LKJ-2000监控装置资料详解

LKJ-2000监控装置资料详解

列车运行监控记录装置（简称LKJ）是中国技术人员自主研发的以保障列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置。该装置在实现安全速度控制的同时，采集记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息，促进了机车运行管理的自动化。并且，随着运输需求的发展，监控装置逐渐成为了列车车载运行信息中心，为<>

一、监控装置发展

我国列车速度控制技术开发是从上世纪90年代初开始的，其中经历了JK-2H型和LKJ-93型监控装置两次发展过渡，目前在全路内电机车上安装使用的监控装置（LKJ2000）为第三代产品，该装置是在吸取了第一、二代产品成功经验，并在此基础上由铁道部统一组织研制开发成功的，装置的推广使用对全路安全生产有序可控产生了巨大的推动作用，运行范围遍及所有国铁运营线路。

二、LKJ系统构成及技术特点

1. LKJ系统构成

LKJ系统由LKJ2000型监控记录装置主机和显示器以及与之配套的压力传感器（对列车管、均衡风缸、制动缸进行压力检测）、机车信号、光电速度传感器、地面信息接收器（如防撞土挡装置）、机车工况、柴油机转速、制动控制机构（包含常用制动及紧急放风阀）、平调灯显设备、TAX2箱（多种安全监测、运行信息传输提供接口）、机车鸣笛记录装置等组成。

软件系统由车载的控制模式、基础线路数据、人工及IC卡输入参数和地面模式数据编辑软件、IC卡揭示编辑管理软件、地面分析软件等组成。

2. LKJ2000型监控装置技术特点

⑴LKJ2000型采用MOTOROLA生产的32位处理器MC68322，运算速度快，寻址能力强（16M寻址空间）。

⑵为了提高工作可靠性，系统采用双机主从热备冗余方式，系统主机由A、B两组完全独立的控制单元组成。

⑶系统控制器局域网（CAN）作为系统内部通信网络，并通过双CAN总线进行数据交换。

⑷采用车载计算机预先存储地面线路数据的控制方式（即车载控制模式）。设备投入成本非常低。

3.LKJ2000型显示器界面介绍

LKJ2000型显示器用于列车通常运行状态显示及接收机车乘务员指令（人机交互）使用。

⑴通常状态下显示

机车信号灯状态显示窗口：显示机车当前的信号状态。

速度等级显示窗口（四种）：LC：绿灯状态下的最高等级；SD1、SD2、SD3分别表示速度等级，增加信息，如黄闪黄显示为机车信号双黄灯速度等线SD1、SD3（101）显示灯亮。

速度窗口：显示列车机车当前速度（绿色）。

限速窗口：显示列车当前模式控制速度（红色）。

距离窗口：机车头部距前方信号机的距离。

信号机类型窗口：显示列车前方信号机类型、编号及列车当前位置的里程坐标。

日期时间窗口：显示当前日期、时间。

状态窗口（右侧）：指示系统状态，自上而下依次为：CAN通信故障；降级、紧急、常用、卸载、解锁、开车、调车、控制权、客货本补状态（巡检）、IC卡、A/B机、支线、侧线、出入段、诊断。

主窗口：屏幕中间的窗口为主窗口，显示范围为5公里。靠近1/5处竖线将窗口分为两部分，左侧1公里范围内的历史运行信息；右侧显示前方4公里范围内的信号机、限制速度及工务线路信息等。

图形化显示信号机、接触网分相、线路坡道、道、桥、隧等工务信息。

⑵人机交互状态

由于LKJ2000型采用地面数据参数预存储，运用时顺序调用工作方式，因此，运行前应将本次机车乘务员工号、区段号、车站号、车次、客货类型、本补状态及编组信息正确输入装置。并根据此界面将IC卡临时运行揭示进行输入操作。

设定完成后监控装置进入降级状态，机车乘务员开车后按指定地点按压〖开车〗键后进入正常监控状态。

三、列车运行中的色灯控制

我局现采用根据机车信号色灯显示要求进行速度分级控制，也就是说以列车运行前方的第一架信号机为目标点，计算产生控制曲线，防止列车越过关闭的信号机或超过道岔限制速度。

绿灯、绿黄灯：列车按预制正常模式限制速度运行。

黄灯：四显示区段目标限速为70km/h（固定模式限速值按65km/h）。

红黄灯（地面信号为红灯）：列车必须在该信号机前停车。

四、限速控制

1.基本概念

在说到限速控制中，存在“2358”及“0135”的限速控制。在说起这两个概念前，首先介绍几个LKJ专业术语。

⑴恒速区：按固定模式限速值运行的区域。

⑵减速区：按减速地点或减速信号（含停车信号）前，从恒速区开始下降至目标点的运行区域。

2.列车速度控制

“2358”和“0135”是人们简单记忆恒速区的限速控制方式，其中LKJ基本上按“2358”控制，只有在列车经道岔侧向进入站内股道时和使用IC卡输入的临时运行揭示时采用“0135”控制。

“2358”控制方式：

引入概念

固定模式限速值：取线路允许速度、接触网限制速度、机车最高运行速度、车辆最高运行速度及动车组最高运行和特定运行限速的最低值。

在主窗口上的灰色光带的下边缘即为固定模式限速值。

当列车运行速度大于等于固定模式限速值时，此时灰色光带变为土黄色，并在左侧出现一个放大标尺，每一小格为1km/h。

2：列车运行速度大于等于固定模式限速值2km/h时，监控装置语音提示“减速、减速”。

3：列车运行速度大于等于固定模式限速值3km/h时，解除机车牵引力，监控装置语音提示“卸载动作”。

5：列车运行速度大于等于固定模式限速值5km/h时，机车常用制动，列车管减压80KPa，监控装置语音提示“常用制动”。

8：列车运行速度大于等于固定模式限速值8km/h时，机车紧急制动，使列车紧急制动，监控装置语音提示“紧急制动”。

“0135”控制方式：

0：当列车运行速度大于等于固定模式限速值时，此时灰色光带变为土黄色并闪动，监控装置语音提示“减速、减速”。

1：列车运行速度大于等于固定模式限速值1km/h时，解除机车牵引力，监控装置语音提示“卸载动作”。

3：列车运行速度大于等于固定模式限速值3km/h时，机车常用制动，列车管减压80KPa，监控装置语音提示“常用制动”。

5：列车运行速度大于等于固定模式限速值5km/h时，机车紧急制动，使列车紧急制动，监控装置语音提示“紧急制动”。

五、司机警惕功能

为有效的使机车乘务员处于警醒状态，提高列车运行安全，设置LKJ司机警惕功能。

LKJ司机警惕功能在通常监控工作状态，分为周期警惕和进站信号确认两种。

1．周期警惕功能

列车速度大于5km/h时，LKJ启动周期警惕功能；计时2分钟，显示屏弹出提示窗口，并从20秒开始倒计时，倒计时小于等于10秒，“呜呜”语音报警，如未按规定操作应答，倒计时到0时实施常用制动控制，列车必须停车后方可解除（报警声持续至常用制动指令被解除）。

2.进站信号确认功能

列车速度不为0km/h时，列车运行进站（接车进路）信号机前，且次一信号机为出站（发车进路）信号机时，LKJ语音提示“请确认信号”2遍，如未按司机警惕按钮应答时，列车进入站内，弹出警惕倒计时窗口，从20秒开始倒计时，倒计时小于等于10秒，“呜呜”语音报警，如未按规定操作应答，倒计时到0时实施常用制动控制，列车必须停车后方可解除（报警声持续至常用制动指令被解除）。

3.警惕功能解除应答方式

为避免周期警惕对机车乘务员正常操作的干扰，周期警惕解除的应答方式采集机车乘务员操纵列车的相关操作。

列车管减压50kPa及以上；

闸缸压力大于等于50kPa；

机车工况（零位/非零位）状态变化

区间周期报警速度为0km/h，进站后速度低于3km/h；

按压司机操纵端警惕按钮开关。

4.若周期报警应答后，启动新的警惕周期。

六、20km/h限速模式（自闭区段机车信号故障模式）

自闭区段机车信号出现故障时，进入“20km/h限速模式”后LKJ控制列车以低于20km/h 的速度运行至前方站。此时LKJ不按机车信号显示含义行车。

1．操作要点：

列车机车必须处于停车状态。

2．操作方式

转入“20km/h限速模式”：按压〖↑〗键2秒以后，调出〖非正常行车窗口〗。选择〖转入20km/h限速模式〗，列车停车2分钟后，以低于20km/h的速度运行至前方站。

转出“20km/h限速模式”：按压〖↑〗键后，弹出非正常行车窗口。选择〖转出20km/h限速模式〗后，LKJ转降级控制状态。

七、万吨信号故障模式

万吨列车机车机车信号故障后，可不停车，速度降至45km/h以下，机车乘务员按规定操作后，LKJ控制列车以低于45km/h速度继续运行，此时LKJ不按机车信号显示含义行车。机车乘务员报告前方站车站值班员，车站值班员上报局调度所，调度所对故障列车前方站间区间清空后，下发调度命令，对机车信号故障列车按站间掌握。机车乘务员接令后，按规定操作后，当列车机车头部越过前方站出站信号机后，LKJ由原限速45km/h转入线路允许速度限速控制，IC卡临时限速同时有效，维持运行至前方万吨越行站或组合站。也就是说，此时LKJ因机车信号故障无防冒进功能，防超速及记录功能正常。因局调度对该列车已按站间掌握，确保了在设备故障状态下的行车安全。

1.判断条件：

机车牵引辆数达到90辆及其以上的货物列车判断为万吨列车，90辆及其以下的货物列车判断为普通列车。

2.操作要点:

列车机车速度低于45km/h 时，监控装置在降级、监控状态下准予使用万吨信号故障模式功能。

3．操作方式：

⑴限速运行

机车信号故障后，将列车速度控制在45km/h 以下，按压〖↑〗键 2 秒以上，调出〖非正常行车确认〗窗口→〖万吨信号故障模式〗→〖信号故障输入〗窗口→〖转入信号故障模式〗→确认后监控装置控制列车以低于45km/h 继续运行。

⑵转入线路允许速度运行

机车乘务员接调度命令后，按压〖↑〗键 2 秒以上，调出〖非正常行车确认〗窗口→〖万吨信号故障模式〗→〖信号故障输入〗窗口→〖转入线路限速确认〗→确认后，机车头部越过前方站出站信号机后监控装置控制列车按线路允许速度（长期限速、临时限速控制有效）要求继续运行。

机车信号故障恢复正常或列车机车到达前方越行站、万吨站后，按压〖↑〗键 2 秒以上，调出〖非正常行车确认〗窗口→〖万吨信号故障模式〗→〖信号故障输入〗窗口→〖转入信号故障模式〗→确认后，监控装置将直接进入降级状态。

八、LKJ非正常行车方式控制是程序化的《技规》

为确保列车在非正常情况下行车安全,LKJ将《技规》相关非正常行车进行模式化、程序化。

1.走停走模式（区间通过信号机故障情况下的行车办法）

《技规》251条规定“自动闭塞区间通过信号机显示停车信号（包括显示不明或灯光熄灭）时,列车必须在该信号机前停车,司机应使用列车无线调度通信设备通知运转车长（无运转车长为车辆乘务员）,通知不到时,鸣笛一长声。停车等候2min,该信号机仍未显示进行的信号时,即以遇到阻碍能随时停车的速度继续运行,最高不超过20km/h,运行到次一通过信号机,按其显示的要求运行。”

自动闭塞分区通过信号机前，机车信号为停车信号时，监控装置监控列车在该信号机前停车，2min 后自动解除停车控制功能。并自列车停车位置处限速21km/h列车起动后，监控列车以不超过20km/h 的速度越过该信号机并运行至次一架信号机。

2.手信号引导

⑴列车在进站信号机前，机车信号为一个半黄半红闪光灯光时，监控装置监控者列车以不超过20km/h 的速度越过该进站信号机。

⑵列车在进站信号机、接车进路信号机前，机车信号为停车信号，列车速度低于20km/h 时，

司机按〖解锁〗键后，装置监控列车以不超过20km/h 的速度越过该信号机。

⑶对监控装置线路数据文件中已预先设置为“机外大坡道特殊车站”的，列车在进站信号机前，机车信号为停车信号时，允许列车速度高于20km/h 司机按〖解锁〗键后，监控列车以不超过20km/h 的速度越过该进站信号机。

2.特定引导

列车在进站信号机、接车进路信号机前，机车信号为停车信号，监控装置已载入与该信号机对应的允许列车按特定引导进站调度命令的内容，且列车速度低于60km/h 时，司机按〖开车〗＋〖解锁〗（间隔 5 秒内）键后，监控列车以不超过60km/h 的速度通过该信号机。

3.绿色许可证行车

LKJ绿色许可证控制分为临时使用绿色许可证和有计划使用绿色许可证。其区别在于临时使用绿色许可证时必须停车输入，有计划使用绿色许可证时可不停车,速度低于45km/h时即可操作。

列车运行到对应车站出站(发车进路)信号机前，机车乘务员按压〖↑〗键 2 秒以上，调出〖非正常行车确认〗窗口→〖绿色许可证〗→〖绿色许可证输入〗窗口→输入绿色许可证号确定后并按〖解锁〗＋〖确认〗（间隔5秒内）键后，监控装置解除对本站出站信号机或发车进路信号机的停车控制，并监控列车以不超过45km/h的速度越过故障出站信号机；如本站存在限速30km/h的股道时，监控列车以不超过30 km/h的速度越过故障出站信号机。并按下架信号机显示要求进行控制。

4.电话闭塞行车控制

⑴LKJ路票控制分为临时使用路票和有计划使用路票。其区别在于临时使用路票时必须停车输入，有计划使用路票时可停车速度低于60km/h 时即可操作。

⑵列车运行到对应车站出站信号机或发车进路信号机前, 机车乘务员按压〖↑〗键 2 秒以上，调出〖非正常行车确认〗窗口→〖路票〗→〖路票输入〗窗口→输入调度命令号及电话记录号并确定后,并按〖解锁〗＋〖确认〗（间隔5秒内）键后，LKJ解除监控装置对列车所在线路的出站信号机或发车进路信号机以及至下一站间所有分区通过信号机的停车控制,并在下一站进站信号机前按其显示要求控制。

⑶列车在停用基本闭塞法改用电话闭塞法行车的区间，对客运列车，监控装置按该次列车在对应区间最高允许速度的80%自动调整固定模式限速值监控列车运行，该区间限速值低于上述取值的按低值控制。对货运列车，按规定速度监控列车运行。

九、无人执守时LKJ防止列车溜逸控制

对于列车机车,为防止列车机车在无人执守情况下溜逸，LKJ分别设置管压防溜、手柄防溜、相位防溜三种防溜控制。

1.管压防溜

列车或机车停车后，如列车管减压量小于80KPa，5秒后将启动管压防溜控制，并语音提示“注意管压防溜”。机车乘务员必须在10秒内按压〖警惕〗键应答或将列车管减压80 kP 以上时，解除管压防溜控制。否则，语音提示10秒后，监控装置实施紧急制动控制。防溜紧急停车后必须按键应答才解除语音提示和紧急制动。

调车、单机除具备上述管压防溜功能外，如停车时制动缸压力大于80KPa时，也可解除防溜控制。

2.手柄防溜

当机车未加载由停车状态移动，速度≥3km/h或者移动距离≥10m 时，连续语音提示“注意手柄防溜”。当机车乘务员按键应答或加载时，解除语音提示。否则，语音提示10s 后，监控装置实施紧急制动控制。

3．相位防溜

机车由停车状态移动，若机车速度传感器两通道相位与机车运行方向相反，机车运行速度≥3km/h 或者移动距离≥10m 时，连续语音提示“注意相位防溜”。如机车乘务员按键应答，暂停4 秒语音提示，4 秒后继续语音提示“注意相位防溜”；当机车走行速度≥10km/h 时，继续语音提示“注意相位防溜”，机车乘务员按键应答，解除语音提示。否则，语音提示10s 后，监控装置实施紧急制动控制。

在防溜语音提示过程中，机车乘务员按压〖警惕〗键应答，暂停4 秒语音提示，4 秒后继续语音提示“注意相位防溜”；当机车走行速度≥10km/h 时，继续语音提示“注意相位防溜”，机车乘务员按键应答，解除语音提示,不再间隔报警。否则，语音提示10s 后，监控装置实施紧急制动控制。防溜紧急停车后必须按键应答才解除语音提示和紧急制动。

十、平面调车控制

1.空线牵引运行时，实际运行速度=40km/h 时语音提示，实际运行速度≥41km/h时解除机车牵引力，实际运行速度≥43km/h 时实施常用制动控制，实际运行速度≥45km/h 时实施紧急制动控制。

2.空线推进运行时，实际运行速度=30km/h 时语音提示，实际运行速度≥31km/h时解除机车牵引力，实际运行速度≥33km/h 时实施常用制动控制，实际运行速度≥35km/h 时实施紧急制动控制。

3.十、五、三车距离信号的控制：

⑴十车距离信号，车列走行50m 后，速度≥13km/h 时语音提示；速度≥14km/h 时，解除机车牵引力；

⑵速度≥15km/h 时实施常用制动控制；

⑶速度≥18 km/h 时实施紧急制动控制；

⑷五车距离信号，车列走行20m 后，速度≥8km/h 时语音提示；速度≥9km/h时，并解除机车牵引力；

⑸速度≥10km/h 时实施常用制动控制；

⑹速度≥13 km/h 时实施紧急制动控制；

⑺三车距离信号，车列走行20m 后，速度≥4km/h 时语音提示；速度≥5km/h时，解除机车牵引力；速度≥6km/h 时实施常用制动控制；速度≥9km/h时实施紧急制动控制。

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为使乘务员在调车起车时认真确认运行径路及道岔位置，防止机车乘务员盹睡，起车后当机车速度大于3km/h或运行大于10m，列车启动动车确认功能，司机按压副台按钮或压〖警惕〗键解除报警状态；如乘务员未采取措施，监控装置将发出积极制动指令，使机车停车。

5.防撞车挡控制

当LKJ与防撞车挡设备配合使用时，按以下方式控制：

LKJ接收到预警点信息时，按LKJ设置的预警点限速值确定固定模式限速值；

机车越过LKJ设置的过地面预警点延迟距离后，按LKJ设置的限速值确定固定模式限速值；

LKJ接收到绝对停车点信息时，立即输出紧急制动指令；

机车停车后自动解除紧急制动指令。

防撞车挡控制方式如图。

图9-114

十一、控制功能实现

控制功能靠可靠稳定的设备质量保证外，主要有以下重要环节：

1.LKJ基础数据资料

LKJ数据及功能控制涉及机务、工务、电务、车辆、运输、信息等多个部门，LKJ2000型监

控装置采用预制模式数据方式实现ATP功能,因此上述部门提供的相关的技术资料的准确性直接影响LKJ功能控制，如技术资料不准确，同样造成LKJ控制功能的错误给行车安全带来隐患。

2.LKJ模式、数据编制及校核

LKJ模式设定及数据制作的准确性是直接影响LKJ功能控制，LKJ数据本身就是一个庞大的数据库，我局现用数据条数达18725条，每条数据设置项目最多36项，每条数据均涉及运输、机务、工务、电务相关知识，综合性强，如在编制中稍有差错，批量装车使用后，直接影响运输效率及行车安全。因此在数据编制维护方面同样需大量的极负责任心且综合业务能力强技术人员。车载试验及试验室模拟试验是验证LKJ数据与地面设备对应是否正确的关键环节，而此项工作需电务、机务人员相互配合共同完成，这就要求机务、电务复核人员对LKJ控制功能及变化必须在短时间内熟悉，并在试验过程中的突发情况进行正确的判断。

3.LKJ数据换装

LKJ数据换装是LKJ控制功能最终能否实现的重要环节，北京局4月27日D41漏换造成LKJ速度控制与地面要求不符同样造成行车安全隐患，因此为确保LKJ数据换装工作有序，必须由电务、机务、调度等多部门进行卡控，建立各部门协调机制，做到不错换、漏换一台车，保证列车行车安全、有序。