区间信号自动控制演示文档

LKJ-2000型列车运行监控记录装置,教学目的：了解监控装置的设备构成、功能、控制模式，会简单的监控装置操作。 教学重点：监控装置控制模式及基本操作方法。 教学内容：系统介绍 控制状态 控制模式 基本操作,引入：,随着铁路列车运行速度的不断提高及运行密度的进一步加大，保证运输安全的问题也越来越突出，对客、货运输安全提出了更高要求。完全靠人工瞭望、人工驾驶列车已经不能保证行车安全了，即使装备了机车信号和自动停车装置，也只能在列车一般速度运行条件下保证安全，无法实现高速列车的安全保证，因为它们不能完成防止超速行车和冒进信号的现象。因此，需要列车运行控制系统，实现对列车间隔和速度的自动控制，进一步提高运输效率，保证行车安全。 列车运行监控记录装置是确保列车运行安全和加强机车乘务员作业管理的重要设备。随着监控装置的不断更新与发展，功能将不断完善以满足铁路运输的需要。,列车运行监控记录装置-概述,列车运行监控记录装置作为机车三大件之一，从95年开始在全路机车上广泛推广应用。 LKJ是中国列车运行控制系统(CTCS： Chinese Train Control System)体系的组成部分，是用于防止列车冒进信号、运行超速和列车溜逸的重要行车设备。 LKJ与机车信号设备相结合，全程实现列车运行的安全防护功能和运行状态记录功能，是保证铁路行车安全的重要手段。产生了巨大的经济效益。,监控装置起源,列车运行监控记录装置（简称监控装置）源于上世纪80年代末，随着铁路运输发展对安全生产的要求，以及更为客观地判定行车事故责任，原郑州局江岸机务段构思能否用微机技术实现对列车运行情况的记录，该建议并得到了铁道部有关部门及一些高等院校的重视，于1986年研发出样机机车运行记录器（简称运记），开始在江岸机务段和郑州机务段的机车上安装试运行。,监控装置的发展,伴随着计算机技术的不断进步、轨道电路实现发码化和在实践中的不断摸索完善，终于在1989年有了成型产品JK型列车运行监控记录装置，以后陆续开发了JK型、JK-2H型、LKJ-93型及LKJ2000型监控装置。,监控装置的发展,它们都是利用计算机技术，采用车载数据方式，将线路数据、允许速度及各类信号机、车站坐标预先存储在监控装置数据芯片中。当列车运行中，根据机车实际坐标位置调用存储在数据芯片中的数据，同时采集列车运行前方信号机显示状态，实时计算列车制动距离，达到对列车运行安全的监控作用。,监控装置发展,由于监控装置比较完整地记载了列车运行的主要信息，记录了乘务员途中操纵列车的基本情况，并可防止运行超速和因乘务员精力不振或误操纵列车，对保证行车安全和对行车事故客观判定起到了非常有效的作用，得到了各级领导和行车单位的高度肯定，有力地推动了监控装置的更新发展。至1998年底，全路主要干线机车已全部安装了监控装置。,列车运行监控记录装置-发展历程,“八五”期间,全路冒进信号的一般事故,125起,“九五”期间,16起,列车运行监控记录装置-发展历程,LKJ-93型监控装置93年研制，95年推广,LKJ05型监控装置2005年开始研制,LKJ2000型监控装置98年研制，2000年推广,LKJ-2000的产生,LKJ2000列车运行监控记录装置是在铁道部统一组织领导下，由多家科研机构、企业及铁路营运部门联合开发研制的新一代列车超速防护设备。它是根据当前我国信号设备的发展及铁路运输提速对路运输安全设备提出了新的要求的形势，在LKJ-93型列车运行监控记录装置的成功应用基础上，借鉴国外先进技术，并结合多年来监控装置的运用经验及当前迅速发展的微机新技术研制而成的更新换代产品。,系统介绍,LKJ系统构成,LKJ系统构成,LKJ设备功能,系统构成,LKJ2000型监控装置于2000年通过部级鉴定，装置基本组成结构主要由主机箱、显示器、速度传感器、压力传感器等组成。列车行车命令通过轨道传送给机车，地面线路数据存储在监控主机中。主机完成列车运行速度、机车牵引工况、列车管压力、机车信号色灯条件及地面线路参数的判断、计算，及时发出相关指令，控制列车安全运行。,定义,LKJ-2000是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、动车组的组成部分。LKJ包括装设于机车、动车组上的主机、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的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）、地面信息接收处理单元（机车信号）、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）、铁路车号自动识别系统(ATIS)机车车号自动识别设备等。,系统组成,主机箱、显示器、速度传感器、压力传感器,列车运行监控记录装置-构成,设 备 构 成 及 说 明,LKJ2000型列车运行监控记录装置包括装设于机车上的主机箱、屏幕显示器（人机交互单元）、以及与之配套的压力传感器、速度传感器、信息输入输出和连接设备组成。,LKJ2000主机箱,屏幕显示器,连接线缆,压力传感器,速度传感器,主机箱,采用双机热备冗余技术，提高系统可靠性。,1、主机箱,主机箱采用6U国际标准机箱，是系统的控制中心，其内部由A、B两组各七个完全相同的控制单元组成，各插件排列顺序依次为：监控记录、地面信息、通信、模拟量输入出、数字量输入、数字量输入出、电源。,屏幕显示器,显示实际速度、限制速度、公里标、前方信号等,显示线路状况如：隧道、桥梁、坡度、弯道等,显示实际管压、闸压、工况等操作信息,屏幕显示器采用10.4英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏，是监控装置主要的人机交互单元。,显示器,2、显示器 采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏，以屏幕滚动方式显示实际运行速度曲线及限制速度曲线，以图形、符号和文字显示地面信号机的位置、种类及线路曲线、坡道、桥梁、隧道等信息，同时可显示优化操纵曲线。,显示界面,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；,五、LKJ功能及性能简介,采用图形、汉字显示前方4km的线路纵断面，如桥梁、隧道、坡度、曲线以及限制速度曲线、等信息。,五、LKJ功能及性能简介,显示界面,故障： 监控主机与显示器通讯故障时，点亮此指示灯（显示故障）降级： 装置处于降级状态时，点亮此指示灯。紧急： 装置处于紧急制动工况时，点亮此指示灯。常用： 装置处于常用制动状态时，点亮此指示灯。卸载： 装置处于卸载状态时，点亮此指示灯。解锁： 解锁成功后，此灯点亮。开车： 开车条件满足时，允许按“开车”键，此灯点亮。调车： 装置处于“调车”状态时，“调车”灯点亮。控制权：指示本端显示器是否有权，本端显示器有权时显示“有权”， 反之，显示“无权”。巡检指示： 在按巡检键后，点亮此指示灯4秒钟。IC卡： IC卡插入到位时，该灯点亮。AB机： 监控主机A机工作时显示A机，B机工作时，显示B机。侧线XX：当允许侧线输入时，该灯点亮，并显示侧线号。支线XX：当允许支线输入时，该灯点亮，并显示支线号。,显示器显示界面,乘务员按压LKJ2000型屏幕显示器面板上的按键，可进行相应参数设定操作及各种查询操作。,显示器操作键盘,按键共有21个，“09”为复合键，在监控状态下作功能键使用，在参数修改状态下作数字键使用。上、下、左、右四个方向键，用于菜单选择和光标移动。其他为单功能键。【调车/2】：按该键进入或退出“调车”工作状态。【定标/5】：线路坐标打点记录、LKJ启动警惕控制时可替代警惕按钮。【警惕】：降级状态下短时间解除报警用；解除防溜报警等。【设定】：进入或退出参数设定操作。,列车运行监控记录装置-配套设备及软件,列车运行监控记录装置-配套设备及软件,车 载 配 套 设 备,速度传感器,双针速度表,数/模转换盒,列车运行监控记录装置-配套设备及软件,车 载 配 套 设 备,调车接线盒,本补切换装置,机车信号,列车运行监控记录装置-配套设备及软件,地 面 配 套 设 备,转储器,便携式测试仪,综合测试台,IC卡,支撑软件,1. 线路数据编制软件 监控装置车载线路数据的编制软件；2. 参数设定软件 监控装置车载控制模式的设定软件；3. 运行记录数据处理软件 监控装置车载运行记录文件的地面分析处理软件；4. IC卡跨段编写软件 临时施工限速、乘务员参数和IC卡转储车载运行记录文件的管理软件。,列车运行监控记录装置-配套设备及软件,列车运行监控记录装置-功能,设 备 功 能,1）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；,2） 防止列车超过规定的调车限速；,1.监控功能,LKJ主要功能,48km/h,75km/h,3）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；,1.监控功能,LKJ主要功能,红/黄灯,速度,距离,控制模式曲线 司机操作曲线,防冒控制信号关闭停车,1.监控功能,4) 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；,LKJ主要功能,5) 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。,6）可防止列车溜逸运行；,根据机车信号机的显示变化，动态改变防冒控制模式曲线。,2.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,LKJ主要功能,监控装置报警；防溜 机车信号变化；黄灯 前方限速变化； “注意前方限速”“注意临时限速” 动力切除、常用制动或紧急制动；卸载动作；紧急制动 允许缓解；缓解成功 车机联控； 侧线股道或支线的选择；请输入侧线 其他语音提示内容 禁止双弓；空转；轮滑； 速度信号故障,监控装置屏幕显示器可以进行下列各类信息的声音提示：,LKJ主要功能,3.显示及语音提示功能,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力的工具。,4.记录数据分析处理功能,全程记录,运行曲线,LKJ主要功能,安全分析,质量分析,系统内容,LKJ控制状态,装置工作状态降级工作状态通常工作状态调车工作状态出入库工作状态非本务工作状态20km/h工作状态故障交权状态,LKJ控制状态,降级工作状态LKJ关机时间超过30s；修改LKJ参数(区段号、车站号、车次、本补)之一；退出20km/h限速工作状态；LKJ不能确定列车位置时（线路数据终止）LKJ进入降级工作状态。,LKJ控制状态,降级工作状态降级状态时进行信号的出口限速控制：2000米内限速逐渐降为60km/h，显示屏的距离窗口显示剩余距离；降级后要进入通常工作状态，可重新输入车站代码，运行到该站开车对标点按压【开车】键即可。,LKJ控制状态,降级工作状态降级状态时由进行信号转为停车信号时，800米内限速逐渐降为20km/h，显示屏的距离窗口显示剩余距离。若速度超过5km/h，装置周期报警，7s内按压【警惕】键可解除报警，间歇4s周期报警。,LKJ控制状态,出入库工作状态停车时，按压显示器上的【出入库】键进入出入库状态；机车以不超过所在段规定的出/入段限速运行至出段闸楼处停车。按压【出入库】键退出出入库状态，进入调车状态。,6,LKJ控制状态,调车工作状态（调车键普通调车）乘务员按地面调车信号行车，装置只控制调车走形最高限速41km/h；-3报警，-2卸载，0常用，+3紧急；机车与车列连挂后，按压调车】键退出调车状态，进入降级状态。,调车工作状态（专用调车车次调车）,调车工作状态（平面调车连接盒配合）平面调车信号：停车、启动、推进、连接、溜放、十、五、三车信号,LKJ控制状态,通常工作状态设定正确的交路号、车站号、车次、客货状态，按压显示器上的【开车】键；装置从车载数据芯片内顺序调取线路数据；装置按前方信号，产生“速度距离”模式曲线监控行车。,LKJ控制状态,非本务工作状态停车状态下，在参数设定时选择“补机”；装置只实行记录功能，不实施控车；,LKJ控制状态,20km/h工作状态自动闭塞区间通过（含预告）信号机前，列车停车状态下，可转入20km/h限速模式；进入后，装置限速值立即为0。2 分钟后，限速21km/h 。,LKJ控制状态,故障交权状态装置系统故障，持续发出“呜呜”报警声。在3分钟内关闭监控装置，否则监控装置实施紧急制动。,系统内容,各类限速区的划分,固定限速区恒速区通常固定模式限速区由线路数据限速、色灯限速、机车/车辆最高运行限速控制的恒速区；特殊固定模式限速区由道岔限速和临时限速控制的恒速区；减速模式限速区前方非关闭信号，限速下降；停车模式区前方关闭信号，限速下降。,LKJ控制模式,LKJ控制模式,LKJ控制模式,LKJ控制模式,监控装置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；,82,83,85,88,78,LKJ控制模式,当列车达到报警速度时，装置进行报警提示；当列车速度超过监控装置设定的动作值时，即切除牵引动力、实施常用或紧急制动等相应措施，控制列车减速或停车；,82,83,85,88,LKJ控制模式,装置启动制动设备实施制动后，对于紧急制动方式，必须停车后才可缓解；对于卸载和常用制动方式，在列车速度低于装置设定的速度时，监控装置提供人工缓解条件；,运行速度低于允许速度时，光带呈灰色;运行速度在允许速度和解除机车牵引力动作值之间时，光带呈黄色；在曲线显示窗口的左边界处显示一个放大标尺窗口，标尺纵向坐标以常用制动动作值为中点（取消常用制动时，该点为紧急制动动作值，下同），上边界为列车紧急制动动作值，下边界为列车允许限速值，标尺窗口中用数字提示当前运行速度与常用制动动作值的差值，数字显示为红色,LKJ控制模式-限速曲线和光带,运行速度等于或大于解除机车牵引力动作值时，光带呈黄色闪烁。,3,2,LKJ控制模式,常用制动控制功能的取消在车载数据中预先设置为“长大下坡道”的区段，且设置为机车不具备电阻制动功能时，LKJ取消常用制动控制功能；列车在站内停车控制时，取消LKJ的常用制动控制功能。“长大下坡道”区段的“高坡区段控制模式”“货物列车特殊前行” 控制模式,系统内容,LKJ基本操作,LKJ2000型监控装置,正常行车情况下的LKJ操作,LKJ的基本操作,本内容结合乘务员一次乘务作业程序进行,1. 出勤：机车乘务员出勤时，将“IC卡”交给出勤调度员，由出勤调度员将乘务员信息和揭示信息写入 “IC卡”；,出勤,揭示信息：临时限速；站间停用；绿色凭证；特定引导；车站限速；侧线限速。,乘务员到验卡机进行验卡，确认“IC卡”内上述信息与运行揭示一致后，在“IC卡”验卡记录簿上签字。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：2.1 开机打开主机电源后，主机进行自检、显示器启动；自检完毕后，装置进入降级控制状态；降级控制状态下，两端显示器都有操作权。,降级状态：双端有权通常监控状态：操作端有权（即按压【开车】键端）调车状态：双端有权调车状态下，在哪端按压【调车】键退出调车状态，哪端有权。,显示器操作权,本端显示器有权时,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：2.1 开机2.2 数据输入停车状态下（速度为0km/h时），将IC卡插入显示屏“IC卡插槽”内，“IC卡灯”点亮 ；按压【设定】键，传输乘务员参数，并弹出“参数设定”窗口；（修改乘务员参数）确认参数无误后，再次按压【设定】键输入揭示。显示屏显示“司机参数窗口”和“输入的揭示条数窗口”； 按压【确认】键，显示屏显示“请查询揭示” ；按压【确认】进入揭示查询。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：2.1 开机2.2 数据输入,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：LKJ三种控制状态的转换；降级控制状态出入库控制状态调车控制状态,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：LKJ三种控制状态的转换；降级控制状态 出入库控制状态出入库控制状态 调车控制状态调车控制状态 降级控制状态,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：司机按照列车编组通知单，输入车种、车次、客/货类别、本务、总重、辆数、计长；同时查看机车乘务员工号、区段号、车站号等信息。确认“开车灯”是否点亮。 降级状态下，当机车头部与规定的对标点平齐时，按压【开车】键进入监控状态。若机车信号为白灯或双黄灯，开车对标后监控装置按侧线道岔最低限速值控制。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作按压显示器【查询】键和数字组合键进行各项功能查询操作。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询列车运行时查询前方4000 米以内的揭示。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询【查询】+【2】：工况查询查询手柄位置、柴油机转速、列车管压力、闸缸压力、均衡风缸压力等数据。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询【查询】+【2】：工况查询【查询】+【3】：查询全部揭示查询装置内的所有揭示信息。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询【查询】+【2】：工况查询【查询】+【3】：查询全部揭示【查询】+【4】：设备状态查询查看设备的工作状况,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询【查询】+【2】：工况查询【查询】+【3】：查询全部揭示【查询】+【4】：设备状态查询【查询】+【5】：检修参数查询查看机车型号、机车号、轮径等检修参数,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作【查询】+【1】：当前揭示查询【查询】+【2】：工况查询【查询】+【3】：查询全部揭示【查询】+【4】：设备状态查询【查询】+【5】：检修参数查询【查询】+【6】：设定参数查询查看乘务员输入的设定参数,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作乘务员多用于确认进站信号开放、过站中心时进行确认操作，装置记录此刻的公里标及时间，作为运行数据处理时查找的标记。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作乘务员多用于确认进站信号开放、过站中心时进行确认操作，装置记录此刻的公里标及时间，作为运行数据处理时查找的标记。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作巡检操作乘务员在规定的地点或运行区间，巡视机车机械间。通过在操纵端按压【巡检】键到非操纵端按压【巡检】键回操纵端按压【巡检】键，每次有效按键，屏幕右边显示的状态窗口中“巡检灯”点亮4秒，结束时监控装置语音提示“巡检完成”。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作巡检操作乘务员在规定的地点或运行区间，巡视机车机械间。通过在操纵端按压【巡检】键到非操纵端按压【巡检】键回操纵端按压【巡检】键，每次有效按键，屏幕右边显示的状态窗口中“巡检灯”点亮4秒，结束时监控装置语音提示“巡检完成”。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作巡检操作显示器调整用【】、【】方向键可调整屏幕亮度；用【】、【】方向键可调整显示器音量。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作巡检操作显示器调整侧线股道号输入,侧线股道号输入,在设置有“多侧线数据”的车站，列车进侧线股道时，应在进站（进路）信号机前输入侧线股道号。在有“多侧线数据”的车站，进站信号为双黄灯时，显示屏“侧线127”指示灯亮，语音提示“请输入侧线股道号”，并自动弹出“侧线号输入”窗口。利用数字键输入侧线股道号，然后按【确认】键。此时，“侧线”指示灯点亮并显示输入的侧线股道号。,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：查询操作定标操作巡检操作显示器调整侧线股道号输入,LKJ设备的基本操作,1. 出勤： 2. 接车：3. 出段挂车：4. 开车对标：5. 运行途中的常规操作：6. 常规行车,警惕功能,警惕功能通过“进站确认”和“周期警惕”两种方式，实现对值乘司机警醒状态的监测。,进站信号确认LKJ在通常工作状态，列车运行途中，当LKJ显示器显示的前方信号机为进站，且次一信号机为出站信号机时，显示器语音