LKJ2000型監控裝置的應用與完善

王貴倉

摘? 要：LKJ2000型監控裝置（下文簡稱“LKJ2000”）是一種列車運行監控記錄設備，主要是實時監控列車的行駛情況，從而確保運行安全。但是LKJ2000已經被應用多年，再加上當今列車技術水平不斷提升，所以進一步對LKJ2000進行完善有著重要意義。LKJ2000由于具有功能拓展端口，因此提升了LKJ2000的完善空間。基于此，該文首先提出LKJ2000的完善方案，進而提出LKJ2000可能出現的故障問題與解決對策。

關鍵詞：LKJ2000;監控裝置;冗余控制

中圖分類號：U672? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在我國鐵路事業持續發展中，運輸安全問題始終是社會最為關注的問題。在20世紀末，全國所有的內、電機車都安裝了JK-2H和LKJ-93速度監控裝置。從宏觀方面分析，國際上各個鐵路運輸強國也不斷研發ATC、ATP等設備，象日本的數字化ATP、法國的TVM430等，這些設備在國外高速鐵路中的應用十分廣泛。相比國際的監控裝置，我國所采用的監控裝置多數都是采用了車載微機內存運行線路參數方案，設備系統簡單、成本低、記錄功能強，但也存在著多機冗余配置、地面信息功能較弱的問題，為了能夠保證鐵路列車運行安全，還需要對這些短板進行完善。

1 LKJ2000監控系統的完善

1.1 LKJ2000雙機冗余控制

相比LKJ-93監控設備來說，LKJ2000由于采用了雙機冗余設計方案，所以在系統安全性、可靠性方面更強。雙機冗余即雙機同步、雙機轉換，主要包括以下幾個方面。

1.1.1 主機、備用機確認

在通電基礎上，系統會結合關機時主機、備用機狀態確定設備的運行情況。每個監控記錄板當中都存有上次設備作為主機的時間，這個時間距離當今時間較近的則為主機。在實際運行當中如果主機產生了故障問題，而備用機正常，此時會自動切換成備用機運行。

1.1.2 機車條件輸入雙機冗余

如果監控系統正常，此時主機、備用機相互交換數據信息。在機車條件輸入方面，工作機會判定主機、備用機實際情況，判定哪方面輸入狀態最佳則為基準，如果主機、備用機自檢狀態一致，則會將安全等級高的一方作為標準。

1.1.3 輸出控制雙機冗余

在控制輸出方面，通過連接主機、備用機，全部采用輸出控制方案。制動輸出為并聯輸出、雙機同時輸出;雙針表采用并聯輸出，僅為一方輸出，此時司機可以自主選擇使用A機或B機。

1.2 LKJ2000的完善

1.2.1 制動控制

在制動控制方面，相比LKJ-93，LKJ2000的CPU性能更加強勁，為了能夠滿足高速列車的監控要求，LKJ2000當中融入了模式曲線，結合用戶實際需求采用連續計算模式。連續制動計算控制主要是為了適應高速運行的一種控制方案。

1.2.2 故障導向安全

如果主機、備用機同時出現故障問題，則系統會發出警報，如果在指定時間內沒有切除故障裝置電源，則會緊急制動輸出;如果主機、備用機一方發生了故障問題，故障設備不斷處于主機狀態;如果是故障不會影響設備性能，則依然保持主機、備用機的運行模式，通過模塊級別冗余，實現模塊切換以及通道切換。如果所輸入的機車條件和接收數據信息不配比時，機車速度取二者較小值，否則可能會產生列車行駛超速或冒進信號。機車信號選擇以故障安全等級高的信號為基準，如果發生了緊急制動問題，為了避免某一方出現故障，此時采用雙機同步輸出控制模式。

2 LKJ2000在應用中的故障與解決措施

2.1 原始記錄文件丟失

原始記錄直接影響列車安全管理水平。很多列車出現監控記錄插件返廠維修無法找到故障，上車之后正常，但某個時間段還會丟失文件的問題。

實際上，LKJ2000采用了雙機熱備工作方案，理論上可靠性較高。如果A機故障會立刻投入B機，同時將A機備份文件傳輸給B機。如果A機中沒有文件，在復制、傳遞過程中可能會造成B機原有文件丟失，反之亦是如此。正常條件下A機、B機同步記錄，即使是文件覆蓋也不會丟失文件。但在單機記錄時，覆蓋和備份就有可能造成文件丟失。

筆者在實際檢修過程中，由于設備并沒有故障問題，因此考慮是軟件算法不當造成的結果，于是建議廠家修改程序算法，采用追加備份方案，不損壞原有文件。在后續使用中，文件丟失問題幾乎沒有發生。

2.2 顯示速度和實際參數不符，輪對空轉、誤差較大

在LKJ2000實際使用中由于監控裝置報警輪對空轉，造成實際參數誤差較大，無法提升監控質量。筆者在檢修當中，發現監控程序所預設的加速為0.046 m/s，設定數值偏小，機車運行中監控裝置將加速度值和設定值對比，此時實際加速度要高于設定加速度，監控裝置誤認為空轉，啟動了防空轉功能，控制列車運行速度，導致列車實際運行速度和監控運行速度出現較大差異，機車實際運行距離更大，導致車位滯后嚴重，“兩冒一超”功能喪失。

筆者在對LKJ2000內置傳感器進行檢修之后發現沒有故障問題，因此通過多次監視測量試驗、模擬試驗，提出了符合實際列車運行速度的加速度數值0.14 m/s。修改完程序機車加速值之后，解決了上述問題。

2.3 LKJ2000插件問題

（1）如果屏幕出現掉電重啟、白屏、黑屏情況，但是可以正常恢復工作平，此時要考慮SV電源故障問題。

（2）如果檢修現場在地面無法檢測屏顯故障原因，要將屏顯端子重新插拔一遍。

2.4 LKJ2000主板故障

如果出現了主板故障問題，可能產生白屏、花屏、重啟、死機等現象。可以采用以下措施。

（1）如果屏顯返廠，則主板也要進行改造，改造完畢的主板需要驗收，保證主板性能得到了改進。

（2）考慮設計新的主板。

（3）加強線路、線纜絕緣，通信線、電源線增設磁珠，電源線上增設浪涌電壓濾波器，這樣即可降低主板損壞概率。

2.5 語音系統問題

在LKJ2000使用中出現語音信息丟失、快報、亂報、不停報、卡殼等情況，需要從以下幾個方面出發。

（1）語音芯片ISD 4004-08MP直接由12 V電源供電。

（2）加強電源線、線纜絕緣性，通信線、電源線增設磁珠，電源線增設浪涌電壓濾波器。

2.6 電源問題

電源故障多數表現在電源壓敏電阻損壞，從而造成屏顯保險被燒斷。由于屏顯智能依靠壓敏電阻吸收，長期反復受到浪涌電機沖擊下，部分壓敏電阻性能無法下降，造成電源板壓敏電阻損壞。機車中采用了大量的繼電器、接觸器、啟動電動機等電感設備，出現大量的浪涌電壓。

針對上述問題，可以在電源進線端采用過壓抑制電感，這樣可以提升抑制浪涌電壓性能以及提升抗干擾能力。

2.7 液晶問題

液晶故障通常表現為白屏也不可恢復，人機交互界面無法使用。解決措施包括。

（1）在主板上給液晶供電電源之間增加過流抑制板，限制液晶電源過電流的產生，否則可能會熔斷液晶保險絲。

（2）加強屏顯絕緣性能，電源線增設浪涌電壓濾波器。

（3）嚴格控制電源穩定壓力范圍，該技術已經在LCD屏幕中的得以實現。

3 結語

綜上所述，由于LKJ2000時間長，針對LKJ2000裝置上的不足，該文提出了強化LKJ2000性能、保證LKJ2000安全的幾點措施，提升LKJ2000使用中的安全性、功能性，保證鐵路運輸監控性能。未來，在科學技術不斷發展中，會有更多的先進技術應用到LKJ2000當中，進一步優化其功能與性能。

參考文獻

[1]梁紅梅.LKJ2000型列車運行監控記錄裝置的發展及應用[J]. 科技創業月刊，2012（6）：176-178.

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