第8章 机车运行控制系统车载设备

8

机车运 行监控系统车载设备

HXN5型内燃机车装备了列车运行自动防护系统ATP（Automatic Train Protection），该系统以保障运行安全为目的，以监测运行速度为手段对列车进行控制及安全监测，机车运行监控系统以列车运行指令信息源，以线路数据预算置于主机的独特方式获取运行线路参数信息，采用计算机处理对列车运行速度进行安全监控，实现ATP功能。ATP系统由运行指令信息传递、运行所处线路参数信息传递、列车自身运行状况信息采集等信息获取环节和对信息进行处理并做出控制的主机组成。

ATP系统的主要控制主机为列车运行监控记录装置，该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，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。

8.1概述

我国监控装置的研究开发从1990年代初开始，从1995年起形成全路普及使用的规模。普及使用的监控装置主要型号为LKJ-93型和JK-2H型。LKJ2000型监控装置吸取了JK-2H型和LKJ-93型监控装置的成熟技术经验，在技术等级、功能、性能和可靠性等方面都有了较大程度的提高，并且在功能扩展性和各项发展中的技术设备的接口配合方面作了适应设计，是监控装置的新一代设备。与JK-2H型及LKJ-93型装置相比，LKJ2000型监控装置的技术性能具有明显优势。 8.1.1 LKJ系统车载设备构成 8.1.1.1设备构成

在HXN5型内燃机车装备了LKJ系统车载设备，该系统主要由LKJ设备和LKJ相关设备组成，其组成结构示意图如图8-1所示。

LKJ由监控主机箱、人机交互单元（又称屏幕显示器）、机车信号设备、监控装置功能扩展盒、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。其结构示意图如图8-1粗实线框部分所示。

LKJ相关设备包括机车安全信息综合监测装置（内含机车语音记录装置，以下简称TAX）、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机车车号识别设备(车号识别设备)、专用连接线缆等。其结构示意图如图8-1细实线框部分所示。

图8-1 LKJ系统组成结构示意图

8.1.1.2设备安装位置

197

LKJ设备的LKJ2000主机及JT-C机车信号主机安装在司机主操纵台侧的机柜1，安装位置及结构布局见图8-2。 主操纵台

图8-2 LKJ2000主机及JT-C信号主机安装位置示意图

机柜1

副操纵台

机柜1

LKJ其他相关设备主要安装在机车行车安全设备柜内，安装位置见图8-3。

图8-3 LKJ相关设备安装位置示意图

198

8.1.1.3设备清单

HXN5型内燃机车为单司机室双操纵台，LKJ设备需双操纵台安装，每台机车总共需要1套设备，设备清单见表8-1。

表8-1每台机车设备清单（双端安装）

199

200

8.2 LKJ2000型列车运行监控记录装置

LKJ设备是我国研制的，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。LKJ2000型列车运行监控记录装置如下图8-4。

图8-4 LKJ2000型列车运行监控记录装置

装置的主要特点：

1.装置的基本工作方式是将运行全程线路的参数事先存储于主机中，作为监控工作的依据，并能够与地面信息交换, 采用车载或车载数作为监控工作的依据，并能够与地面信息交换, 采用车载或车载数据与地面信息相结合的控制模式。

2.系统采用双机主从热备冗余方式（模块级冗余）， 当工作机出现故障的情况下，自动切换到热备机工作，当任意一个单元或通道出现故障的情况下，自动启用备用单元或通道，大大提高了工作可靠性。

3.采用先进的32 位微处理器MC68332 作为系统主CPU ，具有较高的执行速度、

控制精度，较高的稳定性和很强的数据处理能力。

4.采用控制器局域网（CAN） 作为系统内部通信方式进行数据交换、CAN总线器件本身带CRC 校验功能，具有高强的检错与容错的能力，使传输可靠性进一步提高。

5.监控功能的制动模式限速曲线采用实时计算，并考虑客/货车，制动机种类、线路坡度等因素对制动距离的影响，使制动距离尽量接近于实际。

6.对故障导向的安全措施作了较多的考虑。对速度信息故障、机车信号信息故障、过绝缘节校正故障，通信故障等都有具体的的处理。

201

7.采用10 英寸TFT 高亮度液晶显示屏作为显示界面，以图形方式预示前方的桥隧、坡道、曲线、车站、道岔、线路限速、优化操纵曲线的情况，使装置与司机之间更好地交换信息。

8.具备大容量IC 卡读写功能，能够解决对乘务员的参数输入，临时限速的控制，大交路大轮乘文件转储困难等问题。

9.具备列车事故状态记录器（黑匣子），可以详细记录事故前30 分钟的内容，结构合理，不易损坏。

10.在系统内比LKJ-93 型多安装了机车闸缸压力传感器，可以记录和检查机车小闸使用的情况。

11 .采用6U 标准插件及机箱结构，具有灵活、维修方便等优点。

12.系统电磁兼容性满足IEC61000 标准三级要求，抗干扰能力强，工作可靠性高。

8.2.1 组 成

LKJ基本组成主要由监控主机、屏幕显示器、事故状态记录器、速度传感器、压力传感器、机车鸣笛记录接口装置、GPS信息接收装置、总线扩展盒、本/补切换装置、平调信号接口盒组成。速度信息来自安装在机车轮对上的光电式速度传感器。压力信息除了检测列车管压力外，还检测机车制动缸压力和均衡风缸压力。在装置关机情况下，实际速度指针由数模转换盒驱动。

与LKJ配套工作的设备还有机车语音箱、数模转换盒、双针速度表、常用制动接线盒，双针速度表里程计指示可由监控装置驱动，在安装了数模转换盒的情况下，也可由数模转换盒驱动。 8.2.1.1监控主机箱

标准监控主机箱采用6U、19英寸标准机箱，背部对外出线方式，其主机箱为6U（高度）× 300（深度），宽度尺寸为84R（1R=5.08mm），插件尺寸为6U（高度）³160（深度）标准插件。主机箱为系统控制中心，其内部由A、B二组完全相同的控制单元组成（左边为A组，右边为B组），每组有8块插件位置，各插件位置以机箱中心线为基准对称排列，从中心线开始往左、右，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、扩展通信、数字量输入、数字量输入/出、电源，外形图如图8-5所示。

202

图8-5 LKJ2000标准主机箱外形图

1.主要技术参数

主机输入电压：DC75V ＋２５％－３０％， 75V输入通道： 8路，通道电流≤10mA

制动控制输出通道(阻性负载)： 8路，通道电流≤300mA 模拟信号输入通道： 频率信号输入通道： 主机箱重量： 2.安装尺寸

标准型LKJ2000监控主机箱的外形尺寸和安装尺寸为： ——外形尺寸： 534mm(宽)³350mm(深)³360mm（高） ——安装尺寸： 474.5mm(宽)³174mm(深) 8.2.1.2屏幕显示器

LKJ采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示器，以动态图形方式预示前方线路的弯道、坡道、桥梁、隧道、道岔以及信 …… 此处隐藏：5244字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……