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lkj2000型列车监控记录装置


运用中的问题及其解决方案 LKJ-2000 型监控记录装置与 LKJ-93 型监控记录装置相比从硬件到软件上都 有很大程度的提高。如:减速红曲线的出现就受到广大乘务员的一致好评。它 可以使应该减速的时机更加清晰、明了,从而提高了运行速度。 但通过运用,LKJ-2000 型监控记录装置仍有一些需要改进和加强的地方。 比如在硬件上,因机车上大电流电器开断所产生的电弧、同一捆线间电流

相互 干扰、机车电源的电流电压不稳定等,都容易使 LKJ-2000 型监控记录装置主机 产生死机、 烧板的故障; LKJ-2000 型监控记录装置的液晶显示屏还容易出现“黑 屏”现象;在开关与装置电源接线相临的部件时,可引起装置误动作;在夏天 气温高时或者运用中经常触摸的按键,特别容易使按键粘连使其它按键无法正 常使用; LKJ-2000 型监控记录装置主机箱与 LKJ-93 型监控记录装置的主机箱相 比体积上过于庞大,应该使用科技含量更高、更精密、体积更小的集成电路板。 这样在保证装置各种功能的基础上增加了机车的可用空间。 在软件的编辑方面也有一些地方需要改进和开发。如系统在遇到白灯无码 状态时,机车降速曲线下降过快,这样对乘务员操纵十分不利。在软件中已编 辑有运行线路纵断面及曲线的同时还应该将《列车操纵示意图》编入系统中。 使乘务员只要将牵引的吨数、辆数、计长等相关信息输入装置中,通过系统的 强大计算功能就可将运行区段内给电和断电地点、时机显示在液晶屏幕上。这 样就可以使乘务员操纵水平有所提高,作业更加标准,保证行车安全的同时减 少了区间运行时间,从而提高了运行速度。 辖区内监控装置的运用现状 辖区内各机务段配属的机车均使用 LKJ2000 监控装置。列车运行监控装置 与机车信号、无线列调一起并称机车“三大件”。自 1996 年全路在机车上安装 列车运行监控装置替代原自停装置以来,通过不断探索、开发软件功能、扩大 信息容量、增加配套设施,并经过多次更新换代,到目前在呼和浩特铁路局推 广使用的 LKJ2000 型监控装置, 其智能化程度大大提高, 能对列车(含调车作业) 运行状态进行全程记录和控制,并能通过微机自动检索及运用管理人员利用地 面处理软件对该装置记录信息进行人工检索,分析行车事故,规范和纠正机车 乘务员的操纵行为,已成为机务部门防止险性事故、确保列车运行(调车作业) 安全的一件利器。 机务段监控装置的分工管理 技术室:负责组织本段实施铁路局制定的监控装置安装和加改方案,完善 检修范围、工艺、出入库作业标准、质量分析工作范围和标准、有关考核办法 及技术标准和文件;负责经铁路局机务处批准的软件芯片改写工作。 监控所:负责配合技术室完成监控模式参数调整、线路数据修改;负责机 车出入段时的监控装置检测、数据转储处理、质量分析、打印和存盘;负责监 控装置各项修程、故障落修以及附属装置的检修、测试和故障处理工作。

运用车间:负责监控装置的使用和养护;负责对机车乘务员制动机使用、 列车操纵、监控盲区、非正常情况下行车情况以及标准化作业情况等进行分析、 考核。检修车间:负责配合监控所完成监控装置及附属设备的安装、加改及相 关检修工作。 安监室:负责对监控装置运用、检测转储及网络的工作情况进行检查、监 督,对关机记录、自停动作、运行超速、模式解锁、临时限速执行情况、信号 临时变更后机车操纵情况及基本闭塞设备临时停用时的操纵情况,以及防止事 故,发生不良反映、机破和行车事故等特殊情况进行分析、处理(为加强管理, 各机务段已按铁路局要求,将倒班分析划归机务段安全室管理)。 监控装置运用中需要解决的主要问题 (1)列车始发、调车作业、改变车次或走行径路、换挂机车等情况下,以什 么监控模式开车至出站信号机处进入监控状态,目前尚无统一规定,且存在监 控死角。有的为退出调车后以降级模式开车,有的直接以调车模式开车,至指 定地点按压[开车]键进入监控状态。如司机控速不当或误认信号,易发生超速 或冒进。 (2)监控装置解锁后的安全保障措施尚不够完善 ①司机未确认地面信号的显示而盲目解锁,易冒进信号。 ②司机在慢行处所前方盲目解锁,如控速不当易发生超速。 ③自动闭塞区间关闭通过信号机前方,如司机违反《技规》第 235 条及规 定而盲目解锁,既不停车,也不与前方列车和车站联系,并不确认前方区间是 否空闲,以不超过 20km/h 的速度继续运行,易发生列车追尾。 (3)列车编组输入不正确不利行车安全。尤其在中间站调车甩挂作业,编组 发生变化后,司机往往容易漏输编组而造成列车编组输入与实际不符。在此情 况下,监控装置记忆的列车长度、质量和制动距离均会出现偏差,或因制动距 离过长而冒进,或因列车长度不足而造成尾部超速。 (4)车位误差易冒进信号。实际运用中,监控装置显示车位与地面里程,因 各种原因随时可能发生误差。如车位滞后小于 300m(有的规定为 150m)时装置未 自动校正,或车位滞后大于 300m(有的规定为 150m)时未进行人工校正,将延长 模式控制距离而可能发生冒进。 (5)列车在站内停车,司机违章操作易发生冒进。遇长大列车或进入长度较 短的站线,如司机解锁靠标或有意改输出站信号机较远的其他股道号延长模式 控制距离,控速不当易发生冒进。 (6)机车进入区间担当救援存在监控死角。由于监控装置不能事先写入区间 停车地点公里标,司机进入区间担当救援任务时,如控速不当易发生列车冲突。

返回车站时,监控装置按调车模式控制,如误认信号或控速不当则容易发生冒 进。 (7)调车作业存在监控盲区。呼和浩特铁路局规定调车作业监控限速模式为 40km/h(为防止误认信号,有的机务段改为起车 15s 内双人解锁+语音提示后限 速 38km/h,否则限速 5km/h)。由于地面调车信号机不能发码,监控装置不能对 调车信号机的显示情况进行模式控制,亦不能识别尽头线的挡车器。因此,遇机 车出入库、调车作业单机或牵引车辆运行等,如司机误认信号或控速不当,易发 生挤岔或冲土挡。 (8)区间慢行控制存在死角。机车出库后,司机无法再写入临时慢行,且监 控装置无法识别区间移动慢行和分时段限速值,如司机控速不当易发生超速。 (9)关机运行无安全保障。监控装置在列车运行中临时发生故障后关机运行, 如司机控速不当或误认信号,易发生超速或冒进。 (10)降级运行存在安全死角。在降级运行情下,如司机控速不当或误认信号, 易发生侧向超速冒进。 (11)监控装置的运用管理还存在薄弱环节。各务段在实际运用中,一是监控 装置的维修、日常检查和实际操作等方面还存在一定的差距,如途中故障漏检、 漏分析,以及违章操作、操作不当等现象时发生。二是过分依赖监控装置,放松 日常管理和现控制的现象还存在。有的注重倒班分析员的基本情检索,放松对机 车乘务员全过程操纵情况分析;对监控记录信号分析质量不高、针对性不强,尤 其监控盲区、关机、降级运行、调车以及非正常情况作业的监控记录信息分析 重视程度不够,安全预想足,采取防范措施不力。 具体故障原因分析及解决措施 一原始记录文件丢失 原始记录文件丢失使地面分析失去依据,行车安全无法管理。一段时间内我 们对该问题的处理比较棘手,更换下来的监控记录插件返厂修理找不到故障,上 车后又正常,很长一段时间内没有得到给本解决。 实际上,LKJ2000 列车监控记录装置是采用双机热备工作方式,按理说可靠 性比较高。A 机故障时,B 机能马上自动投入工作,同时 A 机总存储的文件全部以 覆覆盖方式备份到 B 机中。但如果 A 机中没有文件,复制的结果也会导致 B 机没 有文件,从而是 B 机中原有的文件丢失;如果 A 机中有文件,复制的结果也会导 致 B 机中原有的文件丢失。 反之亦然,B 机的文件复制到 A 机中,也会使 A 机中原 有文件丢失。在正常情况下,A、B 机是同步记录的,覆盖方式备份是不会丢失文 件的。但由于某种原因,只是单机记录时,覆盖方式备份必然会产生文件丢失。

此类问题是软件算法不妥造成的。于是我们建议修改程序算法为追加备份 方式,以备份文件的字节数即使段为备份条件,不损坏原有文件。厂家采纳了这 个建议,修改了程序。更换芯片后,文件丢失明显减少。 二揭示提前启控,限速突降 运行揭示提前启控,限速突降,往往造成自停,干扰了乘务员的操作;同时影 响了铁路运输秩序,甚至给铁路声誉造成严重损害。通过分析,我们认为问题出 在车载软件方面。 原有的程序是根据运行揭示中的起始公里标前 5km 处的速度来推算提前启 控的时间。但如果在此 5km 的距离内有站内停车,或机车速度比在揭示地段揭示 前 5km 的速度要低,实际上到达揭示启控地点的时间就会延长,而程序推测出来 的启控时间并不会跟着变化,造成监控装置实际启控时间和地点提前。 这个问题也是程序算法错误造成的。必须修改算法,根据机车速度实时地计 算揭示启控时间。厂家采纳此项建议,修改了程序。在更换程序及数据芯片后, 此类故障不再出现。 三窗口显示的运行速度及距离与实际不符、轮对空转、车位误差大 运行中,LKJ2000 型监控装置报警轮对空转,车位误差大,不能对列车进行正 常监控。 经分析,我们认为是原监控程序设定的加速度(0.046m/ )设定值偏小造成 的。在机车运行过程中,监控装置把实际加速度值与设定值进行比较,由于此时 实际加速度值远大于设定加速度值,监控装置就误认为轮对在空转,从而才启用 防空转功能,让机车速度缓慢上升,使机车显示速度与实际运行速度不符,机车 的实际走行距离大于监控装置计算距离,从而造成车位严重滞后,监控装置的防 “两冒一超”功能完全失去。 通过多次监视测量以及大量的模拟实验,得出一个合理的加速度,其值为 0.14m/ 。建议修改监控程序中的机车最大加速度值,改为 0.14m/ 。厂家采纳了 这个建议,修改了车载软件,问题得到解决。 四屏显故障 屏显故障从现象上来看主要表现在以下几个方面:接插件问题、主板问题、 语音问题、液晶问题、电源问题、面膜问题。针对不同问题采取不同措施,这 是我们对现场屏显改造的基本思路。 1 接插件问题 屏显使用了大量端子,端子接触不良可表现为很多故障现象,而且容易与 电磁干扰的故障现象混淆,所以往往很难判断是端子问题。而根据经验,一个

成熟的产品,在长期的运行过程中,问题往往是因为端子接触不良造成的。在 屏显中,5V 电源端子流过电流最大,在监控屏中为 2.9A,C 型屏显中达到 4.3A, 最易发生问题。集宁机务段 2000 型屏显装车时间较长,从 2004 年开始,途中 多次掉电重启成为故障主要原因,每月发生几起,调查发现问题亦是 5V 电源端 子在长期的工作过程中,发生瞬间接触不良造成的。我机务段屏显经改造后, 故障率大大下降。从而可见,5V 电源端子不适合在大电流下长期稳定工作,所 以这已成为屏显故障的主要原因,遇到类似问题,要首先对该端子进行处理。 解决方案和对策如下: ①如遇到屏显掉电重启、黑屏、白屏、花屏,但能恢复正常工作的屏显, 应对 SV 电源进行处理. ②在现场,对于在地面试不出故障原因的屏显,应养成将屏显端子重新插 拔一遍的习惯。 2 主板问题 主板故障表现为死机、花屏、白屏、重启等。 故障原因: ①主板的抗干扰性能和稳定性能还不能完全满足我们车载设备的需要,主 板隐含着一定缺陷。 ②主板经过长期运行后,主板的抗于扰性能和稳定性下降了。③现场运行 的主板大多是早期主板,存在一些新主板没有的问题。④主板对气候变化敏感, 在高温高湿或者在低温干燥的情况下故障率偏高。 解决方案和对策: ①对返厂改造的屏显,其主板也返回主板厂改造,对返厂改造的主板要验 收,确保主板的历次改进在这些返厂的主板上得到实施。 ②督促主板厂加强质量控制。 ③考虑设计新的主板。 ④屏显加强绝缘,电源线、通讯线加磁珠,电源线加浪涌电压滤波器,给 主板提供一个良好的工作环境。 3 语音问题 语音问题表现为语音丢失、语音乱报、语音快报、语音不停报和语音阻塞。 故障原因:

①经试验研究发现:I 4004-08MP 供电与功放供电同时受语音板电源电子开 关控制,该电子开关在开机时一段时间不可控,导致 I 4004-08MP 供电不稳, 另外该电子开关在受到干扰时,有可能误动作,也导致 I 4004-08MP 供电不稳, 试验时我们发现 I 4004-08MP 供电不稳时,较易出现上述故障现象。考虑到现 场机车柴油机启机时 110V 电源大幅波动,保定电源板稳压范围较窄及机车干扰 较大也可能影响 I 4004-08MP 的供稳电定。 ②语音芯片 I 4004-08MP 抗于扰性能不好。 解决方案和对策: ①语音芯片 I 4004-08MP 直接由电源 12V 供电。 ②屏显本身加强绝缘,电源线、通讯线加磁珠,电源线加浪涌电压滤波器。 4 液晶问题 液晶故障表现为白屏且不可恢复,导致屏显无法使用。 故障原因: ①液晶不是工业级液晶,温度范围不能满足实际环境要求。 ②液晶电路板没有三防处理,液晶电路板离液晶机壳太近,在湿度较大、 气温变化大、机车振动较大的情况下能够导致白屏。 ③机车启机时,电压瞬间波动大,电源输出不稳定,造成过流。 解决方案和对策: ①在主板给液晶供电的电源线之间加一个过流抑制板,以限制液晶电源线 出现过电流,使液晶保险不至熔断。 ②屏显加强绝缘,电源线加浪涌电压滤波器。 ③使用宽稳压范围电源,这在 C 型屏上已实现。 5 电源问题 电源问题多表现为电源压敏电阻损坏,导致屏显保险烧断。 故障原因: ①屏显只靠电源板的压敏电阻吸收,但在反复的长期的浪涌电压冲击下, 某些压敏电阻性可能下降,导致电源板压敏电阻损坏。

②机车使用了大量的接触器、继电器、启动电动机等电感性设备,确实存 在浪涌电压。 解决方案和对策:屏显电源进线端增加过压抑制电感以提高屏显抑制浪涌 电压能力和抗干扰能力。 6 面膜问题 面膜问题现象比较明显,表现为按键不起作用,这种故障在冬季较多。另 外有些按键不起作用是由于面膜接口电路因为静电干扰而损坏。 故障原因: ①一些面膜的工作寿命太短,在反复的触摸下失效。 ②和司机的使用习惯有关。 解决方案和对策:更换面膜。 五速度信号故障 运行中速度突然降到零,同时装置语音提示:速度信号故障。估计断电 30s 以上,又重新开机。速度正常,通过研究,最后确认为装置设计上的缺陷。 原来背板制造工艺上有错误,A 机少了一根配线,致使 A 机供给速度传感器 的 15V 工作电源开路。运行中,B 机工作电源故障后,A 机不给速度传感器提供 工作电源,致使 lkj2000 型监控装置无速度显示。处理方法将监控装置进行改 造,增加一根 A 机电源到速度传感器工作电源的连线,使 A、B 机能同时向速度 传感器提供工作电源。 柴油机转速信号异常 柴油机转速信号受到干扰时,会出现转速紊乱,导致记录文件长度增加, 不利于分析柴油机工作情况,严重时挤掉正常记录数据,造成文件丢失,及时 发现故障是必要的。柴油机转速信号线直接接在与柴油机曲轴同步的测速电机 上。此电机为三相无源测速电机,可选择任意两相作为柴油机转速信号输出端 口(取其正弦信号),因而对测速电机输出波形要求较高。而机车上柴油机转 速仪表只取电压信号,转速忽高忽低,在机车仪表上难以发现。柴油机转速曲 线抖动,一般有 2 个方面原因:(1)柴油机转速测速电机绝缘不良,测速信号 波形带毛刺及瞬间干扰脉冲。绕组间的电阻值不一样,不对称,产生不规则的 正弦波,从而造成转速抖动。(2)机车柴油机和联合调节器不配套,造成柴油 机游车,此时柴油机转速曲线呈锯齿形。 其他数据的异常波动

我们通过对空调启用前试验时发现:Ⅰ端空调启动时,监控装置的列车管 压力,Ⅱ端均衡风缸压力波动 50~70kPa,I 端均衡风缸压力、制动缸压力波动 20~40kPa,而启动Ⅱ端空调时没有上述情况。 我们认为 LKJ 一 2000 型监控装置的主机安装在Ⅰ端,Ⅱ端均衡风缸压力传 感器安装于Ⅱ端司机室地板下,二者通过屏蔽线连起来,而机车的空调电源安 装在Ⅱ端,与Ⅰ端的空调通过普通电源线连接,均衡风缸线和空调电源线走同 一个线槽。由于空调电源是 110V 直流电逆变成的 380V 交流电,交流信号各次 谐波很多,电源线没有用屏蔽线,干扰信号散射出来影响监控装置。因此,将 空调电源线改为屏蔽线,消弱干扰源,减少干扰信号。同时将监控装置的列车 管压力,I 端、Ⅱ端均衡风缸压力,制动缸压力,4 条线的屏蔽层与监控主机断 开,使 4 条线的屏蔽层感应到的干扰信号不能进入主机,提高监控主机的抗干 扰能力。这样空调电源干扰监控装置的问题就得到了解决。


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