LKJ2000列车运行监控记录装置课件.ppt

LKJ2000列车运行监控记录装置,主要内容,第一节LKJ2000概述第二节LKJ2000系统组成及工作原理第三节LKJ2000软件原理第四节相关设备,第一节LKJ2000概述,LKJ2000型监控装置是机车运行的安全监控设备，它能协助司机有效地防止“二冒一超”等事故的发生。它是在信号设备的发展及铁路大提速的形势下，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ATP及ATC技术，采用了先进的32位微处理器技术、数字信号处理技术，并结合多年来监控装置的运用经验,研制而成的新一代产品。,4,一、列车运行监控记录装置发展历程,我国列控技术的开发源于上世纪90年代，各铁路局和科研、生产单位进行了大量实验。当时，功能性能不同的列控装置有7种之多，其中JK-2H型监控装置使用较多，具有一定代表性，成为第一代装置。根据装置需完善提高的情况，1993年铁道部制定了LKJ93型监控装置技术条件并组织联合研制。1995年研制成功并开始批量装车使用，形成第二代装置。1993年开始，我国列控车载设备走进了技术高度统一、规范且系统化发展的道路，2002年开始LKJ2000型监控装置开始大面积装车使用。形成第三代装置。,5,列车运行监控记录装置发展历程图,JK-2H,LKJ-93A,LKJ2000,2005型行车安全系统,6,LKJ2000型监控记录装置研制的必要性及意义,铁路提速,铁路信息化发展,行车密度加大,铁路跨越式发展,原有的LKJ-93型监控装置软、硬件已不能满足,LKJ2000型列车运行监控记录装置系统,1999年初开始（尤其是长交路的开通和815/411模式实施以及新车次编码和即将开始第六次提速）,二、装置特点,车载存储线路数据。将列车运行全部线路设施资料预先存储于主机中，不用在地面增设附加设备。采用连续平滑速度模式曲线控制。最大限度地适应司机正常人工操纵，提高实时计算取得速度控制值。对每一速度控制值均针对限速目标按验证成熟的数学模型进行计算取得。采用了先进的32位CPU作为系统主机，提高了运行速度、控制精度和数据处理能力。,二、装置特点,装置主要控制过程全部采用计算机实现。适应性强，便于规范管理。提高了设计可靠性。系统采用模块级主从机热备冗余，工作机故障时，自动切换到热备机工作；任何一单元或通道出现故障，自动启用备用单元或备用通道。提高了安全性设计。采用了图形化屏幕显示器。,9,三、LKJ2000系统主要功能,1、监控功能防止列车越过关闭信号机。防止列车超过线路（或道岔）允许速度以及机车车辆构造速度。防止机车高于规定的限制速度调车作业。在列车停车情况下，防止列车溜逸。可按临时增加的运行要求控制列车不超过临时限速。,10,1、监控功能走停走。在自动闭塞区段，列车在显示停车的信号机前停车2分后又继续向此关闭信号机防护的分区运行，保证在该信号机防护的分区内运行速度不超过规定的限制速度。列车通过显示黄灯、双黄灯、黄闪黄的进站信号机进入站内无码区段时，监控装置按照前方信号机关闭进行控制。经正、副司机同时确认操作后，允许列车低于规定速度通过该信号机。,11,（1）一次性记录项目：1、开机记录：日期、时间、机型、机车号、装置编号、机车轮径。2、输入参数的记录：车次、司机号、副司机号、区段代号、车站代号、客货车别、本务补机别、牵引总重、载重、计长、辆数、支线号、侧线股道号、出入段时间。,2、记录功能,12,2、记录功能,（2）运行参数记录项目：时间、线路公里表、距前方信号机距离、前方信号机种类及编号、机车信号显示状态、地面传输信息、运行实际速度、限制速度、列车管压力、机车制动缸压力、均衡风缸压力、机车工况、柴油机转速、原边牵引电流、装置控制指令输出、装置报警、司机操作状况、装置异常状态、平面调车灯显装置信息变化。,13,（3）记录条件,运行记录条件：实际、限制速度变化2km/h。列车管、制动缸、均衡风缸压力变化20kp。柴油机转速变化100r/min。机车信号显示及平面调车灯显信息变化。机车工况变化。机车过闭塞分区（轨道绝缘节）。,14,（3）记录条件,装置控制指令输出。司机操作装置。地面传输信息变化。装置报警。装置异常。运行事故状态记录：机车走行距离每变化5m将运行参数记录项目记录一次。,15,3、显示和声音提示功能,（1）显示功能屏幕显示器除显示实际运行速度、限制速度、机车信号色灯、装置原始设定参数、乘务员输入信息、运行参数、地面传输信息显示、装置故障信息外，还具有速度曲线、控制模式限制曲线、桥梁、隧道、坡道、信号机、平交道口及牵引电流曲线等综合信息显示及单项信息显示。每种显示采取了适宜的图形、表格等界面形式。,16,3、显示和声音提示功能,（2）声音提示功能系统通过显示器可对机车信号灯状况、前方信号机处限速值变化、乘务员输入有关信息、临时限速地点及限速值、卸载、常用或紧急制动、允许缓解、车机联控、进入侧线股道或支线地点、报警、装置状况等进行语音提示。,第二节系统组成及工作原理,LKJ由监控主机箱、人机交互单元（又称屏幕显示器）、LKJ功能扩展盒、GPS信息接收装置、压力传感器、速度传感器、鸣笛转换器、本/补切换装置、事故状态记录器、调车灯显接口盒、专用连接线缆等组成。转储器、双针速度表、数模转换盒、常用制动接线盒、机车安全信息综合监测装置（TAX2箱）、机车语音记录装置、机车信号设备、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)等设备为LKJ相关设备，LKJ与LKJ相关设备整体组成列车运行安全监控系统（简称“LKJ系统”）。,LKJ2000主机,运行记录分析软件,线路数据编辑软件,IC卡管理软件,LAIS系统地面软件,其它地面软件,系统结构框图（车载部分）,19,一、主机主要插件、部件及功能,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,监控主机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,双机冗余结构示意图,VME,VME,同步,通信,模拟信号,23,（1）监控记录插件,监控装置的核心。主要完成地面线路数据的存储与调用、运行状态数据的记录与同步、控制模式曲线的计算、实时时钟的产生，并通过双路CAN总线/VME总线实现对其他模块的控制与管理。,24,（2）地面信息处理插件,主要完成轨道电路信息的输入隔离放大滤波及分析处理。轨道电路绝缘节的识别，为监控记录插件提供用以校正距运行前方信号机的距离绝缘节信号。与轨道电路叠加信息处理单元通信，完成对轨道叠加信息的利用。,25,（3）通信插件,通信插件主要完成监控装置与其它设备之间的通信管理，以使不同通信格式、不同通信接口和速率的设备可以和监控主机间交换数据。包括两路RS-485接口、两路独立的CAN接口、一路HDLC接口。,26,（4）模拟量输入/出插件,完成模拟量输入信号和频率量输入的调整、隔离、模/数转换及模拟输出信号的数/模转换、隔离及调整输出。模拟输入信号包括：压力信号、电流信号、电压信号以及加速度信号；频率输入信号包括：速度信号及柴油机转速信号；模拟输出信号包括：驱动双针速度表实际速度和限制速度的电流信号，以及驱动双针速度表里程式计的电压脉冲信号。,27,（5）数字量输入插件,完成对机车信号的采集，并将转换后的电平送到数据总线，供监控记录插件采样。插件共有16路开关量输入通道。,28,（6）数字量输入/出插件,将机车工况等110V信号进行隔离和电平转换后送数据总线；输出隔离的开关量控制信号，对机车的卸载、常用制动、紧急制动等进行控制；系统故障时输出“系统故障信号”使系统交权，自动转为降级运行控制模式。,29,（7）电源插件,采用模块化电路，共有七个电源模块，分别输出5V、15V、12V、24V等电压，共系统各电路工作。各路输入、输出间相互隔离、互不干扰。,30,（8）母板：完成各插件的VME总线连接及输入/输出信号的连接。（9）过压抑制板：过压抑制板完成110V电路输入/输出信号的过压抑制及滤波。,31,二、事故状态记录器（黑匣子）,将记录30分钟以内列车运行状态数据。记录内容。记录密度5米大大高于监控主机数据记录密度语音记录功能可记录30分钟以内的最新车机联控的通话记录。具有抗冲击，防水及耐高温等性能。,32,三、转储器,存储容量兼容并能自动识别不同设备类型及记录数据格式，外形结构、按键及操作方法基本上保持原ZJK-S型转储器风格。,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）,四、速度传感器,五、压力传感器,压力检测除了检测列车管压力外，还检测机车均衡风缸压力及制动缸压力，均衡风缸压力信号用于反馈控制以提