LKJ监控系统简介.pptx

技术背景技术背景 基本功能基本功能 系统构成系统构成 技术特点技术特点 可靠性及安全性可靠性及安全性 主要技术参数主要技术参数 发展前景发展前景 在在在在铁铁铁铁路路路路运运运运输输输输的的的的发发发发展展展展过过过过程程程程中中中中，运运运运输输输输安安安安全全全全始始始始终终终终是是是是人人人人们们们们最最最最关关关关注注注注的的的的问问问问题题题题。自自自自9595年年年年以以以以来来来来，全全全全国国国国所所所所有有有有的的的的内内内内、电电电电机机机机车车车车上上上上均均均均安安安安装装装装了了了了JKJK2H2H和和和和LKJLKJ9393型速度监控装置。型速度监控装置。型速度监控装置。型速度监控装置。国国国国际际际际上上上上，各各各各铁铁铁铁路路路路强强强强国国国国也也也也研研研研制制制制了了了了各各各各种种种种类类类类型型型型的的的的ATCATC、ATPATP装装装装 置置置置，如如如如 日日日日 本本本本 最最最最 新新新新 的的的的 数数数数 字字字字 化化化化 ATPATP、法法法法 国国国国 的的的的 TVM300TVM300、TVM430TVM430等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。等，目前它们都在国外高速铁路上推广使用。与与与与国国国国外外外外装装装装置置置置相相相相比比比比，我我我我国国国国监监监监控控控控装装装装置置置置采采采采用用用用车车车车载载载载微微微微机机机机内内内内存存存存运运运运行行行行线线线线路路路路参参参参数数数数的的的的方方方方式式式式，设设设设备备备备简简简简单单单单、投投投投资资资资少少少少，并并并并有有有有较较较较强强强强记记记记录录录录功功功功能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。能，但在多机冗余配置及与地面信息功能方面比国外弱。监控功能 1 1防止列车线路超速。防止列车线路超速。2 2防止列车冒进关闭的进站信号机。防止列车冒进关闭的进站信号机。3 3防止列车冒进关闭的出站信号机。防止列车冒进关闭的出站信号机。4 4防止列车溜逸。防止列车溜逸。5 5防止列车以高于规定的限制速度调车作业。防止列车以高于规定的限制速度调车作业。6 6按列车运行揭示要求控制列车不超过临时按列车运行揭示要求控制列车不超过临时 限速。限速。记录功能 1、开、开/关机时相关参数记录。关机时相关参数记录。2、乘务员输入参数（或、乘务员输入参数（或IC卡输入）记录。卡输入）记录。3、运行参数记录。、运行参数记录。4、事故状态记录。、事故状态记录。显示功能（以数字或图形方式显示）1 1、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速、显示列车运行的实际速度及限制速度（或目标速度）。度）。度）。度）。2 2、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。、显示距前方信号机距离及前方信号机种类。3 3、显示运行线路状态。、显示运行线路状态。、显示运行线路状态。、显示运行线路状态。4 4、显示机车优化操作曲线。、显示机车优化操作曲线。、显示机车优化操作曲线。、显示机车优化操作曲线。5 5、其他运行参数显示。、其他运行参数显示。、其他运行参数显示。、其他运行参数显示。地面分析处理功能 将车载记录的列车运行数据经过翻译、整理，将车载记录的列车运行数据经过翻译、整理，将车载记录的列车运行数据经过翻译、整理，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、各种报表等形式再以直观的全程记录、运行曲线、各种报表等形式再以直观的全程记录、运行曲线、各种报表等形式再以直观的全程记录、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现列车运行全过程，为机务的现代化管理及事故分现列车运行全过程，为机务的现代化管理及事故分现列车运行全过程，为机务的现代化管理及事故分析提供强有力的工具。析提供强有力的工具。析提供强有力的工具。析提供强有力的工具。车载部分系统构成车载部分系统构成 地面部分系统构成地面部分系统构成系统构成（车载部分）l l 主机箱主机箱主机箱主机箱l l 显示器显示器显示器显示器l l 事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器l l 双针速度表双针速度表双针速度表双针速度表l l 压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器l l 速度传感器速度传感器速度传感器速度传感器系统结构框图（车载部分）LKJ2000LKJ2000主机箱主机箱主机箱主机箱控制输出控制输出控制输出控制输出通用式通用式通用式通用式机车信号机车信号机车信号机车信号端显示器端显示器端显示器端显示器列车总线列车总线列车总线列车总线机车工况输入机车工况输入机车工况输入机车工况输入 端显示器端显示器端显示器端显示器速度信号（速度信号（速度信号（速度信号（2 2路）路）路）路）压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器1 1压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器2 2事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器事故状态记录器 端双针表端双针表端双针表端双针表端双针表端双针表端双针表端双针表压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器3 3 主机箱主机箱电源电源电源电源数字量输入数字量输入数字量输入数字量输入/出出出出数字量输入数字量输入数字量输入数字量输入备用备用备用备用模拟量输入模拟量输入模拟量输入模拟量输入/出出出出通信通信通信通信地面信息处理地面信息处理地面信息处理地面信息处理监控记录监控记录监控记录监控记录主机箱之插件 监控记录插件监控记录插件 系统管理系统管理系统管理系统管理 制动计算制动计算制动计算制动计算 数据记录数据记录数据记录数据记录 地面信息处理插件地面信息处理插件 轨道电路绝缘节检测轨道电路绝缘节检测轨道电路绝缘节检测轨道电路绝缘节检测 轨道电路叠加信息处理轨道电路叠加信息处理轨道电路叠加信息处理轨道电路叠加信息处理模拟量输入模拟量输入/出插件出插件所有模拟量信号输入所有模拟量信号输入所有模拟量信号输入所有模拟量信号输入 双针表驱动信号输出双针表驱动信号输出双针表驱动信号输出双针表驱动信号输出数字量输入插件数字量输入插件 16 16 16 16路路路路50V50V50V50V电压开关信号输入电压开关信号输入电压开关信号输入电压开关信号输入 通信插件通信插件 提供对外的多路串行通信接口提供对外的多路串行通信接口提供对外的多路串行通信接口提供对外的多路串行通信接口 主机箱之插件数字量输入数字量输入/出插件出插件 8 8路路110V110V电压信号输入电压信号输入 8 8路对外继电器输出接口路对外继电器输出接口 电源插件电源插件 110V 110V 110V 110V电源输入电源输入电源输入电源输入 多路电源输出多路电源输出多路电源输出多路电源输出主机箱之插件（10英寸高亮度彩色液晶屏）显示器显示器 屏幕显示器屏幕显示器l l 实际速度、限制速度实际速度、限制速度实际速度、限制速度实际速度、限制速度曲线曲线曲线曲线l l 线路状态信息显示线路线路状态信息显示线路线路状态信息显示线路线路状态信息显示线路隧道、桥梁、坡度、弯道等隧道、桥梁、坡度、弯道等隧道、桥梁、坡度、弯道等隧道、桥梁、坡度、弯道等l l 以图形方式显示，更加以图形方式显示，更加以图形方式显示，更加以图形方式显示，更加直观直观直观直观 事故前事故前事故前事故前3030分钟状态记录分钟状态记录分钟状态记录分钟状态记录 事故状态记录器事故状态记录器 高密度记录数据：高密度记录数据：高密度记录数据：高密度记录数据：1 1次次次次/5/5米米米米 抗冲击、防水、耐高温抗冲击、防水、耐高温抗冲击、防水、耐高温抗冲击、防水、耐高温 速度传感器双针速度表双针速度表双针速度表双针速度表压力传感器压力传感器压力传感器压力传感器速度传感器速度传感器速度传感器速度传感器 压力传感器压力传感器 双针速度表双针速度表系统构成系统构成（地面部分）（地面部分）2000型测试台 2000型转储器 地面开发系统 地面处理系统 微机网络 打印机 LKJ2000 LKJ2000 LKJ2000 LKJ2000型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速型监控装置便携式测试仪可以通过模拟机车速度、柴油机转速、机车管压力、度、柴油机转速、机车管压力、度、柴油机转速、机车管压力、度、柴油机转速、机车管压力、16161616路路路路DC50VDC50VDC50VDC50V输出、输出、输出、输出、8 8 8 8路路路路DC110VDC110VDC110VDC110V输出、轨道信号等来完成对输出、轨道信号等来完成对输出、轨道信号等来完成对输出、轨道信号等来完成对LKJ2000LKJ2000LKJ2000LKJ2000型、型、型、型、LKJ-93ALKJ-93ALKJ-93ALKJ-93A型型型型和和和和JK-2HJK-2HJK-2HJK-2H型三种类型监控装置的性能检测。型三种类型监控装置的性能检测。型三种类型监控装置的性能检测。型三种类型监控装置的性能检测。测试仪可由交流测试仪可由交流测试仪可由交流测试仪可由交流220V220V电源供电，也可由直流电源供电，也可由直流电源供电，也可由直流电源供电，也可由直流110V110V电源供电。电源供电。电源供电。电源供电。（严禁两（严禁两（严禁两（严禁两种电源同时供电）种电源同时供电）种电源同时供电）种电源同时供电）便携式测试仪便携式测试仪 将将将将车车车车载载载载记记记记录录录录数数数数据据据据进进进进行行行行转转转转录录录录，并并并并传传传传送送送送到到到到地地地地面微机处理系统。面微机处理系统。面微机处理系统。面微机处理系统。转储转储器器 大容量大容量（8M8M）数据校验数据校验 高速率高速率 通用性通用性地面开发系统地面开发系统地面开发系统地面开发系统（地面数据文件（地面数据文件（地面数据文件（地面数据文件）地面处理系统结构框图地面处理系统结构框图出退勤出退勤运用分析运用分析转储点转储点设备分析设备分析打印机打印机转储器转储器网络服务器网络服务器地面处理系统地面处理系统地面处理系统地面处理系统（文件查询（文件查询（文件查询（文件查询）地面处理系统地面处理系统地面处理系统地面处理系统（全程记录）全程记录）全程记录）全程记录）地面处理系统地面处理系统地面处理系统地面处理系统（运行曲线（运行曲线（运行曲线（运行曲线）1采用32位微处理器技术 2 2双机热备冗余工作方式双机热备冗余工作方式3 3多级通讯结构多级通讯结构4 4地面信息交换接口地面信息交换接口5 5采用采用CANCAN通信网络通信网络 多主通信方式多主通信方式 CRCCRC校验方式校验方式 高通信速率高通信速率 短帧数据结构短帧数据结构6 6电磁兼容设计原则电磁兼容设计原则 满满足足EN50121-3-2EN50121-3-2电电磁磁兼兼容容标标准要求。准要求。7控制模式 可可实实现现车车载载存存储储数数据据与与地地面面传传输输信息相结合信息相结合8压力的采集和记录 增增加加对对机机车车均均衡衡风风缸缸压压力力和和制制动动缸压力的采集和记录功能缸压力的采集和记录功能极大的改善了人机界面，利于规范极大的改善了人机界面，利于规范乘务员操作，减轻劳动强度，适应列车安乘务员操作，减轻劳动强度，适应列车安全、正点的需要。全、正点的需要。1010英寸高亮度彩色屏幕显示器英寸高亮度彩色屏幕显示器能以图形、符号、文字、曲线显示，能以图形、符号、文字、曲线显示，增加直观度增加直观度能预示前方信号机位置（种类）、桥能预示前方信号机位置（种类）、桥梁、隧道、坡度、曲线及道口等信息，梁、隧道、坡度、曲线及道口等信息，有效提示乘务员的操作有效提示乘务员的操作9 9采用屏幕显示技术采用屏幕显示技术 1.1 1.1 1.1 1.1 系统采用双机主从热备冗余方式系统采用双机主从热备冗余方式系统采用双机主从热备冗余方式系统采用双机主从热备冗余方式1.2 1.2 1.2 1.2 可靠的电磁兼容设计可靠的电磁兼容设计可靠的电磁兼容设计可靠的电磁兼容设计1.3 1.3 1.3 1.3 采用高可靠的采用高可靠的采用高可靠的采用高可靠的CANCANCANCAN串行总线串行总线串行总线串行总线1.4 1.4 1.4 1.4 元器件采用工业级以上产品元器件采用工业级以上产品元器件采用工业级以上产品元器件采用工业级以上产品1.5 1.5 1.5 1.5 采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检采用模块化程序设计，软件设计时考虑便于检 查、验证。程序设计语言采用查、验证。程序设计语言采用查、验证。程序设计语言采用查、验证。程序设计语言采用C/CC/CC/CC/C语言。语言。语言。语言。1.6 1.6 1.6 1.6 采用动态扫描方式进行输出控制采用动态扫描方式进行输出控制采用动态扫描方式进行输出控制采用动态扫描方式进行输出控制2.1 2.1 当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，当工作机与热备机同时故障时，产生报警输出，若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧若在规定时间内未得到切除装置操作，即产生紧 急制动输出急制动输出急制动输出急制动输出2.2 2.2 采用故障继电器控制制动输出采用故障继电器控制制动输出采用故障继电器控制制动输出采用故障继电器控制制动输出2.3 2.3 主主主主CPUCPU在检测到各类故障后进行相应故障处理在检测到各类故障后进行相应故障处理在检测到各类故障后进行相应故障处理在检测到各类故障后进行相应故障处理2.4 2.4 工作主机与热备主机进行双向数据交换，当输出工作主机与热备主机进行双向数据交换，当输出工作主机与热备主机进行双向数据交换，当输出工作主机与热备主机进行双向数据交换当输出 控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交控制状态不一致时，重复进行自检和双向数据交 换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制换，仍不一致时按自检正确的主机状态控制2.5 所有数字量输入通道具备自检回路，所有数字所有数字量输入通道具备自检回路，所有数字 量输出通道反馈输入量输出通道反馈输入2.6 采用定时监视器采用定时监视器2.7 数据传输采用数据传输采用CRC检验方式检验方式2.8 软件具备故障检测功能，并且在检测到故障后，软件具备故障检测功能，并且在检测到故障后，导向不使系统产生错误输出的安全状态导向不使系统产生错误输出的安全状态控制输出控制输出压力信号输入通道压力信号输入通道系统通信速率系统通信速率转储器容量转储器容量记录数据存储容量记录数据存储容量地面数据存储容量地面数据存储容量监控程序存储容量监控程序存储容量参参 数数主处理器主处理器4 4路路1 1路路9.6Kbit/S9.6Kbit/S1MB1MB256KB256KB128KB128KB32KB32KB9393型型1616位位8 8路路4 4路路300Kbit/S300Kbit/S8MB8MB2MB2MB1MB1MB1MB1MB20002000型型3232位位2 2倍倍4 4倍倍3030倍倍8 8倍倍8 8倍倍8 8倍倍3232倍倍对对 比比速度速度8-108-10倍倍 监监控控彩彩屏屏与与机机车车微微机机彩彩屏屏互互换换，建设标准司机操纵室建设标准司机操纵室 与与列列车车总总线线控控制制接接口口，实实现现列列车车智能控制、自动驾驶智能控制、自动驾驶 LKJ2000LKJ2000型型监监控控记记录录装装置置是是在在LKJ-93LKJ-93型型监监控控装装置置广广泛泛应应用用的的基基础础上上借借鉴鉴国国内内外外ATPATP及及ATCATC先先进进技技术术而而研研究究开开发发的的新新一一代代列列车车超超速速防防护护设设备备，它它是是现现有有列列车车行行车车安安全全设设备备的的升升级级换换代代产品产品。谢 谢 vv 主处理器采用主处理器采用主处理器采用主处理器采用MC68332MC68332MC68332MC68332芯片芯片芯片芯片vv 32323232位数据处理能力位数据处理能力位数据处理能力位数据处理能力vv 16M16M16M16M寻址范围寻址范围寻址范围寻址范围vv 高处理速度高处理速度高处理速度高处理速度 vv 高速输入高速输入高速输入高速输入/出接口出接口出接口出接口vv 故障检测功能故障检测功能故障检测功能故障检测功能1 1采用采用3232位微处理器技术位微处理器技术vv双套插件双套插件vv双套双套CANCAN总线总线vv双套双套VMEVME总线总线vv模块级冗余模块级冗余vv主备机故障自动切换主备机故障自动切换vv数据记录的同步性数据记录的同步性2 2采用双机热备冗余工作方式采用双机热备冗余工作方式 端端显显示示器器地面地面信息信息处理处理 A通通讯讯A监控监控主机主机A监控监控主机主机B通通讯讯B地面地面信息信息处理处理 B 端端显显示示器器事故事故状态状态记录记录器器电源电源A电源电源B数字量数字量输入输入/出出A数字量数字量输入输入A模拟量模拟量输入输入/出出A模拟量模拟量输入输入/出出B数字量数字量输入输入B数字量数字量输入输入/出出BCANACANB5V12V+15V+24V110V5V 12V+15V+24V110V机车信号机车信号机车工况机车工况输出控制输出控制双机冗余结构示意图双机冗余结构示意图VMEVME同步同步通信通信模拟信号模拟信号三、系统通讯结构 系统通讯分为三级：第一级为系统通讯分为三级：第一级为系统通讯分为三级：第一级为系统通讯分为三级：第一级为CPUCPUCPUCPU级；第二级为系级；第二级为系级；第二级为系级；第二级为系统级；第三级为外部级。统级；第三级为外部级。统级；第三级为外部级。统级；第三级为外部级。第一级为主机的工作机与热备机之间通讯。第一级为主机的工作机与热备机之间通讯。第一级为主机的工作机与热备机之间通讯。第一级为主机的工作机与热备机之间通讯。第二级为主机与显示器、地面信息处理模块及通信第二级为主机与显示器、地面信息处理模块及通信第二级为主机与显示器、地面信息处理模块及通信第二级为主机与显示器、地面信息处理模块及通信模块之间数据通信。模块之间数据通信。模块之间数据通信。模块之间数据通信。第三级采用通信模块扩充通信接口。第三级采用通信模块扩充通信接口。第三级采用通信模块扩充通信接口。第三级采用通信模块扩充通信接口。qq 车载数据与地面信息结合车载数据与地面信息结合qq 轨道电路叠加轨道电路叠加qq 点式应答器点式应答器qq 减少乘务员操作减少乘务员操作qq 提高控制安全性提高控制安全性4 4地面信息交换接口地面信息交换接口6 6满足电磁兼容设计原则满足电磁兼容设计原则 vv 输入输入输入输入/出信号全部电气隔离出信号全部电气隔离出信号全部电气隔离出信号全部电气隔离vv 高压信号经过压抑制电路处理高压信号经过压抑制电路处理高压信号经过压抑制电路处理高压信号经过压抑制电路处理vv 低压信号线采用屏蔽电缆低压信号线采用屏蔽电缆低压信号线采用屏蔽电缆低压信号线采用屏蔽电缆vv 多层印制板及多层印制板及多层印制板及多层印制板及SMTSMTSMTSMT工艺工艺工艺工艺速度表根据量程分为：120km/h、140km/h、160km/h、200km/h、250km/h、等。