信號和頻率輸入信號的調整、隔離、模/數(shù)轉換及模擬輸出信號的數(shù)/模轉換、隔離及調整輸出。模擬輸入信號包括：壓力信號、電流信號、電壓信號以及加速度信號；頻率輸入信號包括速度信號及柴油機轉速信號；模擬輸出信號主要是驅動雙針速度表實際速度和限制速度的電流信號，以及驅動雙針速度表里程計的電壓脈沖信號。

〔1〕LKJ主機構成2024/1/1921數(shù)字量輸入插件完成16機車信號點燈條件輸入〔50V〕的光電隔離與轉換，經(jīng)VME并行總線與監(jiān)控主機聯(lián)接，供監(jiān)控主機讀取?！?〕LKJ主機構成2024/1/1922

電源插件

110V電源輸入多路電源輸出系統(tǒng)工作電源取自機車110V電源，將110V電源經(jīng)過電源板處理，得到所要的電壓。具體如以下圖：機車110V電源電源板5V：提供系統(tǒng)5V工作電源±12V：供模擬量板15V：用于顯示器電源控制24V：驅動繼電器（注意：雙針表、里程計的24V是經(jīng)過12V電源轉化而來）〔1〕LKJ主機構成2024/1/1923〔10英寸高亮度彩色液晶屏〕

實際速度、限制速度曲線

線路狀態(tài)信息顯示線路隧道、橋梁、坡度、彎道等

以圖形方式顯示，更加直觀〔2〕LKJ屏幕顯示器2024/1/1924工作狀態(tài)指示區(qū)限速值曲線運行速度值軌跡曲線警示光帶列車位置里程坐標機車信號實際速度限速距前方目標距離信號機類型及編號日期、時間〔2〕LKJ屏幕顯示器2024/1/1925〔3〕LKJ傳感器壓力傳感器速度傳感器2024/1/1926壓力傳感器壓力傳感器可分為A、B、E型，即TQG14A型、TQG14B型、TQG14E型壓力傳感器。內燃機車需裝4個壓力傳感器，電力機車需裝3個壓力傳感器。YC1—機車列車管壓力傳感器，主要為檢測機車列車管有否壓力；YC2—機車閘瓦壓力傳感器，主要為檢測機車閘缸有否壓力，安裝部位由用戶自定。YC3、YC4為內燃機車Ⅰ、Ⅱ端均衡風缸壓力傳感器；電力機車全車只有一個均衡風缸，安裝1個均衡風缸壓力傳感器。LKJ壓力傳感器2024/1/1927速度傳感器目前與監(jiān)控裝置配套的光電速度傳感器有DF8、DF16、TQG9、及TQG15四種類型，四種傳感器可以互換使用.這四種產品的根本工作原理都是用一個光源〔發(fā)光二極管〕經(jīng)隨車輪轉動的光柵盤變?yōu)閿嗬m(xù)光，致使光接收器中的光敏二極管通斷運行，經(jīng)電路的放大整形后，輸出與轉速成比例的方波脈沖序列。速度傳感器

2024/1/1928LKJ的功能運行速度監(jiān)控功能記錄功能顯示/語音提示功能記錄數(shù)據(jù)分析處理LKJ的主要功能二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1929二、LKJ系統(tǒng)設備功能只有在列車速度超過平安行車允許的速度時才啟動制動設備；當列車速度低于平安行車允許的速度時，監(jiān)控裝置不影響列車的正常運行。紅/黃燈速度距離控制模式曲線司機操作曲線安全距離防冒控制——信號關閉停車1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能對機車信號信息進行限速控制，以防止列車越過關閉的信號機；2024/1/1930防止列車超過線路允許速度、機車允許速度、車輛允許速度及其它允許速度中的最低值；

黃燈限速值速度距離控制模式曲線（報警界限）實際運行曲線12008001000400600200080km/h黃燈防超速控制黃燈防止列車超過規(guī)定的調車限速；速度車長岔尖出站機距離控制模式曲線（防超限速）司機操作曲線（報警界限）側線出站道岔控制1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1931可按揭示命令要求控制列車在規(guī)定的施工區(qū)段速度不超過臨時限速；限速區(qū)段車長800米報警點限速起點限速終點60Km/h速度距離控制模式曲線（防超限速）司機操作曲線（報警界限）局部線路限速控制模式可防止列車溜逸運行；

二、LKJ系統(tǒng)設備功能1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能2024/1/1932可根據(jù)機車信號信息〔或地面?zhèn)鬏斝畔ⅰ?、車載線路數(shù)據(jù)以及輸入的列車運行參數(shù)實時計算出速度——距離制動模式曲線；LKJ啟動制動設備實施列車制動后，對于緊急制動方式，必須停車后才可緩解；對于常用制動方式，在列車速度低于LKJ設定的速度時，LKJ提供人工緩解條件；當列車到達報警速度時，監(jiān)控裝置開始報警，假設列車速度超過監(jiān)控裝置設定的動作值，即切除牽引動力、實施常用或緊急制動，控制列車減速或停車；二、LKJ系統(tǒng)設備功能1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能2024/1/19331、LKJ的主要功能之二：記錄功能機車信號LKJ的限速列車管壓力運行控制級位運行速度時間、地點、變化的數(shù)值以及司機的操作等通過計算機系統(tǒng)和專門開發(fā)的軟件對這些記錄進行整理、檢索，實現(xiàn)了對司機日常作業(yè)的科學考核和對主要設備質量狀態(tài)的客觀跟蹤，促進了司機作業(yè)的標準化和操縱水平的提高二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/19341、LKJ的主要功能之三：顯示及語音提示功能屏幕顯示器的顯示界面能顯示如下信息：日期和時間；機車信號信息；列車運行速度與限速；前方目標信號機的類別、編號；距前方信號機距離；機車所在位置的里程坐標；監(jiān)控狀態(tài)和列車制動狀態(tài)；列車最近走過的不少于1km以內的運行速度值軌跡曲線；二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1935屏幕顯示器的顯示界面能顯示如下信息：

機車當前位置至前方不少于3km以內的線路允許速度曲線；運行所在閉塞分區(qū)及運行前方閉塞分區(qū)模式限制速度曲線；1、LKJ的主要功能之三：顯示及語音提示功能二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1936

以曲線、符號和文字形式，沿線路里程的延展顯示機車運行前方不少于3km以內的線路曲線、坡道坡度、道口、橋梁、隧道及車站、信號機、電氣化鐵路接觸網(wǎng)分相標等設置情況。1、LKJ的主要功能之三：顯示及語音提示功能二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1937

監(jiān)控裝置報警；機車信號變化；前方限速變化；動力切除、常用制動或緊急制動；允許緩解；車機聯(lián)控；側線股道或支線的選擇；其他語音提示內容監(jiān)控裝置屏幕顯示器可以進行以下各類信息的聲音提示：1、LKJ的主要功能之三：顯示及語音提示功能二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1938將車載記錄的列車運行數(shù)據(jù)經(jīng)過翻譯、整理，以直觀的全程記錄、運行曲線、各種報表等形式再現(xiàn)列車運行全過程，為鐵路的現(xiàn)代化管理及事故分析提供強有力的工具。1、LKJ的主要功能之四：記錄數(shù)據(jù)分析處理功能質量分析安全分析運行曲線全程記錄二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/19392、LKJ的技術特點

列車運行全部線路設施資料預先存儲于主機中，不用再地面增設附加設備，節(jié)省了設備投資和維護管理費用。大量線路資料載于車上，不需要復雜的地面至車上的傳輸環(huán)節(jié)，穩(wěn)定可靠。對于地點特征、特殊要求信息，LKJ設計了接受傳輸?shù)孛嫘畔⒌慕涌凇＞哂兄袊厣牧熊囘\行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式實時計算取得速度控制值控制過程采用計算機實現(xiàn)提高可靠性設計提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點1〕車載存儲線路參數(shù)車載存儲線路參數(shù)二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/19402、LKJ的技術特點將線路設施固定限速、閉塞指令限速等各種控制要求的限速值沿運行里程形成連續(xù)平滑速度模式曲線，最大限度地適應司機正常人工操縱和運行效率的提高，提高了控制精度車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術實時計算取得速度控制值控制過程采用計算機實現(xiàn)提高可靠性設計提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點2〕采用連續(xù)平滑速度模式曲線控制采用連續(xù)平滑速度控制模式二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1941采用了先進的32位CPU作為系統(tǒng)主機，比前代監(jiān)控裝置具有更高的運行速度、控制精度和更強的數(shù)據(jù)處理能力。車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式控制過程采用計算機實現(xiàn)提高可靠性設計提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點3〕實時計算取得速度控制值實時計算取得速度控制值2、LKJ的技術特點二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1942做到了全國鐵路采用統(tǒng)一的硬件和統(tǒng)一的根本控制軟件，對各運行區(qū)域的不同線路條件和不同的行車要求，通過寫入不同的線路資料和控制參數(shù)予以適應，因此適應性強，便于標準管理。車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式實時計算取得速度控制值提高可靠性設計提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點4〕控制過程全部采用計算機實現(xiàn)控制過程采用計算機實現(xiàn)2、LKJ的技術特點二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1943整理pptLKJ2000采用模塊級主從熱備冗余。采用CAN作為系統(tǒng)內部通信方式進行數(shù)據(jù)交換，具有高強的檢錯和糾錯能力，傳輸可靠性大為提高。系統(tǒng)除滿足機車振動、溫度等環(huán)境的國家標準要求外，其電磁兼容性滿足IEC61000標準的三級要求車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式實時計算取得速度控制值控制過程采用計算機實現(xiàn)提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點5〕提高可靠性設計提高可靠性設計2、LKJ的技術特點二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1944整理pptLKJ2000的故障平安措施較前代作了很大加強。在雙機數(shù)據(jù)處理方面，在速度信號故障、軌道絕緣節(jié)識別故障、通信故障等的監(jiān)測、判斷和處理方面均進行了專門設計。車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式實時計算取得速度控制值控制過程采用計算機實現(xiàn)提高可靠性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點6〕提高平安性設計提高安全性設計2、LKJ的技術特點二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1945LKJ2000型采用10英寸TFT高亮度彩色液晶顯示器，以動態(tài)圖形方式預示運行前方線路的彎度、坡道、橋梁、隧道、道岔以及信號機布置情況，隨列車運行滾動顯示控制模式限速曲線。車載存儲線路參數(shù)具有中國特色的列車運行速度監(jiān)控技術采用連續(xù)平滑速度控制模式實時計算取得速度控制值控制過程采用計算機實現(xiàn)提高可靠性設計提高安全性設計采用圖形化屏幕顯示器LKJ的主要技術特點7〕采用圖形化屏幕顯示器2、LKJ的技術特點二、LKJ系統(tǒng)設備功能2024/1/1946LKJ系統(tǒng)設備運用及管理Part32024/1/1947整理ppt1.LKJ系統(tǒng)管理機構鐵總鐵路局站段運輸局電務部電務處電務段機務處總工室運輸局機務部機務段相關業(yè)務處相關站段技術管理運用管理LKJ基礎數(shù)據(jù)管理鐵路局站段鐵路局2024/1/19482.LKJ根底數(shù)據(jù)管理2024/1/1949整理ppt3.LKJ根底數(shù)據(jù)編制審批就緒工作流程2024/1/19504.LKJ根底數(shù)據(jù)換裝下達工作流程2024/1/1951根據(jù)?呼和浩特鐵路局列車運行監(jiān)控裝置〔LKJ〕運用維護管理實施細那么?〔呼鐵師〔2021〕290號〕文件要求：第67條“LKJ根底數(shù)據(jù)〞中工務、電務、供電設備技術資料的正確性由建管處或工程建設主管部門、單位，施工單位，設備接管單位負責，并確保提報的LKJ根底數(shù)據(jù)與變更方案生效時刻的實際設備參數(shù)相一致；相關業(yè)務處對建管處或工程建設主管部門、單位，施工單位，設備接管單位提報的LKJ根底數(shù)據(jù)負審核、確認責任，確保LKJ根底數(shù)據(jù)準確。運輸、機務、信息相關技術資料的正確性由相關業(yè)務處負責。第68條電務處對LKJ根底數(shù)據(jù)源文件及車載根底數(shù)據(jù)文件與?運行圖技術資料?“LKJ根底數(shù)據(jù)〞資料的相對應及數(shù)據(jù)結構負有確認正確責任。第69條電務處、機務處對LKJ車載數(shù)據(jù)文件正確性負有審核、批準的責任。第70條電務段、機務段對LKJ車載數(shù)據(jù)模擬、車載試驗結果的準確性負責任。第71條局總工程師室對LKJ根底數(shù)據(jù)負聚集、編輯和發(fā)布的責任，確保公布的?列車運行圖技術資料?“LKJ根底數(shù)據(jù)〞章節(jié)變化內容與各業(yè)務處提報的LKJ根底數(shù)據(jù)相一致。5、LKJ根底數(shù)據(jù)管理責任2024/1/1952LKJ典型故障案例Part42024/1/1953涉及LKJ典型事故案例

２００１年４月２０日，由北京開往齊齊哈爾的Ｔ４７次運行至哈局管內安達站由于機車乘務員違章超速通過該站造成５輛客車顛覆，死亡２人，重傷２人，輕傷２２人。事故發(fā)生后，機車信號側進側出、正進側出時機車信號一律改為顯示兩個黃色燈光，LKJ按相應的側線允許速度控制列車運行，這就是我們在添乘或登乘機車時看到列車由站內側線股道發(fā)車，地面信號顯示綠燈時機車信號也顯示兩個黃色燈光的來歷。其目的是嚴格約束同站內側向接發(fā)列車的側向道岔允許速度。一、2001年4月哈爾濱局安達站旅客列車顛覆事故2024/1/1954二、2005年上半年3起險性事故和一起大事故①2005年4月1日10時39分,蘭州鐵路局嘉峪關機務段DF43659號機車,擔當張掖至嘉峪關間83051次貨物列車,機車乘務員在張掖車站五道出站信號機關閉的情況下,盲目臆測開車,導致列車走行523米,擠壞44號、24號道岔,在車站值班員呼喚下,于10時42分停車,構成行車險性事故。LKJ采取的改進措施：降級狀態(tài)下超過5km/h時周期報警控制功能啟用。2024/1/1955②2005年4月6日20時41分，21113次貨物列車(安康機務段SS3B-6017機車牽引)距五堵門站預告信號機2500m左右，操縱副司機聯(lián)控后，在輸入LKJ側線股道時錯誤的將1道輸入為3道，發(fā)現(xiàn)后采取措施不力，造成列車于21時07分越出一道關閉的出站信號機2m，停于K175+189處。構成貨物列車冒進出站信號機險性事故。LKJ采取的改進措施：機車進入站內司機確認了所進股道后仍可重新選擇正確的股道號。二、2005年上半年3起險性事故和一起大事故2024/1/1956③2005年5月5日15時47分，2203次