李琳

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司機輛分公司，河北 滄州062350）

在對LKJ2000 型監(jiān)控設(shè)備的插件功能進行分析時，必須對監(jiān)控設(shè)備的系統(tǒng)組成進行研究，只有充分掌握監(jiān)控設(shè)備的具體情況，才能了解和掌握監(jiān)控設(shè)備插件的功能，從而保證對該監(jiān)控設(shè)備進行準(zhǔn)確操作，充分發(fā)揮監(jiān)控設(shè)備在列車運行過程中的積極作用[1]。在分析的過程中，需要注意，不同監(jiān)控設(shè)備元件內(nèi)的插件功能可能會存在差異，必須正確對待這些差異，對插件功能進行準(zhǔn)確掌握，防止出現(xiàn)混亂情況，提高監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用水平。

1 LKJ2000 監(jiān)控設(shè)備概述

在對LKJ2000 監(jiān)控設(shè)備進行應(yīng)用的過程中，需要對該監(jiān)控設(shè)備的主要控制方式有所了解。該設(shè)備控制方式是以車載主機預(yù)先存儲地面線路數(shù)據(jù)為主，在運行的過程中可以根據(jù)鐵路運行方向、列車所在位置，按照相關(guān)的順序?qū)囕d進行調(diào)取。同時對線路數(shù)據(jù)進行保存和記錄。根據(jù)動車組的信號狀態(tài)對其進行分析，以此為基礎(chǔ)可以按照列車的行駛速度以及與前方信號機之間的距離，對控制模式曲線進行實時計算。如果列車的速度超過控制模式的限制速度，監(jiān)控設(shè)備可以進行報警、卸載或者利用自動、緊急制動的方式對列車進行控制，防止列車出現(xiàn)冒進或者超出允許速度的情況。

1.1 監(jiān)控設(shè)備構(gòu)成

LKJ2000 型監(jiān)控設(shè)備的主要構(gòu)成包括主機單元、主機柜、擴展單元、應(yīng)答器信息接口單元、軌道信息接收單元、電流型壓力傳感器、雷達傳感器、霍爾速度傳感器、軌道線圈以及BTM天線和顯示器。在該系統(tǒng)的顯示器應(yīng)用過程中，采用的是10 英寸的TFT 高亮度色彩液晶顯示器[2]。在屏幕上可以對機車的實際運行速度曲線以及模式限制速度曲線進行準(zhǔn)確的了解。并且在顯示屏上能夠?qū)η胺? 千米的線路動態(tài)面進行準(zhǔn)確掌握，例如隧道、坡度、道口、橋梁以及曲線等信息和標(biāo)準(zhǔn)操縱的運行曲線、速度曲線等信息都會展示在顯示屏上。在該監(jiān)控設(shè)備的運行過程中，支持車載存儲相關(guān)信息應(yīng)答器，可以對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行接收，線路的適用性比較強。并且其對列車的控制精度以及安全性更高，在該設(shè)備應(yīng)用過程中也建立了全路數(shù)據(jù)云中心庫，能夠完成跨局域的數(shù)據(jù)交接功能，可以保證機車跨區(qū)長交路中的應(yīng)用效果。利用無線遠程數(shù)據(jù)換裝功能能夠有效解決傳統(tǒng)LKJ 數(shù)據(jù)換裝過程中存在的瓶頸問題。對車站、運行路徑以及股道等參數(shù)輸入操作進行了簡化，提高參數(shù)輸入的準(zhǔn)確性。此外還增加了總風(fēng)缸、CMD 以及CIR 等信息接口，能夠提升數(shù)據(jù)記錄的密度以及流量，可以保證監(jiān)控設(shè)備運行的穩(wěn)定性。

1.2 應(yīng)用優(yōu)勢

在該監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用過程中，其主要的優(yōu)點表現(xiàn)在以下方面：第一，其安全性更高。在對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計時，所設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)都符合相關(guān)的規(guī)定與要求。系統(tǒng)符合故障安全設(shè)計要求，主機單元采用的是2×2 取2 安全架構(gòu)進行設(shè)計，安全等級為SIL4 級，而機車的信號主機利用的是2×2 取2 安全架構(gòu)進行設(shè)計，安全等級也在SIL4 級，BTM主機采用的是2×2 取2 安全架構(gòu)進行設(shè)計，安全等級也在SIL4 級[3]。此外，在對產(chǎn)品開發(fā)流程進行設(shè)計的過程中，流程開發(fā)的設(shè)計要求都符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以從根本上保證監(jiān)控設(shè)備在運行過程中的安全性。在此次的設(shè)計過程中，利用的也是安全計算機平臺，能夠保證信號輸入、通信信號輸出以及調(diào)度管理的安全性。通信接口也是按照相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的。在關(guān)鍵部件的通信是滿足相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)要求的，例如與BTM主機進行通信時，系統(tǒng)內(nèi)部之間的通信與DMI 進行通信時，無線通訊都能夠確保信息傳輸?shù)膶崟r性以及有序性。并且可以對出現(xiàn)的異常信息進行準(zhǔn)確檢測。第二，可靠性較高。在設(shè)備運行過程中，所使用的主機為雙機熱備冗余架構(gòu)，對故障檢測能力相對較高，可以對部分故障進行及時切換，并且可以對全面故障進行檢測。在集成化的外部盒體中所采用的插件是集中式插件設(shè)計，能夠有效減少中間的節(jié)點，其可靠性更高。并且采取的電源設(shè)計為冗余電源設(shè)計，可以進行集中供電。在該監(jiān)控設(shè)備的運行過程中，無故障時間能夠達到50 萬小時，并且支持斷電檢測作業(yè)，也可以利用軟件識別技術(shù)以及雷達識別技術(shù)進行綜合運用，提高識別結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 LKJ2000 監(jiān)控設(shè)備插件功能分析

2.1 主機單元插件功能

在監(jiān)控設(shè)備的運用過程中，主機單元所采用的插件以及各插件功能主要包括以下方面：（1）監(jiān)控記錄插件。這是主機單元插件的核心部件。在應(yīng)用過程中可以對地面線路的數(shù)據(jù)進行存儲與調(diào)用，并且可以對運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行記錄與同步，可以對控制模式曲線進行計算。此外，可以利用雙路CAN 串行總線或者VME 并行總線對系統(tǒng)中的其他模塊進行管控。（2）地面信息處理插件。這一插件的主要功能是對地面軌道電路絕緣點進行識別，所獲取的過絕緣節(jié)信號可以作為監(jiān)控記錄插件對正距離誤差進行校正的依據(jù)。（3）通信記錄插件。通信記錄插件主要包括通信插件以及記錄模塊兩部分。記錄模塊是在通信插件上進行安裝使用的，兩部分具有一定獨立性的。記錄模塊主要是對內(nèi)部各插件以及外部設(shè)備所獲取的信息進行及時準(zhǔn)確記錄，同時能夠?qū)⑺械挠涗浶畔⒏鶕?jù)文件的不同類別寫入到記錄模塊內(nèi)的flash 存儲器內(nèi)。司機或者車次出現(xiàn)變化時會產(chǎn)生新文件，所有的記錄信息都會出現(xiàn)新的變化。（4）模擬量輸入/輸出插件。模擬輸入輸出插件能夠提供4 路以上的通電電流信號輸入，主要是對列車管、制動缸以及均衡缸壓力等壓力信號進行輸入。同時可以完成兩路通用電壓信號輸入過程以及3路通用頻率量輸入采集操作。（5）數(shù)字量輸入。安全數(shù)字量的輸入插件主要是對機車的工況進行準(zhǔn)確采集，例如機車向、前向后等開關(guān)量信號通斷狀態(tài)中的工況信息。(6）數(shù)字量輸出插件。數(shù)字量輸出插件的主要功能是可以輸出牽引列車的動力切除、常用制動、緊急制動指令，保證安全數(shù)字量輸出的準(zhǔn)確性。同時每一個通道都可以使用安全繼電器，這是符合故障導(dǎo)向安全原則的，能夠進一步保證數(shù)字輸出的安全性。（7）電源插件。電源插件在設(shè)計過程中是根據(jù)我國軌道交通機車車輛電子裝置的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計的。在設(shè)計過程中允許有DC37V 到DC154V 之間不超過一秒的電源波動情況，并且允許66V 到DC154V 之間沒有超過0.1 秒的電壓波動情況.在電源插件的應(yīng)用過程中，可以將輸出電源以及輸入電源進行準(zhǔn)確隔離。

2.2 擴展單元插件功能

擴展單元集成系統(tǒng)主要包括對鳴笛等非安全量信號進行及時準(zhǔn)確采集。采集到的信號主要包括DC50V 機車信號，對平面調(diào)車信息、GPS 信息等進行接收，并且可以提供與AIS、TAX 以及司法記錄器的通信接口等功能。擴展單元中的各插件功能主要表現(xiàn)在以下方面：（1）LKJ 電源插件。擴展單元中的電源插件有兩個，可以互換使用。在機車電源經(jīng)過防護、濾波等處理之后，可以輸入電源插件。電源插件的額定工作電壓為DCLKJLKJ0V。除了給內(nèi)部插件進行供電之外，還可以對速度通道進行供電，并且可以對機車的控制器進行供電。（2）通信插件。通信插件是將CAN 總線以及TAX 進行連接通信，同時，預(yù)留CAN 總線的擴展功能。（3）數(shù)字輸入插件。數(shù)字輸入插件有LKJ6路開關(guān)量，輸入接口可以對鳴笛信息、自動過分相等DCLKJLKJ0V 信號等進行及時準(zhǔn)確的檢測。（4）數(shù)模轉(zhuǎn)換插件。數(shù)模轉(zhuǎn)換插件主要獲取時速、限速、里程計相關(guān)信息驅(qū)動雙針表顯示相關(guān)信息狀態(tài)，獲取方式是以組織單元進行通信。主機單元出現(xiàn)故障時，數(shù)模轉(zhuǎn)換插件可以自行采集速度、傳感器中的信息、驅(qū)動程序以及里程計信息的顯示狀態(tài)。（5）無線通訊插件。無線通訊插件模塊能夠兼容2.4G 標(biāo)準(zhǔn)以及5.8GHz 頻率的公用頻段，能夠自動獲取工作信道。同時可以利用手工設(shè)置方式對工作隧道進行設(shè)置，其具有加密以及認證機制，可以應(yīng)用在無線數(shù)據(jù)換裝過程中。

3 結(jié)論

綜上所述，準(zhǔn)確掌握LKJ2000 型監(jiān)控設(shè)備插件功能，對保證監(jiān)控設(shè)備的穩(wěn)定安全運行有重要的意義。針對插件功能進行分析時，相關(guān)研究人員需要根據(jù)監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計要求，保證各個插件功能能夠充分發(fā)揮作用，提高監(jiān)控設(shè)備運行的穩(wěn)定性以及安全性。