LKJ系統(tǒng)設(shè)備簡要介紹【精制材料】

1、LKJ系統(tǒng)設(shè)備簡要介紹,1,實操應(yīng)用,Part2,Part4,LKJ系統(tǒng)設(shè)備發(fā)展歷程,LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成及功能,LKJ系統(tǒng)設(shè)備運用及管理,Part3,LKJ典型故障案例,2,實操應(yīng)用,LKJ系統(tǒng)設(shè)備發(fā)展歷程,Part 1,3,實操應(yīng)用,LKJ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)體系的組成部分，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(shè)備。LKJ是機車、動車組設(shè)備的組成部分。 鐵總運2014107號文件,4,實操應(yīng)用,1.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

2、廣的是JK-2H型列車運行監(jiān)控記錄裝置。,5,實操應(yīng)用,1、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(shè)任何地面設(shè)備； 參數(shù)預(yù)存儲。,總體設(shè)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(diào)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(zhuǎn)換等。,關(guān)鍵技術(shù),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(wù)部門的管理水平。,推廣應(yīng)用,6,實操應(yīng)用,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， 全路重大安全事故大幅減少。,7,實操應(yīng)用,LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置,LKJ2000型比LKJ-93型和

3、JK-2H型在技術(shù)等級、功能、人機界面、性能、可靠性和安全性等方面都有了很大程度的提高。,主機,顯示器,8,實操應(yīng)用,LKJ-15S型列車運行監(jiān)控記錄裝置,LKJ-15S系統(tǒng)采用二乘二取二安全計算機，系統(tǒng)安全完整性等級達到國際鐵路標(biāo)準(zhǔn)SIL4,主機,顯示器,9,實操應(yīng)用,LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成及原理,Part 2,10,實操應(yīng)用,LKJ設(shè)備包括裝設(shè)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(shè)備等。 LKJ相關(guān)設(shè)備包括裝設(shè)于機車、動車組上的機車安全信息綜合監(jiān)測裝置（TAX裝置）、軌道信息接收處理單元（機車信號）、應(yīng)答器信息接收單元（BTM）

4、、機車語音記錄裝置、列車運行狀態(tài)信息系統(tǒng)（LAIS）車載設(shè)備、鐵路車號自動識別系統(tǒng)(ATIS)機車車號自動識別設(shè)備等。 LKJ設(shè)備和LKJ相關(guān)設(shè)備整體構(gòu)成LKJ系統(tǒng)。,一、LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成,11,實操應(yīng)用,LKJ2000主機,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,一、LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成,12,實操應(yīng)用,一、 LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成,13,實操應(yīng)用,一、 LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成,LKJ設(shè)備包括裝設(shè)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(shè)備等。,LKJ2000型主機箱,屏幕顯示器,屏幕顯示器

5、,連接線纜,信息輸出 (雙針?biāo)俣缺?,壓力傳感器,速度傳感器,14,實操應(yīng)用,一、 LKJ系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成,機車信號設(shè)備,LKJ相關(guān)設(shè)備,機車電子標(biāo)簽設(shè)備,15,實操應(yīng)用,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(gòu)成,16,實操應(yīng)用,（1）LKJ主機構(gòu)成,17,實操應(yīng)用,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(diào)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(chǎn)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

6、的控制與管理。其它模塊中帶CPU的模塊通過CAN網(wǎng)絡(luò)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(zhuǎn)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(gòu)成,18,實操應(yīng)用,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(gòu)成,19,實操應(yīng)用,通信插件,通信插件

7、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(nèi)部CAN網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)據(jù)。,（1）LKJ主機構(gòu)成,20,實操應(yīng)用,模擬量輸入/出插件,所有模擬量信號輸入 雙針表驅(qū)動信號輸出,主要完成模擬輸入信號和頻率輸入信號的調(diào)整、隔離、模/數(shù)轉(zhuǎn)換及模擬輸出信號的數(shù)/模轉(zhuǎn)換、隔離及調(diào)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(zhuǎn)速信號；模擬輸出信號主要是驅(qū)動雙針?biāo)俣缺韺嶋H速度和限制速度的電流信號，以及驅(qū)動雙針?biāo)俣缺砝锍逃嫷碾妷好}沖信號。,（1）LKJ主機構(gòu)成,21,實操應(yīng)用,數(shù)字量輸入插件,完

8、成16機車信號點燈條件輸入（50V）的光電隔離與轉(zhuǎn)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。,（1）LKJ主機構(gòu)成,22,實操應(yīng)用,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。具體如下圖：,（1）LKJ主機構(gòu)成,23,實操應(yīng)用,（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,24,實操應(yīng)用,（2）LKJ屏幕顯示器,25,實操應(yīng)用,（3）LKJ傳感器,壓力傳感器,速度傳感器,26,實操應(yīng)用,壓力傳感器,壓力

9、傳感器可分為A、B、E型，即TQG14A型、TQG14B型、TQG14E型壓力傳感器。內(nèi)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(nèi)燃機車、端均衡風(fēng)缸壓力傳感器；電力機車全車只有一個均衡風(fēng)缸，安裝1個均衡風(fēng)缸壓力傳感器。,LKJ壓力傳感器,27,實操應(yīng)用,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(chǎn)品的基本工作原理都是用一個光源（發(fā)光二極管）經(jīng)隨車

10、輪轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速成比例的方波脈沖序列。,速度傳感器,V= 3600,28,實操應(yīng)用,LKJ的功能,LKJ的主要功能,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,29,實操應(yīng)用,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,只有在列車速度超過安全行車允許的速度時才啟動制動設(shè)備；當(dāng)列車速度低于安全行車允許的速度時，監(jiān)控裝置不影響列車的正常運行。,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(guān)閉的信號機；,30,實操應(yīng)用,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；,防止列車超過規(guī)定的調(diào)車限速；,1

11、、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,31,實操應(yīng)用,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；,可防止列車溜逸運行；,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能,32,實操應(yīng)用,可根據(jù)機車信號信息（或地面?zhèn)鬏斝畔ⅲ?、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(shè)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(shè)定的速度時，LKJ提供人工緩解條件；,當(dāng)列車達到報警速度時，監(jiān)控裝置開始報警，若列車速度超過監(jiān)控裝置設(shè)定的動作值，即切除牽引動力、實施常用或緊急制動

12、，控制列車減速或停車；,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,1、LKJ的主要功能之一：監(jiān)控功能,33,實操應(yīng)用,1、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(xué)考核和對主要設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)的客觀跟蹤，促進了司機作業(yè)的規(guī)范化和操縱水平的提高,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,34,實操應(yīng)用,1、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(biāo)信號機的類別、編號；

13、距前方信號機距離； 機車所在位置的里程坐標(biāo)； 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(nèi)的運行速度值軌跡曲線；,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,35,實操應(yīng)用,屏幕顯示器的顯示界面能顯示如下信息：,機車當(dāng)前位置至前方不少于3km以內(nèi)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(shè)備功能,36,實操應(yīng)用,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(nèi)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(biāo)等設(shè)置情況。,1、LKJ的主要功能之三：顯示及語音

14、提示功能,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,37,實操應(yīng)用,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(cè)線股道或支線的選擇； 其他語音提示內(nèi)容,監(jiān)控裝置屏幕顯示器可以進行下列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(shè)備功能,38,實操應(yīng)用,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(zhì)量分析,安全分析,運行曲線,全程記錄,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,3

15、9,實操應(yīng)用,2、LKJ的技術(shù)特點,列車運行全部線路設(shè)施資料預(yù)先存儲于主機中，不用再地面增設(shè)附加設(shè)備，節(jié)省了設(shè)備投資和維護管理費用。 大量線路資料載于車上，不需要復(fù)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(shè)計了接受傳輸?shù)孛嫘畔⒌慕涌凇?1）車載存儲線路參數(shù),二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,40,實操應(yīng)用,2、LKJ的技術(shù)特點,將線路設(shè)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(yīng)司機正常人工操縱和運行效率的提高，提高了控制精度,2）采用連續(xù)平滑速度模式曲線控制,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,41,實操應(yīng)用,采用了先進的32位C

16、PU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。,3）實時計算取得速度控制值,2、LKJ的技術(shù)特點,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,42,實操應(yīng)用,做到了全國鐵路采用統(tǒng)一的硬件和統(tǒng)一的基本控制軟件，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(yīng)，因此適應(yīng)性強，便于規(guī)范管理。,4）控制過程全部采用計算機實現(xiàn),2、LKJ的技術(shù)特點,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,43,實操應(yīng)用,LKJ2000采用模塊級主從熱備冗余。 采用CAN作為系統(tǒng)內(nèi)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

17、家標(biāo)準(zhǔn)要求外，其電磁兼容性滿足IEC61000標(biāo)準(zhǔn)的三級要求,5）提高可靠性設(shè)計,2、LKJ的技術(shù)特點,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,44,實操應(yīng)用,LKJ2000的故障安全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(shè)計。,6）提高安全性設(shè)計,2、LKJ的技術(shù)特點,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,45,實操應(yīng)用,LKJ2000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(yù)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。,7）采用圖形化屏幕顯示器,2、LKJ的技術(shù)特

18、點,二、LKJ系統(tǒng)設(shè)備功能,46,實操應(yīng)用,LKJ系統(tǒng)設(shè)備運用及管理,Part 3,47,實操應(yīng)用,1.LKJ系統(tǒng)管理機構(gòu),48,實操應(yīng)用,2.LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理,49,實操應(yīng)用,3.LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)編制審批就緒工作流程,50,實操應(yīng)用,4.LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)換裝下達工作流程,51,實操應(yīng)用,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則（呼鐵師2014290號）文件要求： 第67條 “LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”中工務(wù)、電務(wù)、供電設(shè)備技術(shù)資料的正確性由建管處或項目建設(shè)主管部門、單位，施工單位，設(shè)備接管單位負責(zé)，并確保提報的LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與變更計劃生效時刻的實際設(shè)備參數(shù)相一致；相關(guān)業(yè)務(wù)處對建管

19、處或項目建設(shè)主管部門、單位，施工單位，設(shè)備接管單位提報的LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)負審核、確認責(zé)任，確保LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。運輸、機務(wù)、信息相關(guān)技術(shù)資料的正確性由相關(guān)業(yè)務(wù)處負責(zé)。 第68條 電務(wù)處對LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源文件及車載基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件與運行圖技術(shù)資料“LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”資料的相對應(yīng)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)負有確認正確責(zé)任。 第69條 電務(wù)處、機務(wù)處對LKJ車載數(shù)據(jù)文件正確性負有審核、批準(zhǔn)的責(zé)任。 第70條 電務(wù)段、機務(wù)段對LKJ車載數(shù)據(jù)模擬、車載試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性負責(zé)任。 第71條 局總工程師室對LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)負匯集、編輯和發(fā)布的責(zé)任，確保公布的列車運行圖技術(shù)資料“LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”章節(jié)變化內(nèi)容與各業(yè)務(wù)處提報的LKJ基礎(chǔ)數(shù)

20、據(jù)相一致。,5、LKJ基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理責(zé)任,52,實操應(yīng)用,LKJ典型故障案例,Part 4,53,實操應(yīng)用,涉及LKJ典型事故案例,年月日，由北京開往齊齊哈爾的次運行至哈局管內(nèi)安達站由于機車乘務(wù)員違章超速通過該站造成輛客車顛覆，死亡人，重傷人，輕傷人。 事故發(fā)生后，機車信號側(cè)進側(cè)出、正進側(cè)出時機車信號一律改為顯示兩個黃色燈光，LKJ按相應(yīng)的側(cè)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(nèi)側(cè)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(nèi)側(cè)向接發(fā)列車的側(cè)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,54,實操應(yīng)用,二、

21、2005年上半年3起險性事故和一起大事故, 2005年4月1日10時39分,蘭州鐵路局嘉峪關(guān)機務(wù)段DF43659號機車,擔(dān)當(dāng)張掖至嘉峪關(guān)間83051次貨物列車,機車乘務(wù)員在張掖車站五道出站信號機關(guān)閉的情況下,盲目臆測開車,導(dǎo)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(gòu)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。,55,實操應(yīng)用, 2005年4月6日20時41分，21113次貨物列車(安康機務(wù)段SS3B-6017機車牽引) 距五堵門站預(yù)告信號機2500m左右，操縱副司機聯(lián)控后，在輸入LKJ側(cè)線股道時錯誤的將1道

22、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(guān)閉的出站信號機2m，停于K175+189處。構(gòu)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(nèi)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,56,實操應(yīng)用, 2005年5月5日15時47分，2203次旅客列車(西安機務(wù)段SS7E 035號機車牽引)到達西安站4道停車。16時52分，單機入庫運行至4號道岔處脫軌,構(gòu)成調(diào)車脫軌大事故。 機車出入庫始終是機務(wù)安全關(guān)鍵之一，因機車進出入庫運行中，監(jiān)控裝置、自停、機車信號都不起作用，也不在車機聯(lián)控、調(diào)車聯(lián)控的范圍內(nèi)。現(xiàn)在對進出庫調(diào)車信號的控制仍然存在技術(shù)不能解決的問題。,二、2005年上