LKJ-2000型列車運行監(jiān)控裝置記錄原理分析

1、LKJ-2000型列車運行監(jiān)控裝置記錄原理分析學(xué) 生 姓 名： 黨 摘 要本論文對LKJ-2000列車運行控制記錄裝置原理分析進(jìn)行了闡述，以便于更深刻的理解其作用過程，掌握其使用方法。LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置是在LKJ-93型監(jiān)控裝置廣泛應(yīng)用的根底上，借鑒國內(nèi)外ATP及ATC先進(jìn)技術(shù)而研究開發(fā)的新一代列車超速防護(hù)設(shè)備，監(jiān)控紀(jì)錄系統(tǒng)是一個計算機集成控制系統(tǒng)，它可將對闊車機車調(diào)車進(jìn)路的開放、調(diào)車作業(yè)單、調(diào)車限制條件等信息通過無線信道傳遞到調(diào)車機車上，實現(xiàn)調(diào)車信號、調(diào)車進(jìn)路及作業(yè)單等信息在機車上的實時顯示，并結(jié)合LKJ2000型列車運行監(jiān)控紀(jì)錄裝置紀(jì)錄調(diào)車作業(yè)平安防護(hù)信息和作業(yè)數(shù)據(jù)。它不

2、僅能有效地防止調(diào)車作業(yè)中冒進(jìn)調(diào)車信號、沖撞存留車輛、撞土擋和車列超速造成的事故，而且還可以通過系統(tǒng)紀(jì)錄的歷史數(shù)據(jù)，分析事故原因，為平安管理提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：列車運行控制，無線調(diào)度 ；記錄裝置；機車信號裝置目 錄摘 要I引 言11 無線調(diào)度 2單雙工兼容制列車無線調(diào)度 系統(tǒng)概述2通信方式2雙公制的信道頻率選擇3車臺的追蹤接收與信道掃描4為了實現(xiàn)追蹤接收，車臺必須具備以下兩個功能；5電臺的呼叫和控制信令62監(jiān)控裝置73.1 LKJ-93A型列車運行監(jiān)控記錄裝置7裝置的原理7車載設(shè)備7地面設(shè)備7根本工作原理7工作特點83.2 LKJ-2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置83.2.1 裝置的應(yīng)用范圍93.2

3、.2 LKJ-2000的主要特點93.2.3 LKJ-2000弄監(jiān)控記錄裝置的主要功能103.2.4 LKJ-2000型監(jiān)控記錄裝置的技術(shù)特點113機車信號裝置14機車信號分類14按機車接收地面信息的時機分14按機車接收地面信息的特征分14按是否有超速防護(hù)功能分14機車信號的主體化14機車信號的開展154 列車控制運行控制系統(tǒng)16從列車自動停車到列車超速防護(hù)16制動164.2.1 ATP的根本概念164.2.2 ATP的功能17點式和連續(xù)式ATP17列車制動控制模式分為分級制動模式和一級制動模式18分級制動18一級制動195 LKJ2000型監(jiān)控裝置205.1 LKJ2000監(jiān)控裝置功能簡介2

4、0系統(tǒng)構(gòu)成及說明20主機內(nèi)各插件主要功能21監(jiān)控記錄插件21地面信息處理插件21通訊插件21模擬量輸入/出插件21數(shù)字量輸入插件22數(shù)字量輸入/出插件22電源插件22結(jié) 論23致 謝24參考文獻(xiàn)25引 言當(dāng)一列列火車穿梭在祖國的大江南北，當(dāng)你坐在溫暖舒適的車廂里馳騁在神州大地，當(dāng)你切實地感覺到鐵路大提速的利益時，你有否想過，是什么保證了列車的快速和平安呢? 這離不開機車的三項設(shè)備。如果我們把列車比喻為一條巨龍的話，那么三項設(shè)備就是它的眼睛、耳朵和大腦。機車的眼睛就是機車信號。它的作用是自動反映前方地面信號，指示司機運行，保障行車平安。機車的眼睛是怎么看信號呢?機車裝有感應(yīng)器線圈，地&

5、#183;面設(shè)有軌道電路。當(dāng)機車靠近地面的信號機時，感應(yīng)器線圈接收到地面信號，再通過機車上的譯碼器、濾波器、放大器等設(shè)備的處理，就把前方的信號準(zhǔn)確地接收到了機車上。其實信號的傳遞方式有好多種，如：電氣接觸式、光電式、紅外線式、電磁感應(yīng)式等，我國目前根本上都采用電磁感應(yīng)式。為了適應(yīng)更高科技的要求，我國近年來機車信號技術(shù)開展主要集中在微機通用式機車信號方面。機車有了這個特殊的眼睛，我們就再也不怕在雨霧天氣和彎路地帶行車?yán)?在機車上還設(shè)有無線調(diào)度 ，這就是機車的耳朵。它加強了車、車站和調(diào)  度之間的聯(lián)系，使司機隨時都可以掌握線路情況。在我國主要采用單雙工兼容制無線列調(diào)，所謂的單雙

6、工兼容是指可以同時使用同頻單工或異頻雙工通話。即機車上的話機同時具有150(或457)MHz(單工)和160(或467)MHZ(雙工)的接收頻道。機車上有了這個耳朵，大大減少了事故的發(fā)生，特別是實行車機聯(lián)控以來，更有效地保證了行車平安，加速了機車的周轉(zhuǎn)運用，為全路提速打下了扎實的根底。1 無線調(diào)度 單雙工兼容制列車無線調(diào)度 系統(tǒng)的主要設(shè)備為：TW-12型或TW-42型電臺包括站臺和車臺、車長便攜臺、調(diào)度總機、有線分機、洞口汲洞內(nèi)中繼器等。系統(tǒng)采用有線-無線相結(jié)合的方式，沿鐵路線構(gòu)成帶狀通信區(qū)域。調(diào)度總機通過四線制有線電路連接各車站有線分機，再利用有線分機控制站臺和車臺建立通信，這樣可構(gòu)成調(diào)度員

7、、車站值班員、機車司機的“大三角通信，調(diào)度員和機車司機間為雙工通信。在調(diào)度員不使用站臺時，站臺、車臺、便攜臺假設(shè)是山區(qū)多隧道的弱電場區(qū)段，需利用洞口、洞內(nèi)中繼器，可構(gòu)成車站值班員、機車司機、車長的“小三角通信，其通信方式平原地區(qū)為同頻單工，弱電場區(qū)段為異頻單工。雙工制的優(yōu)點是使用方便；通信質(zhì)量高；有利于實現(xiàn)弱電場傳輸和中繼傳輸。同頻單工制的優(yōu)點是組網(wǎng)靈活方便；容易實現(xiàn)小區(qū)域內(nèi)的多角通信。單雙工兼容制將雙工制、單工制的優(yōu)點融為一體，比同頻單工制更能滿足干線列車調(diào)度 系統(tǒng)的使用要求。單雙工兼空制列車無線調(diào)度 系統(tǒng)通信方式歸納為表11。表中車站值班員與機車司機的雙工通信方式只有TW-12型電臺具備。

8、表中的異頻單工通信方式，實際上是將車站臺作為中繼轉(zhuǎn)信臺來實現(xiàn)的。作為中繼傳信臺的站臺值班員拿起 能聽到雙方通話，必要時也能插入通話。 表11 單雙工兼容制列車無線調(diào)度 通信方式通信對象通信方式平原地區(qū)山區(qū)多隧道地區(qū)調(diào)度員司機雙工雙工車站值班員司機雙工或同頻單工雙工或異頻單工車站值班員車長同頻單工異頻單工車站值班員鄰站值班員同頻單工同頻單工司機司機同頻單工異頻單工司機車長同頻單工異頻單工車長車長同頻單工異頻單工此外，TW-12電臺還設(shè)有緊急狀態(tài)通信方式，站臺、車臺控制盒上的“隧道按鍵兼作“緊急按鍵，按下“隧道或“隧道及其它有關(guān)按鍵可切斷站臺的原有單、雙工通信狀態(tài)，進(jìn)入異頻單工緊急通信方式，用于通

9、報危急險情，一般情況下不輕易使用。調(diào)度員呼叫司機可采用全呼或選站呼方式，所謂全呼就是調(diào)度員啟動全部站臺，所有站臺均發(fā)出5s呼叫司機信號，5s后調(diào)度員用話音呼叫欲與通話的司機，被呼司機一摘下手持送話器應(yīng)答，就占用與之相距最近的站臺，構(gòu)成與調(diào)度員的雙工通話，其它站臺在呼叫信號停發(fā)9s后自動轉(zhuǎn)換為守候狀態(tài)。所謂選站呼就是調(diào)度員選呼與司機相距最近的一個站臺，利用該站臺發(fā)出5s呼叫司機信號，5s后與全呼過程相同、可見全呼要占用調(diào)度區(qū)段內(nèi)的全部站臺一段時間約14s，同時對調(diào)度區(qū)段內(nèi)的所有不通話司機形成一次干擾，相比之下，選站呼比較合理。調(diào)度員發(fā)“通告是一種特殊的通信方式，此時調(diào)度員也是啟動調(diào)度區(qū)段內(nèi)的全部

10、站臺，發(fā)5s呼叫司機信號，以后每隔4s重發(fā)0.5s呼叫信號,讓全部站臺保持發(fā)射狀態(tài),調(diào)度員向管內(nèi)全部司機發(fā)出調(diào)度命令，司機不必摘機就能聽到通告，直至通告結(jié)束，在接收通告期間，機車臺的任何操作均無效。其它通信方式的建立也是采用“群呼與話音呼喚相結(jié)合的呼叫方式。雙公制信道頻率的選擇必須遵守以下規(guī)定:移動通信的的頻道間隔為24KHZ，信道頻率尾數(shù)應(yīng)為00，25，50，75。雙工收發(fā)頻率間隔：150MHZ頻段不于小5。7MHZ，450MHZ，頻段不小于10MHZ，900MHZ頻段不小于45MHZ。上行移動臺對基站臺頻率發(fā)低收高:下行(基站臺對移動臺)步率發(fā)高收低。為了克服同頻率復(fù)用造成的干擾，應(yīng)保證做

11、到在通信范圍內(nèi)任一點同一頻率的有用信號與無用信號之比必須大于8DB，據(jù)此通過理論計算和實驗證明，同頻復(fù)用距離 站臺作用距離的4-6倍時，才不會造成同頻干擾，如站臺作用距離為8km，信道頻率為f1，為了克服同頻干擾，f1復(fù)用距離為48km左右，如圖4-1-2所示，從圖中看出，同頻復(fù)用兩站臺之間還有32km的場強空白區(qū)，至少應(yīng)插入兩個其它信道頻f2、f3工作的電臺，至少應(yīng)插入兩個用其它信道頻率交替配置，f1、f2、f3、f1實現(xiàn)場強連續(xù)覆蓋，同時克服了同頻發(fā)射造成的干擾，移動的機車臺在不同的區(qū)間接收頻率分別為：f1、f2、f3而發(fā)射頻率只有一個為f，供所有的站臺接收，總共需要四個信道頻率稱為一個四

12、頻組。四頻組內(nèi)的4個信道頻率應(yīng)按照無三階互調(diào)的原那么來選擇。TW-12型電臺是工作在15MHZ頻段的單雙工兼容調(diào)頻電臺TW-42型電臺是工作在450MHZ頻段的單雙工兼容調(diào)頻電臺，在電氣化鐵路上表，450MHZ頻段化，150MHZ頻段抗干擾性好，TW-42型電臺根據(jù)上述規(guī)定選擇了4個四頻組，四頻組的轉(zhuǎn)換通過電臺內(nèi)的開關(guān)手動控制。上述四頻組中假設(shè)是異頻單工通信，站臺發(fā)f2收f4，車臺收f2發(fā)f4，假設(shè)是同頻單工通信，站臺，車臺發(fā)，收均為f4。車臺隨著機車的運行，接收頻率不斷改變，這就要求車臺有追蹤接收的功能，否那么司機與調(diào)度員的通信話就會中斷，圖4-1-3為車臺追蹤接收示意圖，機車由A站向B站運

13、行，當(dāng)機車運行在AC區(qū)間時，假設(shè)機車司機與調(diào)度員在通話，車臺會發(fā)出導(dǎo)音頻T1151、4HZ站臺A接收到T1信號通過有線分機調(diào)解，送出控制信號使站臺A維持常發(fā)f1雙工工作狀態(tài)，當(dāng)機車運行到C點之外CB區(qū)間站臺A發(fā)射的f1場強已低于車臺信號型靜躁電路開始調(diào)用追蹤子程序，并開始追蹤2-4UV低放電路被鎖閉，車臺微機控制系統(tǒng)根據(jù)鎖閉信號開始調(diào)用追蹤程序，并開始追蹤計時，經(jīng)過1.2s后，假設(shè)檢查低放仍為鎖閉狀態(tài)，說明車臺已在站臺A的f1頻率作用距離之外，車臺停發(fā)導(dǎo)音頻了，啟動發(fā)射導(dǎo)頻T2162、2HZ并掃描接收f2時間1.2s，假設(shè)在1.2時間內(nèi)收到f2頻率信號，并能使低放電路解鎖并維持0.5s以上，說

14、明已進(jìn)入站以進(jìn)入站臺B的作用距離內(nèi)，且f2的信號已超過靜躁開啟門限，能可靠接收，此時車臺長發(fā)導(dǎo)間頻T2，以鎖定站臺B常發(fā)f2而處于雙工工作狀態(tài)，調(diào)度員人話音從站臺B發(fā)出，保持了通話的連續(xù)性，實現(xiàn)了追蹤接收，站臺A因T停發(fā)而自動關(guān)斷發(fā)射機，在追蹤接收過程中從f1的中斷到f2的可靠接收，至少需間隔1.7s但對通話不會產(chǎn)生明顯影響，不注意甚至不會感覺到通話的中斷。假設(shè)B站臺發(fā)射頻率為f3，車臺經(jīng)1.2S掃描沒有接收到f2后就停止發(fā)射導(dǎo)音頻T，改發(fā)導(dǎo)間頻T3173、8HZ并自動轉(zhuǎn)為接收f3頻率，經(jīng)過0.5s可靠收入，確認(rèn)B站臺發(fā)射頻率隊f3重新建立通話，此時通話中斷時間最長為：2.9s。1.5為了實現(xiàn)

15、追蹤接收，車臺必須具備以下兩個功能；一旦車臺接收的信號低于靜躁開啟門限1.2s后，車臺具備對f1 f2 f3三個頻率的自動掃描接收功能，以尋找符合接收條件新信道頻率，雙工掃描時每個頻率的掃描接收時間均為1.2s。在雙工工作時，站臺發(fā)射機的啟動和維持工作是由車臺發(fā)射的導(dǎo)音頻控制，對應(yīng)于站如的三個發(fā)射頻率，車臺應(yīng)能發(fā)射三個導(dǎo)音T1=151.4HZ，T2=162.2HZ，T3=173.8hz，導(dǎo)音頻被站臺接收后，低于話音低率300HZ，可用濾波器消除，不會干擾通話的正常進(jìn)行。由于車臺是單、雙工兼容，既要接收單工呼叫信號，又要接收雙工呼叫信號，所以車臺處于值班守狀態(tài)時，要執(zhí)行等待掃描程序，各頻率的掃描

16、接收時間見表1-1-2。等待掃描時間表1-1-2信道F1F2F4F3F1F4F2F3F4時間s從表1-1-2中可看出同頻單工信道f1的掃描間隔時間為1.8秒，雙工信道f1、f2、f3掃描間隔時間最長為3.0s而站如呼叫信號發(fā)出時間為5s，所以不管那個信道，只要發(fā)出呼叫，在5s內(nèi)車臺都可以掃描接收到。在列車無線調(diào)度 系統(tǒng)中，調(diào)度員具有通話優(yōu)先權(quán)，也就是調(diào)度員能中斷車站值班員司機、車長之間的通話，建立自已與司機間的通話，反映在通信方式上就是雙工優(yōu)先功能，這就要求車臺在建立單工通信后，仍能對雙工信道進(jìn)行掃描接收監(jiān)視，掃描時間每個雙工信道頻率均有1.2s，只要接收機一接收到調(diào)度呼盡忠盡職，車臺的“雙工

17、燈亮“調(diào)度燈閃亮7s，揚聲器中能聽到調(diào)度員呼叫，假設(shè)是被呼司機按下“調(diào)度按鍵，就切斷了原有單工通信，與調(diào)度員建立雙工通信，假設(shè)不是被呼司機，不必按下“調(diào)度按鍵，7s后，調(diào)度燈“滅保持原單工通話狀態(tài)。電臺采用群呼與話音呼叫相結(jié)合的呼叫方式。站臺、車臺之間的呼叫接通過程如下，某一主呼用戶站臺或車臺呼叫某一值班電臺車臺或站臺時，主呼用戶取下控制盒上的送受話器或手持送話器，按下控制盒上相應(yīng)頻率的呼叫按鈕，發(fā)出相應(yīng)頻率的調(diào)制的呼叫信號，當(dāng)松開按鈕后，主呼電臺處于接收狀態(tài)，呼叫信號發(fā)出后，在主呼電臺有效通信距離范圍內(nèi)的所有值班電臺均可到收呼叫信號，其中接收頻率與呼叫信號，直至呼叫信號結(jié)束，接著被呼叫開的全

18、部值班電臺自動轉(zhuǎn)為發(fā)送狀態(tài)，向外發(fā)回鈴信號TW-43型電臺不發(fā)回鈴信號告知主呼電臺，已有值班電臺被呼叫開，發(fā)送回鈴信號結(jié)束后被呼叫開的值班電臺又自動轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，等待接收主呼電臺的話音呼叫，由于主呼叫電臺發(fā)送完呼叫信號后即處于接收狀態(tài)，所以主呼叫用戶可聽到回鈴信號，知道已有值班電臺被呼叫開，但是這個被呼叫開的值班電臺是不是所欲通話的電臺主呼用戶口無法判斷，此時主呼用戶在因鈴信號結(jié)束呼喚所需通話電臺，呼喚完畢，松開發(fā)話按鈕，主呼電臺又轉(zhuǎn)為接收狀態(tài)，所以被呼叫開的值班電臺均能聽到主呼電臺的呼叫話音，被呼者摘下送受器按下發(fā)話按鈕，單工方式時與主呼用戶通話，不是被呼電臺，只要不摘下送受話器，5-9s后

19、自動恢復(fù)，到值班狀態(tài)，揚聲器中不會聽到通話電臺的話音。呼叫信令用以下不同性質(zhì)用戶的呼叫，控制信令用以實現(xiàn)電臺的跟蹤，控發(fā)、轉(zhuǎn)接功能、呼叫信令和控制信令保證了通信迅速建立和可靠傳輸。T-W-12型和TW-42型電臺的呼叫和控制信令都是模擬信令，采用了頻或亞音頻。除去上述兩種類型信令外，TW-12型和 TW-42型電臺的回鈴信號頻率為415HZ，發(fā)送時間這0.5s，而所有呼叫信號的發(fā)送時間均有5s。有了上述根底知識后，就可以進(jìn)一步加深對單雙工兼容制列車無線調(diào)度 系統(tǒng)的理解，調(diào)度員通過站臺A與機車1司機建立雙工通信，機車2司機與B站值班員，機車3司機建立同頻單工通信，C站值班員利用洞口維器1和洞內(nèi)中

20、繼11與隧道內(nèi)機車4司機建立異頻單工通信，機車5司機與機車4司車可將C站作為中繼轉(zhuǎn)信臺，利用C站站臺中繼轉(zhuǎn)信實現(xiàn)異頻單工通信，與車長的通信方式，讀者可自行分析，在明確系統(tǒng)通信方式的同時，一定要注意圖中單、雙工信道頻率的使用。2監(jiān)控裝置3.1 LKJ-93A型列車運行監(jiān)控記錄裝置裝置的原理早期國內(nèi)機車安裝了三大件，即無線列調(diào)、機車信號與自動停車裝置，其中自動停車裝置的使用，對于防止事故的發(fā)生起了較在的作用。但其局限性較多，如信號故障時容易失靈、缺少速度分析，不能記錄等。隨著能微機技術(shù)的推廣和應(yīng)用，列車自停裝置有了一個較大的革命，出現(xiàn)了列車運行監(jiān)控記錄裝置，俗稱“黑匣子，如LKJ-93A型列車運行

21、監(jiān)控記錄裝置。與原有的自停裝置ZTL相比，監(jiān)控裝置引入了速度與距離的概念，并把線路及運行的有關(guān)參數(shù)如坡道、信號機間距離、計長/輛數(shù)、客/貨等引入到裝置內(nèi)，使裝置能較準(zhǔn)確地計算列車所處的位置和距前方信號機的距離。在綜合分析信號、距離、線路參數(shù)、列車制動情況的根底上，裝置實時地計算出允許運行的速度限制速度，這既保證列車能充分發(fā)揮運行效率，又能防止列車超速及保證紅燈前停車。此外，裝置的記錄功能還為列車運行的情況提供可靠的復(fù)示手段，有利于機務(wù)的管理現(xiàn)代化和乘務(wù)員操作技能的提高。LKJ-93A型機車運行監(jiān)控記錄裝置是目前國內(nèi)使用的產(chǎn)口哨 之一，能有效地防止“兩冒一超，適用各種內(nèi)燃、電力機車等各種制式。車

22、載設(shè)備監(jiān)控主機一臺，完成監(jiān)控記錄功能。顯示器兩臺，用來輸入數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、語音提示，兩操縱臺各有一臺。副臺按鈕兩個，供副司機解鎖用，兩操縱臺各一只。列車管壓力傳感器一個。速度傳感器。地面設(shè)備轉(zhuǎn)儲器一個，從機車上取數(shù)據(jù)用。微機及地面軟件一套，分析打印運行數(shù)據(jù)，統(tǒng)計、處理、繪制操縱曲線，再現(xiàn)列車運行過程。根本工作原理LKJ-93A型機車運行監(jiān)控記錄裝置的工作原理是：首先在地面微機計算機上運用地面開發(fā)軟件把區(qū)間線路參數(shù)諸如公里標(biāo)、信號上碼點位置、車站位置、線路坡度、線路線速、線路分支等數(shù)據(jù)輸入、修改、編譯成二進(jìn)制目標(biāo)碼，然后用編程器把二進(jìn)制的形式參數(shù)寫入EPROM型存諸器中，完成對地面參數(shù)的固化工作

23、。在列車運行時，LKJ-93A裝置的計算機部件來測定機車速度、機車信號狀態(tài)及機車設(shè)備狀態(tài)，并調(diào)出存儲器中預(yù)先存好的線路參數(shù)，計算出列車距前高精度面信號機距離，再考慮當(dāng)時地面信號、機車設(shè)備狀態(tài)，計算出列車的限制速度，監(jiān)控列車的運行。及時以顯示字符和簡明扼要的語音提示通知乘務(wù)人員采取措施。當(dāng)確認(rèn)列車應(yīng)進(jìn)入停車狀態(tài)而乘務(wù)人員沒有采取相應(yīng)措施時，立即啟動緊急制動閥，將列車停住，防止可能發(fā)生的事故。工作特點車載模式不受地面設(shè)備約束。同時具有監(jiān)控、記錄、ZTL功能，監(jiān)控、記錄由兩個獨立的CPU完成，互不影響。具有故障倒向平安措施。絕緣節(jié)自動校正距離。輪徑自動磨損修正。空轉(zhuǎn)/滑行誤差過濾，防止誤排風(fēng)。斷電1

24、0s保護(hù)。自檢功能10s。語音提示。測距功能。自帶日歷時鐘關(guān)機不受影響3.2 LKJ-2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置隨著鐵路列車運行速度的不斷提高及運行密度的進(jìn)一步加大，客、貨運輸對行車平安裝備在功能、可靠性及平安性等方面的要求越來越高，現(xiàn)有的平安監(jiān)控設(shè)備在一定程度上已不能滿足鐵路運輸?shù)男枰?。因此在鐵道部科教司、運輸局的領(lǐng)導(dǎo)下，由河南思維自動化設(shè)備、株洲電力機車研究所及北方交通大學(xué)聯(lián)合研制了新型列車超速防護(hù)設(shè)備LKJ-2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置。該裝置是在JK-2H、LKJ-93型列車運行監(jiān)控記錄裝置的成功應(yīng)用根底上，借鑒國外先進(jìn)的ATP及ATC技術(shù)，采用了先進(jìn)的32位微處理器技術(shù)、數(shù)字信

25、號處理技術(shù)，集中全路速度監(jiān)控裝置的主技術(shù)力量研制而成的。裝置不僅可以有效防止“兩冒一超等事故的發(fā)生、記錄列車運行及乘務(wù)員操作等狀況，并且采用雙機熱備冗余工作方式，工作性能更加可靠；裝置采用大屏幕顯示器，以圖形、曲線、文字等方式顯示前方線路狀況、運行情況等信息，功能更為強大。 裝置的應(yīng)用范圍LKJ-2000型監(jiān)控記錄裝置適合各型電力機車和內(nèi)燃機車；適應(yīng)自動和半自動閉塞方式，并能適應(yīng)各種信號制式，包括移頻含18信息移頻、交流計數(shù)、UM-71、極頻等。裝置既適合運行于不同速度等級的線路的各型旅客列車包括動車組及貨物列車，也適合于調(diào)車機車。裝置的軟件具有通用性，不同的用戶可通過面向用哀慟的軟件參數(shù)調(diào)整

26、來滿足不同的運行情況。 LKJ-2000的主要特點裝置的根本工作方式是將運行全程線路的參數(shù)事先存儲于主機中，作為監(jiān)控工作的依據(jù)，并能夠與地面信息交換，采用車載或車載數(shù)據(jù)與地面信息相結(jié)合的控制模式。系統(tǒng)采用雙機主從熱備冗余方式模塊及冗余，在工作機出現(xiàn)故障的情況下，自動切換到熱備機工作，當(dāng)任意一個單元或通道出現(xiàn)故障的情況下，自動啟用備用的單元或通道，大大提高了工作可靠性。采用先進(jìn)的32位微處理MC68332作為系統(tǒng)CPU，具有較高的執(zhí)行速度、控制精度、較高的穩(wěn)定性和很強的數(shù)據(jù)處理能力。采用控制局域網(wǎng)CAN作為系統(tǒng)內(nèi)部通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、CAN總線器件本身帶CRC校驗功能，具有高強的檢錯與容錯難力

27、，使傳輸可靠性進(jìn)一步提高。監(jiān)控功能的制動模式限速曲線采用實時計算，并考慮客/貨車，制動機種類、線路坡度等因素對制動距離的影響，使制動距離盡量接近實際。對故障導(dǎo)向的平安措施作了較多的考慮。對速度信息故障、機車信號信息故障、過絕緣節(jié)校正故障、通信故障等都有具體的處理。采用10英寸TFT高亮度液晶顯示屏也可選用數(shù)碼顯示器作為顯示界面，以圖形的方式預(yù)示前方的橋隧、坡度、曲線、車站、道岔、線路限速、優(yōu)化操縱曲線的情況，使裝置與司機之間更好地交換信息。具備大容量的IC卡讀寫功能，能夠解決對乘務(wù)員的參數(shù)輸入，臨時限速的控制，大交路大輪乘文件的轉(zhuǎn)儲困難等問題。具備列車事故狀態(tài)記錄器黑匣子，可以詳細(xì)記錄事故前3

28、0min的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)合理，不易損壞。在系統(tǒng)內(nèi)比LKJ-93型多安裝了機車閘缸壓力傳感器，可以記錄和檢查機車小閘使用情況。采用6U標(biāo)準(zhǔn)插件及機箱結(jié)構(gòu)，具有靈活、維修方便等特點。系統(tǒng)電磁兼容性滿足IEC61000標(biāo)準(zhǔn)三級要求，抗干擾能力強，工作可靠性強。 LKJ-2000弄監(jiān)控記錄裝置的主要功能.1監(jiān)控功能防止列車越過關(guān)閉的地面信號機。防止列車超過線路或道岔允許速度及機車、車輛允許的構(gòu)造速度。防止機車以高于規(guī)定的限制速度進(jìn)行調(diào)車作業(yè)。列車停車情況下，防止列車溜逸?？砂戳熊囘\行揭示要求控制列車不超過臨時限速。.2記錄功能開/關(guān)機時相關(guān)參數(shù)記錄。乘務(wù)員輸入?yún)?shù)或IC卡輸入記錄。運行參數(shù)記錄。事故狀態(tài)記

29、錄。插件故障記錄。.3顯示功能以數(shù)字或圖形方式顯示顯示列車運行的實際速度及限制速度或目標(biāo)速度。顯示距前方信號機距離及前方信號機種類。顯示運行線路狀況。顯示機車優(yōu)化操縱曲線。其他運行參數(shù)的顯示。.4地面分析功能將車載記錄的列車運行數(shù)據(jù)經(jīng)過翻譯、整理，以直觀的全程記錄、運行曲線、各種報表等形式再現(xiàn)列車運行全過程，為機務(wù)的現(xiàn)代化管理及事故分析提供強有力的工具。 LKJ-2000型監(jiān)控記錄裝置的技術(shù)特點.1系統(tǒng)主處理器系統(tǒng)CPU采用MOTOROLA公司生產(chǎn)的先進(jìn)的32位微處理器MC68332，其特點為：其內(nèi)部數(shù)據(jù)處理能力達(dá)32位外部數(shù)據(jù)總線寬度為16位，具有16M字節(jié)的尋址空間，無需擴充地址總線即可滿

30、足尋址要求。最高可達(dá)25MHz的工作頻率，加上其流水線工作方式，使得其處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的微處理器，復(fù)雜的制動計算因而變得快速而準(zhǔn)確。其內(nèi)置異步和同步通信接口、內(nèi)部RMA以及內(nèi)部片選邏輯功能大大簡化了外圍電路的設(shè)計，特別是它的內(nèi)部定時處理器單元TPU可以脫離CPU獨立工作，以相當(dāng)高的分辨率專門處理16路輸入/輸出通道，一方面大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，中一方面提高了速度、距離及轉(zhuǎn)速等參數(shù)的測量精度。MC68332的高速通道的分辨率為0.2us是8097的10倍。MC68332微處理器內(nèi)部故障檢測功能及故障處理功能也提高了裝置工作的可靠性及平安性。.2系統(tǒng)冗余方式為了提高工作可靠性，系統(tǒng)采用雙機主

31、從熱備冗余方式，系統(tǒng)主機由A、B兩組完全獨立的控制單元組成。雙機中兩個單元互為熱備，兩個單元同時工作，一個處于主機工作狀態(tài)，另一個處于備機工作狀態(tài)，一旦主機單元任何一塊插件或插件上的某一通道發(fā)生故障時，備機單元的相應(yīng)插件或相應(yīng)通道將馬上投入工作電源插件和監(jiān)控記錄插件除外。當(dāng)主機單元的監(jiān)控記錄插件或電源插件發(fā)生故障時，備機單元將馬上轉(zhuǎn)為主機工作狀態(tài)，故障單元將自動退出主機工作狀態(tài)。監(jiān)控記錄插件的1B燈點亮，表示其正處于主機工作狀態(tài)。雙機中每組單元都有完整的信號輸入及控制輸出接口模塊。每組單元中110V等級數(shù)字量輸入/輸出模塊、50V等級數(shù)字量輸入模塊及模擬量輸入/輸出模塊均是不帶CPU的插件。這

32、些插件與主機CPU是通過VME總線方式連接，而地面信息處理、通信、顯示器等單元部件，本身都具有獨立的CPU來處理單元的信息，這些單元與主機CPU之間通過CAN串行總線來交換信息。系統(tǒng)內(nèi)部CAN串行通信網(wǎng)絡(luò)也采用A、B組冗余方式工作。A、B兩組總線同時進(jìn)行發(fā)送和接收，復(fù)位時系統(tǒng)以CANA為主，當(dāng)CANA出現(xiàn)故障時自動切換至以CANB為主。為了保證記錄的數(shù)據(jù)的完整性和唯一性，備機不進(jìn)行主動記錄，備機記錄的數(shù)據(jù)來源于主機。.3系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用控制器局域網(wǎng)CAN作為系統(tǒng)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，所有帶CPU的模塊通過雙路CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不帶CPU的模塊通過VME并進(jìn)總線交換數(shù)據(jù)。CAN標(biāo)準(zhǔn)總線以其獨特的物理

33、層標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議使通信可以在相當(dāng)?shù)膫鬏斔俾氏逻M(jìn)行最高通信速率為1Mbit/s，并到達(dá)相當(dāng)遠(yuǎn)的傳輸距離最長傳輸距離可達(dá)10km。特別是其多組數(shù)據(jù)傳輸方式使得系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)交換更為有效。CAN總線高強的檢錯及容錯能力加上其短幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使數(shù)據(jù)傳輸可靠性進(jìn)一步提高。因此，系統(tǒng)內(nèi)各模塊之間可以進(jìn)行大量、快速的數(shù)據(jù)傳輸，從而提高了控制與顯示的實時性以及數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。.4系統(tǒng)的控制模式裝置采用車載計算機預(yù)先存儲地面線路數(shù)據(jù)的控制方式即車載控制模式，在運行時根據(jù)列車所處位置按順序調(diào)取的車載存儲線路數(shù)據(jù)，按前方信號顯示狀態(tài)并根據(jù)列車速度計算列車走行距離來產(chǎn)生控制模式曲線。當(dāng)列車速度超過控制模式曲線范圍時，

34、裝置對列車實施卸載、常用制動及緊急制動控制，防止列車越過關(guān)閉的信號機。裝置實施常用制動后，在列車速度低于規(guī)定的平安速度時，允許司機緩解，對于緊急制動控制，必須停車后才可緩解，特殊情況下的處理方式滿足鐵路?技規(guī)?要求，為確保列車在關(guān)閉信號機關(guān)前可靠停車，限制速度的計算采用實時計算方法，以滿足控制精度要求，模式曲折的計算可根據(jù)列車運行速度的要求采用跨閉塞分區(qū)計算方式，即以關(guān)閉的信號機為目標(biāo)點來計算常用制動及緊急制動連續(xù)模式曲線。由于裝置具有與地面進(jìn)行信息傳輸?shù)慕涌诠δ芗皞鬏斝畔⒌奶幚砉δ?，因此在有地面信息傳輸?shù)膮^(qū)段，也可采用車載數(shù)據(jù)與地面?zhèn)鬏斝畔⑾嘟Y(jié)合的控制方案，一方面可減少乘務(wù)員操作，提高自動化

35、控制程序，另一方面也可以提高控制可靠性與平安性，信息傳輸方式可以采用點式應(yīng)答器或軌道電路疊加等方式，傳輸信息包括進(jìn)路信息、站內(nèi)信息、限速信息以及距離信息等。.5運行數(shù)據(jù)的記錄與分析處理裝置對列車運行狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)及乘務(wù)員輸入?yún)?shù)包括IC卡輸入?yún)?shù)進(jìn)行記錄。并根據(jù)列車運行情況形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件儲存在非易失性數(shù)據(jù)存儲器中，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲器送入地面微機分析處理，數(shù)據(jù)記錄采用不定長數(shù)據(jù)格式并且記錄數(shù)據(jù)事件代號與記錄數(shù)據(jù)內(nèi)容采用不同的代碼，以提高記錄數(shù)據(jù)不可靠性，數(shù)據(jù)記錄采用條件觸發(fā)記錄方式，當(dāng)設(shè)定的記錄條件滿足時那么產(chǎn)生一項相應(yīng)的參數(shù)記錄，地面分析處理軟件將車載記錄的列車運行數(shù)據(jù)經(jīng)過翻譯、整理、以直觀的

36、全程記錄、運行曲線、各種報表等形式再現(xiàn)列車運行全過程，為機務(wù)的現(xiàn)代化管理及事故分析提供準(zhǔn)確、有力的依據(jù)。.6結(jié)構(gòu)設(shè)計特點在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，監(jiān)控主機采用符合IEC國際標(biāo)準(zhǔn)的6U×160標(biāo)準(zhǔn)機箱/插件結(jié)構(gòu)。6U標(biāo)準(zhǔn)插件采用第二個符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的對外信吾民連接器，96芯連接器完成VME標(biāo)準(zhǔn)總線信號連接，48芯連接器完成輸入/輸出信號連接，因而在滿足VME信號標(biāo)準(zhǔn)的同時也提高了板內(nèi)的電磁兼容性，由于采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化結(jié)構(gòu)，因而容易實現(xiàn)功能的擴充與升級。主機箱的選型及設(shè)計除在強度、重量、安裝及電磁兼容等方面進(jìn)行綜合考慮外，還重點考慮了機箱的外觀設(shè)計，另外、在防止非法拔插電路板方面及記錄數(shù)據(jù)人工防護(hù)

37、方面采取了有效措施在機箱正面加裝帶的玻璃門。.7制動控制輸出說明LKJ-2000列車運行監(jiān)控記錄裝置對機車控制手段閏要分五個等級。報警。當(dāng)列車運行速度超過報警速度時，顯示器發(fā)出語音報警由監(jiān)控裝置完成卸載。當(dāng)列車運行速度超過允許值時，裝置切除機車牽引電流即將牽引加減為零，但電制開工況時不切除常用制動。當(dāng)卸載不能使列車減速，此時由監(jiān)控裝置發(fā)出指令使列車實施常用制動，追使列車減速，常用制動后，當(dāng)列車運行速度低于規(guī)定的平安速度時，允許司機緩解。緊急制動。在使用常 在使用常用制用制動時不能使列車減速至允許的限速值時，監(jiān)控裝置將發(fā)出指令實施緊急制動，追使列車立即停車，緊急制動不允許司機緩解，當(dāng)列車速度為0

38、時，自動緩解。系統(tǒng)故障。當(dāng)系統(tǒng)A、B機同時故障時，顯示器發(fā)出故障報警，要求司機在3min內(nèi)關(guān)斷主機電源，否那么實施緊急制動。其中卸載、常用制動、緊急制動是由監(jiān)控裝置發(fā)出指令，機車控制裝置予以實施。 3機車信號裝置機車信號分類按機車接收地面信息的時機分機車信號可分為點式、連續(xù)式和接近連續(xù)式三種。 點式機車信號是在線路上某些固定地點，如進(jìn)站信號機外方 1200 m 和 400 m 處設(shè)置地面設(shè)備向機車傳遞信息的，用于非自動閉塞區(qū)段。但僅在個別地點有顯示，不能有效地保證行車平安，已淘汰，被改造為接近連續(xù)式機車信號。 連續(xù)式機車信號能在整條線路上連續(xù)不斷地反映線路狀態(tài)和運行條件，用于自動閉塞區(qū)段。連續(xù)

39、式機車信號能連續(xù)地顯示運行條件，大大改善司機的勞動強度，保證了行車平安。 接近連續(xù)式機車信號是在車站的接近區(qū)段和站內(nèi)連續(xù)地反映地面信號顯示，廣泛用于半自動閉塞區(qū)段。在進(jìn)站信號機前方接近區(qū)段的地面設(shè)備發(fā)送與進(jìn)站信號機顯示相符的信息，站內(nèi)正線接車進(jìn)路和側(cè)線股道發(fā)送與出站信號機顯示相符的信息，其它線路那么沒有信息。 按機車接收地面信息的特征分機車信號原主要有移頻、極頻和交流計數(shù)電碼三種制式。 引進(jìn)的和 UM71 相配套的 TVM300 帶速度監(jiān)督的機車信號，和 UM2000 相配套的 TVM430 帶速度監(jiān)督的機車信號。 為滿足機車長交路的要求，90 年代研制了通用機車信號，其利用微機和數(shù)字信號處理

40、技術(shù)，能自動識別各種制式的機車信號信息，可用于各種制式的自動閉塞和半自動閉塞區(qū)段。按是否有超速防護(hù)功能分我國原來的三種機車信號制式，都沒有超速防護(hù)功能，僅能為列車自動停車裝置提供信息。從法國引進(jìn)的 TVM300,TVM430 是帶有超速防護(hù)功能的機車信號。 3.2機車信號的主體化 目前，隨著機車信號可靠性的提高，機車信號已開始從輔助信號轉(zhuǎn)為主體信號，如在雙線雙向自動閉塞區(qū)段，反方向不設(shè)通過信號機，僅在分界點處設(shè)停車標(biāo)志，以機車信號作為主體信號。在準(zhǔn)高速鐵路上，列車速度在 160 km/h 以上，這是司機能確認(rèn)地面信號機顯示的臨界速，故其正方向仍設(shè)地面信號機，但在正常情況下以機車信號為主，反方向

41、那么按機車信號運行。在高速鐵路上，列車速度超過 200 km/h ，靠司機瞭望地面信號來行車已經(jīng)不可能，只能憑主體化機車信號行車。 既有機車信號，包括通用式機車信號存在著可靠性低、抗干擾能力差、顯示正確率低、信息量少、各種制式不通用、不適應(yīng)機車長交路等問題，尤其是其可靠性不高，不能成為主體信號使用。必須采用主體化機車信號。3.3機車信號的開展 我國鐵路從 1959 年開始安裝機車信號和列車自動停車裝置，但長期以來對它們的作用認(rèn)識缺乏，開展十分緩慢。直到 1978 年楊莊事故后，才引起了各有關(guān)方面的高度重視。20世紀(jì) 80 年代后，加快了安裝機車信號、列車自動停車和無線列調(diào)三項設(shè)備的步伐。到年底

42、，機車信號地面設(shè)備已安裝62000km，占營業(yè)里程的97%。 最初,由于歷史的各種原因，我國鐵路自動閉塞的建設(shè)，出現(xiàn)了不同線路、不同區(qū)段建有不同制式的自動閉塞，各制式間機車信號不通用，除樞紐內(nèi)不能保證連續(xù)不間斷的顯示外，給機車長交路運行帶來一定的影響，甚至一臺機車安裝兩種以上車載設(shè)備等等。為了解決以上的問題，在這樣的歷史背景下，就研制出了通用式機車信號。在“八五、“九五期間，通用式機車信號開展非常迅速。§ JTl-CZ2000型主體化機車信號，在JTl-AB通用式機車信號的成熟技術(shù)根底上，采用多項先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)化的平安設(shè)計方案，滿足鐵路信號故障-平安原那么，具有數(shù)據(jù)記錄功能，在地面信

43、號具備條件時可作為主體化機車信號應(yīng)用。是目前機車信號設(shè)備中平安性、可用性、可靠性最完善和先進(jìn)的一種，是具備機車信號主體化條件的車載設(shè)備。§ JTl-CZ2000型主體化機車信號車載系統(tǒng)設(shè)備，吸取了JTl-AB數(shù)字化通用式機車信號十年來大面積推廣運用的經(jīng)驗，采用先進(jìn)的DSP技術(shù)，符合鐵路信號故障-平安原那么，具有數(shù)據(jù)記錄功能，具備機車信號主體化條件。 § 在鐵路跨越式開展的進(jìn)程中，要構(gòu)建我國鐵路列車運行控制系統(tǒng)，其重點是開展主體化機車信號和列車超速防護(hù)。主體化機車信號是列車超速防護(hù)的根底，必須符合故障平安原那么，實現(xiàn)主體化機車信號必須同步推進(jìn)地面和車載設(shè)備的改造。4 列車控制

44、運行控制系統(tǒng)4.1從列車自動停車到列車超速防護(hù)1980年后，我國鐵路推廣列車自動停車裝置，并且從ZTL-1開展到ZTL-3型，在我國鐵路迅速普及，起到一定的作用。列車自動停車裝置功能簡單，沒有與列車運行速度聯(lián)系起來，一旦司機按壓警惕按鈕，即解除了自動停車功能，使它不能在紅燈前連續(xù)地起作用，仍然存在著冒進(jìn)信號的可能。 為了有效地控制列車運行，減少列車冒進(jìn)、超速行駛引起的事故，必須加速研制列車運行超速防護(hù)(一度稱機車速度監(jiān)督)。在京廣線鄭武電化改造工程中，引進(jìn)U-T系統(tǒng)，其中TVM300是帶速度監(jiān)督的機車信號，具有列車運行超速防護(hù)的功能，但其用滯后的大臺階方式，必須設(shè)雙紅燈防護(hù)，且采用緊急制動方式

45、，在客貨混運區(qū)段，尚存在較多問題。在廣深準(zhǔn)高速工程中，采用具有UM71與移頻制式兼容功能的ZLSK型準(zhǔn)高速客車速度分級控制系統(tǒng)。它將列車速度進(jìn)行分級，如準(zhǔn)高速列車速度分為160、145、120、90、0km/h五級，一般客車分為120、90、0km/h三級，貨物列車分為80、60、0km/h三級。設(shè)備監(jiān)督區(qū)段的入口速度，給出出口速度顯示，要求列車到出口處將速度降至低于規(guī)定的出口速度以下，否那么將因超速而自動制動。系統(tǒng)為雙機熱備，常用制動和緊急制動分用。 4.2制動 ATP的根本概念A(yù)TP，即列車運行超速防護(hù)或列車速度監(jiān)督系統(tǒng)。一般采用軌道電路或查詢應(yīng)答器來檢查列車是否占用本區(qū)段，并構(gòu)成前方信號

46、電流的控制條件。機車上設(shè)有接收器。當(dāng)列車速度超過ATP裝置所指示的速度時，ATP的車上設(shè)備就發(fā)出制動命令，使列車自動地制動；當(dāng)列車速度降至ATP所指示的速度以下時，便自動緩解。而運行操作仍由司機完成。例如，可直接利用軌道電路傳遞信息，在鋼軌中流通的是不同等級限速的信號電流。列車上的接收線圈接收信號電流后，經(jīng)車內(nèi)信號接收器譯解，獲得允許的限制速度；根據(jù)車軸上的速度傳感器控制速度監(jiān)督器以獲得列車運行的實際速度；將兩速度送入微機系統(tǒng)進(jìn)行比較，如實際速度超過限制速度，那么動作制動設(shè)備。如實際速度低于限制速度，制動設(shè)備緩解。4.2.2 ATP的功能 ATP的功能主要有： (1)停車點防護(hù)； (2)超速防

47、護(hù)； (3)列車間隔控制(移動閉塞時)； (4)測速測距； (5)車門控制。點式和連續(xù)式ATP ATP按地面信息的傳輸方式分為點式和連續(xù)式兩種。 (1)點式ATP系統(tǒng)由車上設(shè)備和地面設(shè)備組成。車上設(shè)備接收信號點或標(biāo)志點的應(yīng)答器信息，還接收列車速度和制動壓力信息，輸出控制命令和向司機顯示。地面應(yīng)答器向列車傳送每一信號點的允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離、線路坡度、信號機號碼等信息。應(yīng)答器本身無源，接收查詢器發(fā)射的能量，供內(nèi)部電路與答復(fù)發(fā)送用。點式ATP難以勝任列車密度大的情況，如后續(xù)列車駛過地面應(yīng)答器時，因前方區(qū)段有車，它算出的速度曲線是一條制動曲線。后續(xù)列車駛過后，盡管前行列車已駛離，但后續(xù)列車因

48、得不到新的信息只能減速運行，直到抵達(dá)運行前方的地面應(yīng)答器，才能加速。 (2)連續(xù)式ATP連續(xù)式ATP包括軌道電路、軌間電纜和無線等傳輸方式。軌道電路方式采用軌道電路傳輸列車控制信息是最普遍的方式。此時軌道電路既作為檢測列車的設(shè)備，又發(fā)送列車控制信息。如法國的TGV鐵路采用UM71無絕緣移頻軌道電路為根底的列車控制系統(tǒng)，日本新干線ATC采用音頻軌道電路單邊帶調(diào)制方式。軌間電纜方式利用軌間鋪設(shè)的電纜傳輸信息?？刂浦行膬Υ婢€路的固定數(shù)據(jù)：區(qū)間線路坡度、彎道、緩行區(qū)段的位置及長度等。經(jīng)聯(lián)鎖設(shè)備，將沿線的信號顯示、道岔位置等信息傳送至控制中心。列車將其數(shù)據(jù)：如載重量、車長、制動率、所在位置、實際速度經(jīng)電

49、纜傳給控制中心?？刂浦行牡挠嬎銠C根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算出該時刻的列車允許速度。此速度值經(jīng)電纜傳送給運行在線路上的相應(yīng)列車。列車獲得此速度值，一方面顯示出來，一方面對列車速度進(jìn)行監(jiān)控。這種方式統(tǒng)一指揮全部列車運行，遇有發(fā)生行車晚點或其它障礙，可極迅速地將行車命令傳給列車。但控制中心故障那么全線癱瘓。因此采用另一種控制方式，控制中心將有關(guān)信息(線路坡度、緩行區(qū)段位置、目標(biāo)距離或目標(biāo)速度等)通過電纜送至機車，由車載計算機計算其允許速度。分級制動和一級制動4.3列車制動控制模式分為分級制動模式和一級制動模式分級制動分級制動是以閉塞分區(qū)為單元，根據(jù)與前行列車的運行距離來調(diào)整列車速度，各閉塞分區(qū)采用不同的低頻頻

50、率調(diào)制，指示不同的速度等級，在此根底上確定限速值。分級制動模式又分為階梯型和曲線型。階梯型分級制動模式俗稱大臺階型。它將一個列車全制動距離劃分為34個閉塞分區(qū)，每一閉塞分區(qū)根據(jù)與前行列車距離確定限速值。以廣深線為例說明，廣深準(zhǔn)高速鐵路是一條客貨混運線路，準(zhǔn)高速列車最高速度160 km/h，一般旅客列車最高120 km/h，貨車最高80 km/h。自動閉塞為四顯示，帶有防護(hù)區(qū)，當(dāng)閉塞分區(qū)被列車占用時其前方兩架信號機均顯示紅燈，然后依次為黃燈、綠黃燈和綠燈。準(zhǔn)高速列車速度等級為160-145-120-90-0，一般客車120-90-0，貨車80-60-0。對于160 km/h以下，檢查值高于標(biāo)定值

51、10 km/h；對于0 km/h，留有35 km/h開口。當(dāng)列車速度高于檢查值時，列車自動制動。其為滯后監(jiān)督方式，即在閉塞分區(qū)出口才監(jiān)督是否超速，所以為確保平安，必須設(shè)有“保護(hù)區(qū)段。 準(zhǔn)高速列車制動曲線如圖4-11所示。圖4-11 準(zhǔn)高速列車制動曲線列車運行在LC、AT閉塞分區(qū)，當(dāng)列車速度超過160 km/h時，設(shè)備報警，提示司機減速。列車速度超過165 km/h時，發(fā)出機車卸載命令。列車速度超過170 km/h時，發(fā)生動力制動或小減壓量空氣制動。列車速度低于160 km/h時，發(fā)出可緩解的語音提示。當(dāng)列車從AT分區(qū)進(jìn)入145分區(qū)時，設(shè)備先報警，提示司機信號降級，并在出口處檢查列車速度，當(dāng)列車

52、速度超過155 km/h時設(shè)備發(fā)出制動命令，采用較大常用制動。當(dāng)列車進(jìn)入120分區(qū)、90分區(qū)，均給出報警，提示司機信號降級，出口處分別檢查列車速度是否超過130 km/h和100 km/h ，超速時發(fā)出制動命令，采用最大常用制動。當(dāng)列車進(jìn)入01分區(qū)時，設(shè)備報警并提示司機，運行前方為停車信號。當(dāng)列車出口速度超過25 km/h時發(fā)出制動命令，列車速度大于50 km/h時采用緊急制動，小于50 km/h時采用常用制動。列車冒進(jìn)第一個紅燈后，設(shè)備報警并連續(xù)檢查列車速度，列車速度超過25 km/h時發(fā)出制動命令。列車超速時實施制動必須有效，否那么將產(chǎn)生危險后果。因此系統(tǒng)對制動實現(xiàn)閉環(huán)檢查。當(dāng)檢查常用制動

53、失效時，自動投入電空緊急制動。當(dāng)電空緊急制動失效后，翻開緊急放風(fēng)閥使列車管直通大氣進(jìn)行緊急制動。階梯型分級速度控制方法雖然構(gòu)成較為簡單，但具有較多缺點：設(shè)有防護(hù)區(qū)段，會影響通過能力；列車接近前方列車時遇到兩次紅燈，司機難以區(qū)分哪一個閉塞分區(qū)有車占用，容易造成混亂；由于其在閉塞分區(qū)出口處才給出下一閉塞分區(qū)的允許入口速度，司機有時會措手不及；列車在進(jìn)站信號機前停車或進(jìn)站停車時，司機怕“撞墻引起緊急制動，往往要壓低速度運行，影響運輸效率。所以，日本和法國在其新建高速鐵路的ATP系統(tǒng)中，改為速度距離模式曲線控制方式。模式曲線是根據(jù)該閉塞分區(qū)提供的允許速度值以及列車參數(shù)和線路常數(shù)由車載計算機計算出來的(

54、或?qū)⒏鞣N制動模式曲線儲存調(diào)用)一級制動一級制動是按目標(biāo)距離制動的。根據(jù)距前行列車的距離或距運行前方停車站的距離，由控制中心根據(jù)目標(biāo)距離、列車參數(shù)和線路參數(shù)計算出列車制動模式曲線，或由車載計算機予以計算，按制動模式曲線控制列車運行。信息傳輸有數(shù)字編碼軌道電路傳輸和無線傳輸兩種方式。無論何種方式，傳輸?shù)男畔⒈仨毎ň€路允許速度、目標(biāo)速度、目標(biāo)距離。一級制動方式最能合理地控制列車運行速度，是列車自動控制技術(shù)的開展方向。5 LKJ2000型監(jiān)控裝置5.1 LKJ2000監(jiān)控裝置功能簡介LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置是在LKJ-93型監(jiān)控裝置成功運用根底上，借鑒國內(nèi)外先進(jìn)列車超速防護(hù)及列車控制技術(shù)

55、而研究開發(fā)的新一代列車超速防護(hù)設(shè)備。是采用了先進(jìn)的32位微處理器技術(shù)、平安性技術(shù)以及數(shù)字信號處理技術(shù)等來保證列車行車平安的控制裝置。它是既有列車行車平安設(shè)備的升級換代產(chǎn)品。 5.2系統(tǒng)構(gòu)成及說明監(jiān)控主機箱雙套模塊冗余1臺顯示器數(shù)碼顯示器或屏幕顯示器2個轉(zhuǎn)儲器地面配置事故狀態(tài)記錄器(黑匣子)1個雙針?biāo)俣缺韼Ю锍逃嫽虿粠Ю锍逃?個光電式速度傳感器2個壓力傳感器3個LKJ2000型列車運行監(jiān)控記錄裝置根本組成結(jié)構(gòu)主要是一個主機箱和二個顯示器屏幕或數(shù)碼。其速度信息來自安裝在機車輪對上的TQG15或DF16光電式速度傳感器，速度信號的根本配置為二通道可擴充至三通道，如果二通道速度信號相位相差90。，那么

56、可以滿足裝置相位防溜功能的需要。在無相位防溜功能的情況下，二通道速度信號可分別取自二個速度傳感器。 機車信號信息可取自JT1-A(SJ93)、JT1-B(SJ94)通用式機車信號裝置取點燈條件，也可通過RS485/RS422串行通信方式獲取。壓力檢測除了檢測列車管壓力外，還檢測機車均衡風(fēng)缸壓力及制動缸壓力，均衡風(fēng)缸壓力信號用于反響控制以提高常用制動減壓量控制精度，制動缸壓力信號主要在機車單機運行時作為狀態(tài)記錄依據(jù)。壓力傳感器可采用TQG14型機車壓力變送器。指針式速度指示可采用ZL型或EGZ3/8型雙針?biāo)俣缺?，雙針?biāo)俣缺韺嶋H速度與限制速度指針依靠裝置主機驅(qū)動，驅(qū)動信號為020mA的電流信號。在裝置關(guān)機情況下，由數(shù)/模轉(zhuǎn)換盒驅(qū)動。I端雙針?biāo)俣缺淼睦锍逃嬛甘究捎杀O(jiān)控裝置驅(qū)動，在安裝了數(shù)/模轉(zhuǎn)換盒的情況下，也可由數(shù)/模轉(zhuǎn)換盒驅(qū)動。雙針?biāo)俣缺碚彰麟娫礊闄C車照明電源。 5.3主機內(nèi)各插件主要功能5.3.1監(jiān)控記錄插件 監(jiān)控記錄插件作為2000型監(jiān)控裝置的主機模塊，是系統(tǒng)的核心部件。模塊以32位微處理器MC68332為CPU，主要完成地面線路數(shù)據(jù)的存儲