LKJ2000型监控装置常见故障处理及改进-毕业论文

北京交通大学 毕业设计毕业设计（论文）（论文） 题目：LKJ2000 型监控装置常见故障处理及改进 姓名：吴源专业： 交通运输 工作单位：大连交通大学 职务：学生 准考证号： 设 计 （ 论 文 ） 指 导 教 师 ： 金 雪 松 发题日期：2011 年04 月20 日 完成日期：2011 年06 月10 日 毕业设计（论文）评议意见书毕业设计（论文）评议意见书 专业交通运输（本）姓名吴源 题目LKJ2000 型监控装置常见故障处理及改进 指 导 教 师 评 阅 意 见 成绩评定：指导教师： 年月日 答 辩 组 意 见 答辩组负责人： 年月日 备注 毕业设计（论文）任务书 毕业设计（论文）题目：LKJ2000 型监控装置常见故障处理 及改进 一、毕业设计（论文）内容 针对以上所述，本论文所做的主要工作有： 1、 对 LKJ2000 型列车运行监控装置的技术进行进一步研究， 熟悉列车 运行监控装置的主要特点、工作原理和正确的操作方法。 2、 通过对 LKJ2000 型列车运行监控装置实际运用中出现的故障进行分 类，分析常见故障具体表现形式。从多方面进行分析，总结各类故障 可能的原因。 3、 对 LKJ2000 型列车运行监控装置故障进行调查的基础上， 结合工作 实际提出防范措施。 4、针对相关部分故障处理，提出对应的改进建议。 二、基本要求 1论文论点正确，条理清晰，字数符合相关规定 2.分析问题证据要充分 3.文字排版及格式符合相关规定 4.文字在 15000 以上 三、重点研究的问题 1、控制系统故障 2、阀类部件故障 3、管路及连接部分故障这类故障 4、操纵不当造成的故障 5、部分故障的处理及改进建议 四、主要技术指标 五、其他需要说明的问题 下达任务日期： 2011 年 04月 20 日 要求完成日期：2011 年 06月20 日 指导教师：金雪松 中 文 摘 要 列车运行记录监控装置简称监控装置，是中国技术人员研制的 以保障列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置。该装置在实现 安全速度控制的同时，采集记录与列车安全运行有关的各种机车运行 状态信息，促进了机车运行管理的自动化。并且，随着运输需求的发 展， 监控装置逐渐成为了辆列车车载运行信息中心， 为多种安全监测、 运行信息传输提供基础。本课题的结果和研究方法应用于所有装有列 车运行监控装置的列车，本课题主要针对列车运行监控装置的各种故 障处理及其有关改进意见，因为列车运行监控装置广泛的应用于铁路 运输安全保障系统，是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅助 机车司机、动车组司机提高操纵能力的重要行车设备。本课题的研究 将有助于现场机车乘务员很好地处理列车运行监控装置使用中的故 障，对提高列车的安全操纵有重要的现实意义。 目录 摘要.1 第一章LKJ2000 型列车运行监控装置基本构成和原理.7 1.1 基本构成.7 1.2 控制原理.7 1.3 主要功能.7 1.3.1 监控功能.8 1.3.2 记录功能.8 1.3.3 显示和语音提示功能. 8 第二章机车监控装置常见故障及分析.8 2.1监控装置显示器故障. 8 2.2 监控装置显示器按键故障. 9 2.3监控装置操作设置条件存在的问题.10 第四章LKJ2000 型监控装置完善与改进. 14 4.1 数据转录方式.14 4.3 机车布线.15 第五章 进一步完善 LKJ2000 监控装置功能的建议.15 5.1 键盘输入功能.15 正文 第一章第一章LKJ2000 型列车运行监控装置型列车运行监控装置基本构成和基本构成和 原理原理 1.1 基本构成基本构成 LKJ2000型列车运行监控装置包括装设于机车上的主机、 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。 1.2 控制原理控制原理 LKJ2000型列车运行监控装置采用车载计算机预先存储基础数据 文件的控制方式 （即车载控制模式） ， 在运行时根据列车所处位置按顺 序调取车载存储的数据文件，按装置接收到的前方信号显示并根据列 车速度实时计算列车走行距离来产生控制模式曲线。当列车速度达到 控制模式曲线时，装置对列车实施卸载、常用制动及紧急制动，防止 列车越过关闭的信号机或超速运行。 1.3 主要功能主要功能 LKJ2000型列车运行监控装置具有监控、记录、显示和语音提示的 功能。 1.3.1 监控功能监控功能 防止列车越过关闭的地面信号机，防止列车超过各类允许速度， 即防止“两冒一超”。 1.3.2 记录功能记录功能 对机车的运行信息、乘务员的输入信息及装置的设置信息进行记 录。 1.3.3 显示和语音提示功能显示和语音提示功能 显示机车的实际速度、限制速度等运行信息，并对机车信号状况、 限速值变化、乘务员输入信息等进行语音提示。 第二章第二章机车监控装置常见故障及分析机车监控装置常见故障及分析 2.1监控装置显示器故障监控装置显示器故障 案例 1： 2009 年 1 月 22 日，济南西机务段青岛运用车间张磊机班，（添 乘人员李金龙） DF4B2239 机车， 值乘青岛济南间 L7384 次旅客列车， 列车运行至淄博站出站后，学习司机后部机械间巡视时，发现非操纵 端监控装置显示器故障，只显示一架信号机，其它显示信息全无。济 南到达入段后，为确保第二天 L7383 次正常运行，机班联系济南电务 段人员上车检查，确认故障显示器进行刷卡更新所致。2008 年 12 月 20 日胶济客专线淄博以西线路进行了拨接施工， 机车监控装置数据全 部更换新数据，而每次更换数据时，除对监控装置主机芯片进行更换 外，还须对监控装置显示器进行刷新处理。该车 2009 年 1 月 21 日值 乘到达青岛入库后因监控装置显示器声音杂乱提票更换了备用显示 器，更换后电务地面检测人员未对显示器进行刷新，导致上述故障的 出现。 案例 2： 2009 年 2 月 9 日，济南西机务段青岛运用车间张振先机班， DF4B2286 机车，值乘烟台青岛间 N384/1 次旅客列车，桃村出站后， 司机发现监控装置显示器死机，所有数据显示静止不动。司机立刻按 照LKJ2000 型监控装置乘务员操作使用手册的要求进行应急处理。 检查显示器背面插头连接状态良好，监控装置主机瞬间断电 1015 秒以上， 仍然无效； 随即采取了监控装置主机断电 30 秒以上后重新开 机，此时监控装置进入降级状态，仍然无效。立即汇报车站值班员、 列车调度员，列车调度员发布了“准许列车关闭监控装置，以不超 20km/h 的速度运行至前方站，更换机车”的命令，为减少列车晚点时 分，关机后司机指派学习司机将机车前后端的显示器进行互换，再开 机时故障消除，司机立即报告调度员故障修复，可以恢复正常运行。 得到调度员准许后，列车恢复正常监控状态，正点到达青岛站。 案例分析： 以上两个案例是监控装置显示器的典型故障，且每年均有发生， 一方面是地面检测人员的工作失误造成，设备工作环境的恶化也是造 成故障的一大原因。监控装置显示器安装在司机室操纵台上方，运行 中受到的震动最大，日常电务维护、机务使用频繁，晴天受阳光直射 工作温度较高，雨天极容易受到雨水侵蚀。出现故障能及时消除，得 益于乘务员对应急处理的熟练掌握。 2.2 监控装置显示器按键故障监控装置显示器按键故障 案例 7： 2009 年 8 月 4 日， 济南西机务段青岛运用车间 SS7E-0128 机车 （济南机务段机车），王振坡机班，担当徐州青岛间客车 K912/3 次。K912 次 0：56：12 徐州站挂好机车，1：03：00 二位司机在机 车 1 端（操纵端）输入监控装置参数时发现“1、6 键”作用不良， 无法输入监控装置参数，1：03：53 二位司机到非操纵端输入监控 装置参数。K912 次徐州站 1：11：01 开车，对标按压开车键（7） 时，发现该按键作用不良，二位司机立即按压非操纵端开车键对 标，1：43：09 列车运行至利国站正常停车后（利国站技术停车时 间 54 分钟），乘务员将前后台监控装置显示器进行互换，并试验良 好后，将车次改为 K918 次，2：40：42 利国站正点开车，监控装置 重新对标，一路正常。13：16 分到达青岛入库，行车日志及合格证 提票“机车 2 端监控装置显示器按键作用不良”。 案例分析： 监控装置显示器按键是乘务员操作输入的唯一途径，所有正常 行车的数据输入以及非正常行车的操作，都是通过显示器按键输送 到监控装置主机进行相应处理。在日常使用中按键故障较多，尤其 是使用频繁的部分按键故障率较高。如警惕键，在调车、降级状 态时下运行时，动车前必须按压警惕键，机车出入库、站场转线 以及调车作业按压此键较为频繁，其故障率也是最高的，虽然在机 车出库前电务人员也进行检测，但没有定期更换制度，只是在出现 故障现象后才进行更换，所以故障经常出现在趟车作业中。因此监 控装置各种设备、配件应确定使用寿命，建立定期更换制度，将故 障消除在萌芽状态。 2.3监控装置操作设置条件存在的问题监控装置操作设置条件存在的问题 案例 8： 2009 年 11 月 13 日，受京沪高铁建设需要，济南站站内一架进 路信号机需要拆除，徐州方向开来的列车在济南站内的走行径路相 应改变，变更地面行车设备和列车固定径路，监控数据也要进行相 应的更新。 由于机车交路不同， 当天的 K692 次本务机车没有更换新 数据，该趟列车又是施工后的首列，我负责添乘该次列车，以确保 列车安全通过施工地段。15：19 列车在济南南站临时停车，汇报调 度员该次列车未更换新数据，调度员发布了 53050 号调度命令“因 机车 LKJ 数据与济南站地面设备不符， 准许 K692 次列车在济南站地 区车场 III3 信号机前停车， 将LKJ 由通常工作状态人工转为 20km/h 限速工作状态，按地面信号显示运行至济南站客场”。16：15 列车 在济南站地区车场 III3 信号机前停车，按照 2009 版LKJ2000 型 监控装置乘务员操作使用手册“20km/h 限速模式”进行操作：停 车后持续按压键 2 秒后，弹出非正常行车确认窗口，选择 转入 20km/h 限速模式 选项， 选择 确定 项， 但是画面提示“禁 止操作”,随即采取了降级措施进入“20km/h 限速模式”。 案例分析： 过后通过模拟试验发现, “禁止操作”的原因是监控装置显示 的工况信息为“后零牵”，正是这个错误的工况信息导致“20km/h 限速模式”无法进入。在 2005 年下发的“815”第一版监控模式中， 对“20km/h 限速模式”的使用要求停车后主手柄“零”位、换向手 柄“中立”位、断机控开关，2007、2009 版的LKJ2000 型监控装 置乘务员操作使用手册中对上述附加条件给与删除。对于老型司 机控制器而言，主手柄“零”位、换向手柄“中立”位、断机控开 关时，监控装置显示的工况信息为“零零非”。而目前大多数机车 的司机控制器改为西安沙尔特宝生产的新型司机控制器，此种司机 控制器不能改变监控装置的工况信息，导致了上述“20km/h 限速模 式”转入失败。 通过上述问题分析， 某些监控装置的设置条件其他机车部件工 作状态相联系，造成了不必要的复杂操作，“20km/h 限速模式”转 入以列车速度为“零”以及转入后等候 2 分钟限速由 0km/h 变为 21km/h 作为必备条件为最佳方案。 第第三三章章常见的故障及处理常见的故障及处理 （一）现象：监控主机开机后插件面板指示灯不能正常显 示 1.分析：此种现象多为插件不能正常自检，有CPU的插件， 应重点检查CPU及周围电路或写入程序，没有CPU的插件，要重点检查 错误指示的相应通道电路。 2. 应急处理办法 （1）检查各插件指示灯指示情况。 （2）更换相应插件。 （3）更换主机箱。 （二）现象：显示器不能正常长显示或自检不正常 1分析：显示器本身是一个独立的CPU系统，如果自检不 正常，多为显示器本身的问题，如果不能正常显示，可以检查另一端 的显示器显示是否正常，如果显示也不正常，应怀疑监控记录插件， 否则可能是通信电缆或显示有故障。 2.应急处理办法： （1）检查主机与显示器连线是否正确。 （2）更换显示器 （3）更换监控记录插件 (三) 现象；无压力显示或压力显示不正确 1分析：LKJ2000型可以同时引入4路压力信号，压力信 号是通过压力传感器将01000Kpa压力信号转换成05V的电压 信号，送入模拟量输入/输出插件，处理后送到监控记录插件的。所以 出现这种情况多为压力传感器故障。压力传感器工作电压不正常。模 拟量输入/输出插件故障所致。 2应急处理办法 （1）检查压力传感器连线 （2）检查压力传感器工作电压 （3）更换压力传感器 （4）更换模拟量输入/输出插件 (四) 现象：无速度信号显示或速度显示不正确 1.分析：速度信号是通过光电缆传感器送给模拟量输入/ 输出插件，经过整形、滤波处理后送给监控激励插件。如果无速度信 号显示多为速度传输通道故障，使传感器发出的脉冲信号不能传入： 如果速度显示不正确，可以检查机车轮径输入与实际是否相符或传感 器有无故障， 实际发出的脉冲数/周与理论值不符： 如果速度显示不稳 定，多为机车上各种信号干扰所致，应先检查机车的速度传感器部分 以及模拟量输入/输出插件的速度通道中的抗干扰部分。 2.应急处理办法： （1）检查速度传感器通道连线 （2）更换速度传感器。 （3）更换模拟量输入/输出插件。 (4)检查机车轮径是否正确。 （五） 现象： 无机车信号显示或显示与机车信号高显示不一致 1.分析：如果机车信号显示正常而监控装置无任何信号显 示，多为机车信号条件地线断线或基础不良所致。如果某一个信号灯 不显示或显示与机车信号不一致，多为连线出故障或数字量输入插件 上的某一个通道故障。 2.应急处理办法： （1）检查机车信号连线。 （2）更换数字量输入插件。 （3）检查机车信号上/下行开关位置、前/后位置。 （4）检查感应器安装、接线。 （六）现象：机车工况显示不正确 1.分析：机车工况条件的各路110V信号，都是通过过滤版 处理后送入数字量输入/输出插件，进行滤波、隔离、整形后送上总线 的。出现这种情况多为连线或数字量输入/输出插件出故障导致。 2应急处理办法： （1）检查机车工况连线。 （2）更换数字量输入/输出插件。 （3） 更换主机箱。 （七）现象：紧急制动不能动作 1.分析：监控装置对列车实施紧急制动时，是向电空阀或 停车继电器送出110V的正电源条件，由电空阀执行对列车实施紧急制 动的控制。出现这种故障首先要判断是监控装置故障还是机车制动执 行机构故障，检查110V条件是否送入电空阀是判断那一个环节故障的 关键。 2.应急处理办法： （1）紧急制动时，测量电空阀是否得电，得电更换电空阀， 否则，执行下面两步。 （2）检查紧急制动接线。 （3） 更换数字量输入/输出插件。 （八）现象：常用制动不能动作或减压量不正确 1.分析:监控装置对列车实施常用制动时是向常用制动阀送 出110V的正电源条件，由常用制动装置阀执行对列车实施常用制动的 控制。如果常用制动不能动作首先要判断是监控装置故障还是常用制 动装置故障，检查110V条件是否送入常用制动装置是判断哪一个环节 故障的关键。如果减压量不正确多为排风速率调整不对。 2.应急处理办法： （1）检查常用制动输出线。 (2)检查常用制动装置是否正常。 (3)更换数字量输入/输出插件。 (4)检查确认程序芯片是否正确。 (5)调整常用制动排风速率。 第第四四章章LKJ2000 型监控装置完善与改进型监控装置完善与改进 4.1 数据转录方式数据转录方式 问题提出问题提出 LKJ2000型监控装置的车载数据转录依然采用串口连线方式转录。 由于该装置机箱设计有防护门，在采用连接电缆方式进行转录时候， 需要转录人员每次都开启防护门，这样几部方便，也不科学。 改进办法改进办法 （1）使用红外数据传输技术 由于红外数据传输技术（IrDA）已经相当成熟，突破了数字终端 之间连线的限制，因而使用红外转录车载数据已成为可能。今后监控 专职的转录可考虑增加次项功能，将监控记录板和转储器上的RS232 串口改为或增加红收发模块。 （2）使用蓝牙（Bluetooth）技术 蓝牙技术是一种用微波无线通讯技术取代数据电缆来完成点对点或者 点对多点短距通讯的一种新型无线通讯技术，便于在各个设备之间进 行快速方便的通讯联系。蓝牙技术的日趋成熟为家庭网络化起到了推 波助澜的作用，同样它可以应用到车载数据的转录上。 4.2 车载数据的实时分析车载数据的实时分析 问题的提出问题的提出 机车在运行途中， 其监控数据不能发回机务本段， 不能实时了 解机车运行情况：尤其在机车发生事故时，不能马上将数据取回，需 等该车回机务段或派人去事发地点转录数据。 改进办法改进办法 采用3G技术，尤其利用GSM短消息功能，在机车运行途中可实 时将重要的数据以短消息的形式发回地面分析站。当发生事故时，可 将数据及时传至相关部门，以便分析事故原因，采取解决措施。 4.3 机车布线机车布线 问题提出问题提出 随着车载设备的日益增多，每套是被都有自己的机车布线， 因而必将造成机车布线繁多， 杂乱无章， 维修和查找故障不便。 LKJ2000 型监控装置也不例外。 改进办法改进办法 20世纪90年代以来， 我国铁路列车， 特别是新造的机车牵引的 列车或动车组，一般都有列车通信网络。这是一种可靠性要求高、实 时性要求强、与控制系统密切相关的计算机网络，由WTB和MVB 2层拓 扑结构组成。所有总线都遵循相同的操作规则，共享实时协议和网络 管理，遵循OSI/RM。如果将监控装置的智能传感器、监控主机、彩屏 等增加MVB借口，挂在MVB上，则可大大的减少机车布线。 第第五五章章 进一步完善进一步完善 LKJ2000 监控装置功能监控装置功能 的建议的建议 5.1 键盘输入功能键盘输入功能 （1）增加输入A-Z的26个字母。应与手机数字输入功能一样，在数字 输入状态下能通过连续按压数字键输入“A-Z”26各字母。这样就可以 直接输入以字母打头的特殊车次，既方便乘务员输入，也便于查看 （2）输入车次增加到6为。根据铁道部文件，客、货车次为5位，但实 际