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。