1、LKJ2000型列车运行监控记录装置,系统简介,LKJ2000型列车运行监控记录装置,技术背景基本功能系统构成技术特点可靠性及安全性主要技术参数发展前景,在铁路运输的发展过程中，运输安全始终是人们最关注的问题。自95年以来，全国所有的内、电机车上均安装了JK2H和LKJ93型速度监控装置。国际上，各铁路强国也研制了各种类型的ATC、ATP装置，如日本最新的数字化ATP、法国的TVM300、TVM430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。,一、技
2、术 背 景,二. 基本功能,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。 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、开/关机时相关参数记录。 2、乘务员输入参数（或IC卡输入）记录。 3、运行参数记录。 4、事故状态记录。,显示功能（以数字或图形方式显示）,1、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速 度）。 2、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。 3、显示运行线路状态。 4、显示机车优化操作曲线。 5、其他运行参数显示。,地面分析处理功能,将车载记录的列
3、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，为机务的现代化管理及事故分 析提供强有力的工具。,车载部分系统构成,三. 系统构成,地面部分系统构成,系统构成（车载部分）,主机箱,显示器,事故状态记录器,双针速度表,压力传感器,速度传感器,系统结构框图（车载部分）,主机箱,主机箱之插件,监控记录插件,系统管理制动计算数据记录,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,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,数字量输入插件,16路50V电压开关信号输入,通信插件,提供对外的多路串行通信接口,主机箱之插件,数字量输入/
4、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,110V电源输入多路电源输出,主机箱之插件,（10英寸高亮度彩色液晶屏）,显示器,屏幕显示器,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,事故前30分钟状态记录,事故状态记录器,高密度记录数据：1次/5米,抗冲击、防水、耐高温,速度传感器,双针速度表,压力传感器,速度传感器,压力传感器,双针速度表,系统构成（地面部分）,2000型测试台2000型转储器地面开发系统地面处理系统微机网络打印机,LKJ2000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、1
5、6路DC50V输出、8路 DC110V输出、轨道信号等来完成对LKJ2000型、LKJ-93A型 和JK-2H型三种类型监控装置的性能检测。,测试仪可由交流220V 电源供电，也可由直流 110V电源供电。（严禁两 种电源同时供电）,便携式测试仪,将车载记录数据进行转录，并传送到地面微机处理系统。,转储器,大容量（8M）,数据校验,高速率,通用性,地面开发系统（地面数据文件）,地面处理系统结构框图,出退勤,运用分析,转储点,设备分析,转储器,网络服务器,地面处理系统（文件查询）,地面处理系统（全程记录）,地面处理系统（运行曲线）,1采用32位微处理器技术,四. 主要技术特点,2双机热备冗余工作
6、方式,3多级通讯结构,4地面信息交换接口,5采用CAN通信网络,多主通信方式CRC校验方式 高通信速率短帧数据结构,6电磁兼容设计原则,满足EN50121-3-2电磁兼容标准要求。,7控制模式,可实现车载存储数据与地面传输信息相结合,8压力的采集和记录,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,极大的改善了人机界面，利于规范乘务员操作，减轻劳动强度，适应列车安全、正点的需要。 10英寸高亮度彩色屏幕显示器 能以图形、符号、文字、曲线显示， 增加直观度 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采用屏幕显示技术,五. 可靠性及安全性,
7、1.1 系统采用双机主从热备冗余方式 1.2 可靠的电磁兼容设计 1.3 采用高可靠的CAN串行总线 1.4 元器件采用工业级以上产品 1.5 采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检查、验证。程序设计语言采用C/C语言。 1.6 采用动态扫描方式进行输出控制,一. 可靠性设计,二. 故障安全设计,2.1 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，即产生紧急制动输出 2.2 采用故障继电器控制制动输出 2.3 主CPU在检测到各类故障后进行相应故障处理 2.4 工作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换，仍不一致时按
8、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,六. 主要技术参数,七. 发展前景,监控彩屏与机车微机彩屏互换，建设标准司机操纵室与列车总线控制接口，实现列车智能控制、自动驾驶,LKJ2000型监控记录装置是在LKJ-93型监控装置广泛应用的基础上借鉴国内外ATP及ATC先进技术而研究开发的新一代列车超速防护设备，它是现有列车行车安全设备的升级换代产品。,谢 谢,主处理器采用MC68332芯片32位数据处理
9、能力16M寻址范围高处理速度 高速输入/出接口故障检测功能,1采用32位微处理器技术,双套插件 双套CAN总线 双套VME总线 模块级冗余 主备机故障自动切换 数据记录的同步性,2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B,CANA,CANB,5V,12V,+15V,+24V,110V,5V,12V,+15V,+24V,110V,机车信号,机车工况,输出控制
10、,双机冗余结构示意图,VME,VME,同步,通信,模拟信号,三、系统通讯结构,系统通讯分为三级：第一级为CPU级；第二级为系 统级；第三级为外部级。第一级为主机的工作机与热备机之间通讯。第二级为主机与显示器、地面信息处理模块及通信 模块之间数据通信。第三级采用通信模块扩充通信接口。,车载数据与地面信息结合轨道电路叠加点式应答器减少乘务员操作提高控制安全性,4地面信息交换接口,6满足电磁兼容设计原则,输入/出信号全部电气隔离高压信号经过压抑制电路处理低压信号线采用屏蔽电缆多层印制板及SMT工艺,速度表根据量程分为：120km/h、140km/h、160km/h、200km/h、250km/h、等。,
