LKJ2000型监控装置的应用与完善

时间：2024-05-17

王贵仓

摘要：LKJ2000型监控装置（下文简称“LKJ2000”）是一种列车运行监控记录设备，主要是实时监控列车的行驶情况，从而确保运行安全。但是LKJ2000已经被应用多年，再加上当今列车技术水平不断提升，所以进一步对LKJ2000进行完善有着重要意义。LKJ2000由于具有功能拓展端口，因此提升了LKJ2000的完善空间。基于此，该文首先提出LKJ2000的完善方案，进而提出LKJ2000可能出现的故障问题与解决对策。

关键词：LKJ2000;监控装置;冗余控制

中图分类号：U672 文献标志码：A

0 引言

在我國铁路事业持续发展中，运输安全问题始终是社会最为关注的问题。在20世纪末，全国所有的内、电机车都安装了JK-2H和LKJ-93速度监控装置。从宏观方面分析，国际上各个铁路运输强国也不断研发ATC、ATP等设备，象日本的数字化ATP、法国的TVM430等，这些设备在国外高速铁路中的应用十分广泛。相比国际的监控装置，我国所采用的监控装置多数都是采用了车载微机内存运行线路参数方案，设备系统简单、成本低、记录功能强，但也存在着多机冗余配置、地面信息功能较弱的问题，为了能够保证铁路列车运行安全，还需要对这些短板进行完善。

1 LKJ2000监控系统的完善

1.1 LKJ2000双机冗余控制

相比LKJ-93监控设备来说，LKJ2000由于采用了双机冗余设计方案，所以在系统安全性、可靠性方面更强。双机冗余即双机同步、双机转换，主要包括以下几个方面。

1.1.1 主机、备用机确认

在通电基础上，系统会结合关机时主机、备用机状态确定设备的运行情况。每个监控记录板当中都存有上次设备作为主机的时间，这个时间距离当今时间较近的则为主机。在实际运行当中如果主机产生了故障问题，而备用机正常，此时会自动切换成备用机运行。

1.1.2 机车条件输入双机冗余

如果监控系统正常，此时主机、备用机相互交换数据信息。在机车条件输入方面，工作机会判定主机、备用机实际情况，判定哪方面输入状态最佳则为基准，如果主机、备用机自检状态一致，则会将安全等级高的一方作为标准。

1.1.3 输出控制双机冗余

在控制输出方面，通过连接主机、备用机，全部采用输出控制方案。制动输出为并联输出、双机同时输出;双针表采用并联输出，仅为一方输出，此时司机可以自主选择使用A机或B机。

1.2 LKJ2000的完善

1.2.1 制动控制

在制动控制方面，相比LKJ-93，LKJ2000的CPU性能更加强劲，为了能够满足高速列车的监控要求，LKJ2000当中融入了模式曲线，结合用户实际需求采用连续计算模式。连续制动计算控制主要是为了适应高速运行的一种控制方案。

1.2.2 故障导向安全

如果主机、备用机同时出现故障问题，则系统会发出警报，如果在指定时间内没有切除故障装置电源，则会紧急制动输出;如果主机、备用机一方发生了故障问题，故障设备不断处于主机状态;如果是故障不会影响设备性能，则依然保持主机、备用机的运行模式，通过模块级别冗余，实现模块切换以及通道切换。如果所输入的机车条件和接收数据信息不配比时，机车速度取二者较小值，否则可能会产生列车行驶超速或冒进信号。机车信号选择以故障安全等级高的信号为基准，如果发生了紧急制动问题，为了避免某一方出现故障，此时采用双机同步输出控制模式。

2 LKJ2000在应用中的故障与解决措施

2.1 原始记录文件丢失

原始记录直接影响列车安全管理水平。很多列车出现监控记录插件返厂维修无法找到故障，上车之后正常，但某个时间段还会丢失文件的问题。

实际上，LKJ2000采用了双机热备工作方案，理论上可靠性较高。如果A机故障会立刻投入B机，同时将A机备份文件传输给B机。如果A机中没有文件，在复制、传递过程中可能会造成B机原有文件丢失，反之亦是如此。正常条件下A机、B机同步记录，即使是文件覆盖也不会丢失文件。但在单机记录时，覆盖和备份就有可能造成文件丢失。

笔者在实际检修过程中，由于设备并没有故障问题，因此考虑是软件算法不当造成的结果，于是建议厂家修改程序算法，采用追加备份方案，不损坏原有文件。在后续使用中，文件丢失问题几乎没有发生。

2.2 显示速度和实际参数不符，轮对空转、误差较大

在LKJ2000实际使用中由于监控装置报警轮对空转，造成实际参数误差较大，无法提升监控质量。笔者在检修当中，发现监控程序所预设的加速为0.046 m/s，设定数值偏小，机车运行中监控装置将加速度值和设定值对比，此时实际加速度要高于设定加速度，监控装置误认为空转，启动了防空转功能，控制列车运行速度，导致列车实际运行速度和监控运行速度出现较大差异，机车实际运行距离更大，导致车位滞后严重，“两冒一超”功能丧失。

笔者在对LKJ2000内置传感器进行检修之后发现没有故障问题，因此通过多次监视测量试验、模拟试验，提出了符合实际列车运行速度的加速度数值0.14 m/s。修改完程序机车加速值之后，解决了上述问题。

2.3 LKJ2000插件问题

（1）如果屏幕出现掉电重启、白屏、黑屏情况，但是可以正常恢复工作平，此时要考虑SV电源故障问题。

（2）如果检修现场在地面无法检测屏显故障原因，要将屏显端子重新插拔一遍。

2.4 LKJ2000主板故障

如果出现了主板故障问题，可能产生白屏、花屏、重启、死机等现象。可以采用以下措施。

（1）如果屏显返厂，则主板也要进行改造，改造完毕的主板需要验收，保证主板性能得到了改进。

（2）考虑设计新的主板。

（3）加强线路、线缆绝缘，通信线、电源线增设磁珠，电源线上增设浪涌电压滤波器，这样即可降低主板损坏概率。

2.5 语音系统问题

在LKJ2000使用中出现语音信息丢失、快报、乱报、不停报、卡壳等情况，需要从以下几个方面出发。

（1）语音芯片ISD 4004-08MP直接由12 V电源供电。