LKJ型监控装置教学材料.docVIP

1．概述 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，客、货运输对行车安全装备在功能、可靠性及安全性等方面的要求愈来愈高，现有的安全监控设备在一定程度上已不能满足铁路运输的需要。 LKJ2000型列车运行监控记录装置是在LKJ-93型监控装置成功运用基础上，借鉴国内外先进列车超速防护及列车控制技术而研究开发的新一代列车超速防护设备。是采用了先进的32位微处理器技术、安全性技术以及数字信号处理技术等来保证列车行车安全的控制装置。它是既有列车行车安全设备的升级换代产品。 1．1装置的应用范围 2000型监控装置适合各型电力机车及内燃机车；适应自动及半自动闭塞方式；并能适应各种信号制式，包括移频（含18信息移频）、交流计数、UM-71、极频等制式（装置所需机车信号信息取自通用式机车信号装置）。装置既适合运行于不同速度等级线路的各型旅客列车（包括动车组）及货物列车，也适合于调车机车。装置的软件具有通用性，不同的用户可通过面向用户的软件参数调整来满足不同功能的要求，适应不同的运行情况。 1．2装置的控制模式 装置采用车载计算机预先存储地面线路数据的控制方式（即车载控制模式），在运行时根据列车所处位置按顺序调取的车载存储线路数据，按前方信号显示状态并根据列车速度计算列车走行距离来产生控制模式曲线。当列车速度超过控制模式曲线范围时，装置对列车实施动力切除、常用制动及紧急制动控制，防止列车越过关闭的信号机。装置实施常用制动后，在列车速度低于规定的安全速度时，允许司机缓解；对于紧急制动控制，必须停车后才可缓解。特殊情况下的处理方式满足铁路《技规》要求。 为确保列车在关闭信号机前可靠停车，限制速度的计算采用实计计算方法，以满足控制精度要求。模式曲线的计算可根据列车运行速度的要求采用跨闭塞分区计算方式，即以关闭的信号机作为目标点来计算常用制动及紧急制动连续模式曲线。 由于装置具有与地面进行信息传输的接口功能及传输信息的处理功能，因此在有地面信息传输的区段，也可采用车载数据与地面传输信息结合的控制方案。一方面可减少乘务员操作，提高自动化控制程度；同时也可以提高控制的可靠性与安全性。信息传输方式可以采用点式应答器或轨道电路叠加等方式。传输信息包括进路信息、站内开通股道信息、限速信息以及距离信息等。 1．3运行数据的记录与分析处理 装置对列车运行状态的相关参数及乘务员输入参数（包括IC卡输入参数）进行记录，并根据列车运行情况形成相应的数据文件储存在非易性数据存储器中，通过数据转储供地面微机分析处理。数据记录采用不定长数据格式并且记录数据事件代号与记录数据内容采用不同的数据代码，以提高记录数据的可靠性。数据记录采用条件触发记录方式，当设定的记录条件满足时则产生一项相应参数记录。地面分析处理软件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准确依据。 1．4系统冗余方式与切换原理 为提高可靠性，系统采用双机热备冗余方式。系统主机由A、B二组完全独立的控制单元组成，每组单元都有完整的信号输入及控制输出接口模块，单元内部各模块之间采用VME总线连接。系统内部串行通信网络CAN也采用A、B组冗余方式将各CPU模块连接。在正常情况下，一组为工作机，另一组为热备机，工作机控制系统工作并发出制动控制指令，热备机经CAN总线和同步通信接口实时接收工作机数据，以保持与工作机同步运行及数据的一致性。工作机故障时自动退出控制状态，而热备机则充当工作机进入控制状态，故障切换过程对控制准确性的影响须控制在允许范围内。为保证记录数据的完整性及唯一性，热备机与工作机同时进行记录并且热备机记录数据来源于工作机。冗余采用模块级冗余方式，当系统中任一模块故障时，并不导致整个单元的切换，只是将工作单元中故障的模块切除，并采用热备单元中的相同模块。而故障的模块在恢复正常后，仍可被系统继续使用。当系统中相同的关键模块出现故障时，将产生报警输出，若在规定的时间内未得到切除装置操作，则产生紧急制动输出。 由于显示器出现故障并不会导致危及行车安全的情况发生，因此系统内装在司机室的显示器（屏幕或数码）采用单套运行方式，但同时配备双针速度表作为备份，当显示器故障时，依靠双针速度表维持系统基本功能运行的指示。 1．5系统主微处理器说明 系统主CPU采用MOTOROLA公司生产的32位微处理器MC68332，其内部数据处理能力达32位（外部数据总线宽度为16位），具有16M字节的寻址空间，无需扩充地址总线即可满足寻址空间要求。最高可达25M的工作频率加上其流水线工作方式使得其处理速度远远高于普通的微处理器，复杂的制动计算因此而变得快速和准确。它的内置异步和同步通信接口、内部RAM以及内部片选逻辑功能大大简化了外围电