7第二节 LKJ2000系统组成及工作原理

（2）天线应安装于车顶较高处，以紧贴机车顶部为 最佳。
（3）天线安装处应选择距机车设备间较近处，使馈 线长度在10m以内为宜。
（4）天线周围1m以内不要有阻挡，不要有强电磁干 扰源。
（5）天线输入/输出端口应注意防水处理，天线的 连接馈线要固定牢靠，不要贴在机车顶部的高温部 分。
6、压力传感器
压力传感器提供压力信息。采用TQG14型机车压力变送器。 压力信息除了检测列车管压力外，还检测机车均衡风缸 及制动缸的压力。
7、指针式速度指示
指针式速度指示采用ZL型或EGZ3/8型双针速度表。 双针速度表的实际速度与限制速度指针依靠装置主机驱 动。在装置关机情况下，实际速度指针可用数模转换盒 驱动。1端双针速度表的里程计指示可由监控装置驱动， 在安装了数模转换盒的情况下，也可由数模转换盒驱动。 双针速度表照明电源采用机车照明电源。
在LKJ2000型监控装置中，采用了数字信号处理 （DSP）技术实现数字滤波。
地面信息处理插件的工作原理是把从地面感应器 感应上来的信号经过本插件的放大处理，并传送给 DSP 处理器，然后由DSP处理器进行滤波、逻辑判断 等处理，检测过绝缘节的条件，并把产生的过绝缘 节信息以脉冲的形式传送给监控记录插件。
一方面输出110V故障信号至显示器，驱动蜂鸣 器报警；
另一方面启动过压抑制板上3min延时电路，在 3min内人工关闭主机电源，否则实施紧急制动。
在出现系统故障时，将封锁A、B机制动控制输 出，3min后紧急制动控制由过压抑制板完成。
四、监控主机箱
电源
数字量输入/出
通信 地面信息处理 监控记录
数字量输入
六、事故状态记录器
事故状态记录器即是列车运行的黑匣子，它用于记录 列车运行事故前列车的运行状态，以便为运行事故的事 后分析提供可靠的数据。
记录器保存前30min的数据。为获得满意的运行状态 过程轨迹，记录器必须在列车运行每5m左右保存一条所 有需记录的数据。
七、GPS信息接收装置
1、组成及作用 （1）安装在车顶的GPS天线 作用：GPS信息的采集和传输 （2）安装在机车电器间的GPS-2000控制盒 作用：对GPS天线采集信号的解析，并将有效数据按 照协议发送到CAN、RS-485输出 2、注意事项 （1）GPS天线与多频段天线之间间距大于0.5m，且 与其他厂家的GPS天线之间距离在1m以上。
据总线，并且各通道具有自检功能；
LW：零位 XQ：向前 XH：向后 QY：牵引 ZD：制动 SBBAK0～SBBAK2：备用通道
输出隔离的开关量控制信号，对机车常用制动阀和 紧急制动阀等进行控制，输出通道也具有自检功能。
开关量输出电路提供7路继电器输出接口，并 具有自检功能。其中前6路电路类似，是单继电 器输出，最后1路“紧急停车”电路是双继电器 输出。单继电器输出的开关量输出通道有6路： 卸载、减压、关风、3路备用。
3、通信插件
通信插件主要完成监控装置与其它设备之间的通 信，以使不同通信格式、不同通信接口和速率的设 备可以和监控主机交换数据。通信插件设置的通信 接口有：
◎ 1、两路半双工RS-485通信接口，可分别与TAX2 综合监测装置和列车总线连接；
◎ 2、一路HDLC全双工/半双工通信接口，可与地面 点式信息等设备连接；
备用 模拟量输入/出
1、监控记录插件 监控记录插件负责完成监控 运行参数的记录和同步， 通过CAN总线及VME总线与 其它插件或装置进行数据 信息交换，并具有将所记录 的数据向转储器传送的功能。 其原理如图所示：
2、地面信息处理插件
作用：地面信息处理插件主要是完成地面轨道电路 绝缘节点的识别，为监控记录插件提供用以校正前 方信号机距离的绝缘节信号。并留有接收并处理地 面轨道点式或叠加信息的接口。
◎ 3、两路独立CAN通信接口，与主机内其它挂在 CAN总线上的模块通信。
4、模拟量输入/输出插件
模拟量输入/出插件是速度传感器、柴油机转速 传感器、列车管压力传感器、电力机车原边电流互 感器、双针速度表与监控记录插件之间的接口。
将速度传感器、转速传感器输入的信号进行调整 处理后送到监控主机插件，将压力传感器（三路/四 路）、原边电流/电压互感器、输入的信号进行调整 处理、模数转换后送到监控记录插件，同时根据监 控记录插件指令送出电流信号驱动双针速度表，送 出脉冲信号驱动里程计。
常用制动控制输出为继电器接点输出；紧急制动 控制输出采用电压输出方式。
（2）模拟信号输出
模拟输出信号用于驱动双针速度表的实际速度 与限制速度及里程计。实际速度与限制速度驱动 信号为0-20mA的电流信号，里程计驱动信号为 24V脉冲信号。
3、系统故障电路
当主机A、B机同时故障时，将产生系统故障输 出。
过压抑制板由机车工况信号的瞬变干扰信号吸收电路、 电源滤波电路、开关量输出信号的瞬变干扰信号吸收电 路、延时电路四大部分组成。
XH 1
五、监控显示器
1、屏幕显示器
屏幕显示器是LKJ2000型监控装置的重要组成部分， 是直接和乘务员交流信息的人机界面。
它通过双路CAN总线和监控主机通信交换数据，在 10寸彩色液晶显示屏上显示丰富的图形、曲线、及 相关数据信息，并有车载数据、预存曲线、键盘扫 描、IC卡转储、语音提示、蜂鸣器报警等功能。
开关量输出信号是控制机车常用制动和紧急制 动等的重要信号；为了防止装置上电瞬间和系统 故障时误送出这些信号，数字量输入/出插件自 己产生一个输出清零信号来控制开关量输出锁存 器，禁止继电器动作。
7、电源插件
采用了模块化电路设计，不仅输出与输入隔 离，并且输出的各路之间也各自隔离、互不干扰、 互不影响，提高了各路精度、抗电磁干扰能力。
显示实 际管压、 闸压、工 况等操作 信息
线路纵断面 按键区
状态指示 IC卡插槽
屏幕显示器采用10.4英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏，是监 控装置主要的人机交互单元。
3、列车事故状态记录器(黑匣子） (1)事故前30分钟状态记录 (2)高密度记录数据：1次/5米 (3)抗冲击、防水、耐高温
4、转储器
2、屏幕显示器
采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示屏，以屏幕滚动方 式显示实际运行速度曲线及限制速度曲线，以图形、符 号和文字显示地面信号机的位置、种类及线路曲线、坡 道、桥梁、隧道等信息，同时可显示优化操纵曲线。
显示实际速 度、限制速度、 公里标、前方 机车信号 信号等
屏幕显示器
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显示线路 状况如：隧 道 、 桥 梁 、 图形显示区 坡度、弯道 等
②速度信号输入
装置提供3路速度信号输入接口。通常：仅输入2路 速度信号，取自一个或两个速度传感器。各传感器 采用同一15V电源供电。
2、信号输出电路 （1）数字信号输出
装置提供6路常用制动控制输出及1路紧急制动控 制输出，其中3路常用制动控制输出用于“切除牵引 动力”、“常用制动”或“切断风源”以及“制动 排风”，另外3路备用。
二、系统通信结构
系统原理框图如教材3-4所示 装置主机采用双套热备冗余工作方式，由A、B两组 完全独立的控制单元组成，每组单元都有完整的信号 输入及控制输出接口模块连接。 不带CPU的插件包括模拟量输入/出插件、数字量输 入插件、数字量输入/出插件及电源插件。之间采用 VME并行总线与监控记录插件连接。 带CPU的插件之间采用CAN标准串行总线连接，这些 模块包括监控记录插件、地面信息处理插件及通信插 件。
8、过压抑制板
由于机车上使用的大功率设备较多，特别是一些大的 感性负载启停时会给机车的电器系统造成严重污染， 使得机车电压有较大幅度的涨落。
比如：机车上电机的启停，机车头灯开启时的拉弧， 还会造成很高的尖脉冲干扰。为了保护监控装置，在 本板上加了瞬变干扰信号吸收电路和电源滤波电路。
在系统发生故障时，为了保证行车安全，本板设有时 间继电器，系统故障信号XTGZ110V有效3分钟后送出机 车紧急停车控制信号。
8、机车鸣笛记录接口装置
组成：监控装置功能扩展盒、鸣笛转换器、相关电 缆、地面软件。安装位置：风管接头
各部分功能：
（1）功能扩展盒
具有8路110V开关量输入通道、4路110V开关量输出 通道。
与监控装置接口为双路CAN总线。
（2）鸣笛转换器
检测机车喇叭鸣笛时的气压，将鸣笛时的气压信号 转换成电信号，并输入监控装置，作为鸣笛的记录。
三、信号输入/输出电路
1、信号输入电路 （1）数字信号输入电路
包括：机车信号点灯条件输入和机车工况信号输入。 机车信号输入为50V电平信号，取自机车信号。 机车工况输入为110V电平信号，取自机车控制回路。
（2）模拟信号输入电路
①压力信号输入
装置提供4路压力信号输入接口。通常：列车管、 制动缸、均衡风缸各一路。有时：2路制动缸压力 或均衡风缸压力信号。各压力传感器采用同一15V 电源供电。
安装：位置要求在LKJ2000主机箱临近的位 置，必需保证原有通信电缆能与接插件可 靠接触。
11、本/补切换装置 功能：实现硬件切换电气隔离的功能。 特点：操作简便，装置上只有一个切换开关供操 作使用，控制模式切换简单可靠，防止误操作。
12、调车灯显示接口盒 功能：提供无线调车灯显设备与监控装置之间的 接口，能够在调车时实现机车信号与无线调车灯 显信息的转换，同时为无线调车灯显提供工作电 源。
9、GPS信息接收装置
功能：为监控记录装置提供定位信息，支 持定位、测速、校时等需要。
监控装置可利用GPS提供的速度信息，消除 机车空转、轮滑造成监控装置过大的位置 误差；为机车监控自动校时；为地面提供 准确地GPS定位。
10、总线扩展盒
功能：用于LKJ主机与LAIS车载主机、监控 装置功能扩展盒和GPS-2000控制盒通信接 口。
Ⅱ端显示器
LKJ2000主机箱
Ⅰ端双针表 速度信号（2路）
压力传感器1
压力传感器2 压力传感器3
Ⅱ端双针表
事故状态记录器
1、主机箱
主机箱为系统控制中心，其内部由A、B两组完全相同的 控制单元组成。每组含有8个插件位置（包括一个预留位 置），两组插件对称排列。这7个插件从中心往两边排列依 次是监控记录插件、地面信息插件、通信插件、模拟量输 入/出插件、数字量输入插件、数字量输入/出插件、电源 插件。机箱采用后盖板对外出线方式。所有输入输出信号 均通过机箱后盖板连接器引出。
可将车载记录数据转录至地面微机系统供分析处理。 其采用大容量非易失性数据存储器。转储器与车载主机 的数据以及与地面微机的数据转录均采用RS-232通信方 式，具备数据校验功能。
5、速度传感器
安装在机车轮对上的TQG15或DF16光电式速度传感器，速 度信号的基本配置为二通道（可扩充至三、四通道）。 二通道速度信号可分别取自二个速度传感器。
5、数字量输入插件
数字量输入插件完成对机车信号的采集，并将 转换后的电平送到数据总线，供监控记录插件 采样。插件共有16路开关量输入通道，由机车 信号输入通道和机车信号自检电路两部分组成。
6、数字量输入/输出插件
数字量输入/出插件实现以下功能： 将机车工况等110V信号进行隔离和电平转换后送数
第二节 LKJ2000型监控装置系统 组成及工作原理
一、系统组成
系统结构如下图所示，它由主机箱、显示器、速度传感 器、压力传感器、双针速度表、转储器、事故状态记录器 构成，并与通用式机车信号一起构成一个超速防护系统。
系统结构框图（车载部分）
列车总线 机车工况输入 Ⅰ端显示器
控制输出 通用式
机车信号