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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
2、外弱。,一、技 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
3、,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
4、箱之插件,数字量输入/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
5、车速 度、柴油机转速、机车管压力、16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
6、. 主要技术特点,2双机热备冗余工作方式,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
7、采用屏幕显示技术,五. 可靠性及安全性,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
8、一致时，重复进行自检和双向数据交 换，仍不一致时按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
9、。,谢 谢,主处理器采用MC68332芯片 32位数据处理能力 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,1
10、2V,+15V,+24V,110V,机车信号,机车工况,输出控制,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。,