LKJ-2000型监控装置故障分析及处置措施

韩玉菲 中国铁路上海局集团有限公司南京电务段

在我国铁路运输的发展壮大的过程中，运输安全始终是人们最关注的问题。现今铁路交通运行管理是以计算机网络为核心要素，自动化、系统化、智能化是其发展方向，LKJ-2000型列车监控装置系统作为目前列车监控系统中的主要设备，在目前我国机车上的使用非常广泛。其可根据列车的实际运行情况采集数据，能够保证列车的行驶安全。但由于列车运行环境恶劣，受到多种负面因素影响，需要定期进行维护并处理故障，保证列车运行的安全性。

1 LKJ-2000型监控装置的基本原理

1.1 LKJ-2000型监控装置的主要特点

LKJ2000型监控装置是机车运行的安全监控设备，它能协助司机有效地防止“两冒一超”等事故的发生。装置是在铁路总公司领导下，由中国自主研制的新型列车超速防护设备。它是在信号设备的发展及铁路大提速的形势下，在LKJ-93型列车运行监控记录装置的成功应用基础上，借鉴国外先进ATP及ATC技术，采用了先进的32位微处理器技术、数字信号处理技术。装置的基本工作方式是事先将全程运行线路的参数存储于主机中，作为监控工作的依据，并能够与地面信息交换,采用车载或车载数据与地面信息相结合的控制模式。采用6U标准插件及机箱结构，具有灵活、维修方便等优点。

1.2 LKJ-2000型监控装置的功能

首先是监控功能，监控功能的制动模式限速曲线采用实时计算，并考虑客/货车，制动机种类、线路坡度等因素对制动距离的影响，使制动距离尽量接近于实际。其次是记录功能，可以实时记录列车运行日期、时间、车型车号、车次等信息。最后是显示和语音提示功能，可以与司机进行人机交互，显示前方运行线路状况，显示列车运行的实际速度及限制速度，可语音提示司机紧急制动等信息。

1.3 LKJ-2000型监控装置的组成和工作原理

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，并与机车信号一起构成一个超速防护系统。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两组完全独立控制单元组成。双机中两个单元互为热备，两个单元同时工作，一个处于主机工作状态，另一个处于备机工作状态。当主机单元的监控记录插件或电源插件发生故障时，备机单元将马上转为主机工作状态，故障单元将自动退出主机工作状态,见图1。

图1 LKJ-2000型监控装置的组成

2 LKJ2000型监控装置故障分析及处理方法研究

2.1 LKJ监控装置故障处理的方法

2.1.1 使用装置的自检功能判断故障

装置的主机箱、显示器均有自检功能。熟悉掌握这一功能，对于判断查找故障源十分有用。利用装置自诊断功能判别故障的前提是：CPU及其总线工作正常。因此，只能判别局部的故障。主机箱上各插件面板的二极管灯，就是为判别局部故障和装置的工作状态而设置的。

监控记录插件等插件面板上均有指示灯用于正常或故障状态指示，指示灯在自检和正常工作时，其含义有差别。只要熟记这些指示灯的含义，当出现异常时即能简单迅速地判断这些局部故障。

2.1.2 部件替换法处理监控装置故障

在我们现场实际工作中，迅速查找故障源，恢复监控装置的正常工作，通常都采用替换法。也就是说将工作正常的部件（良好备品）替代装置中相应的部件。LKJ2000型监控装置中可以替换的部件有：监控记录插件、模拟量输入/出插件、数字量输入插件、数字量输入/出插件、地面信息处理插件、通信插件、电源插件、事故状态记录器、主机箱、压力传感器、速度传感器、显示器1（Ⅰ端）、显示器2（Ⅱ端）、副台按钮。检修人员应根据故障现象替换相应的部件（图2）。更换时，先将插件拔出后重插一次，观察故障现象是否消除。如已消除，说明插件（或连接器）接触不良。如未消除就替换相应的部件。替换后故障消除则说明替换下来的部件已损坏或性能下降。

图2 LKJ2000型监控装置框图

2.1.3 使用集成块替换方法处理故障

替换下来的部件在地面上使用替换法进一步检查。地面上至少必须配置下列几种设备：工作正常的装置1套，装置的测试仪1台，插件过渡板1块。当替换下来的部件有集成电路插座时，首先检查集成电路块是否有接触不牢现象，按压好集成块后，如故障现象未消除，则考虑是否替换集成块。通过对电路原理分析，如果认为此故障现象与这些集成块相关是不妨替换这些集成块试试。若替换后恢复正常，则说明被替换的芯片已坏或性能已下降。做这项工作必须保证备用集成块是好的，否则会给故障查找带来麻烦和困难。

2.1.4 使用维修工具查找故障

对本装置较熟悉的作业人员可以使用维修工具查找故障。常用维修工具至少应包括：示波器1台，频率计1台，数字万用表1块，吸锡器1把，接地电烙铁1把。一般说来，当出现故障时首先应检查电路板的供电电源是否正常。各路电源应在技术性能规定的范围内。在使用万用表测量电压和使用示波器观察波形时应特别小心，不要造成线间短路而损坏器件。不可对不同地（相互绝缘）的两点之间进行测量，否则会得到错误的结果。如果已经判断出焊接的元器件损坏，应使用吸锡设备，然后拆下坏的元器件，装上好的元器件。

2.2 LKJ监控装置的常见故障与处理

2.2.1 显示器不能正常显示或自检不正常

显示器本身是一个独立的CPU系统（包括数显和屏显），如果自检不正常，多为显示器本身的问题，如果不能正常显示，可以检查另一端的显示器显示是否正常，如果显示也不正常，应怀疑监控记录插件，否则可能是通讯电缆或显示器有故障。在实际工作中，如有此类故障出现，我们一般首先要对显示器和主机的连接情况进行检查，避免有错误出现；然后更换显示器、监控记录插件等，保证及时有效的处理故障，促使显示器能够恢复正常状态。

2.2.2 无压力显示或压力显示不正确

LKJ2000型可以同时引入四路压力信号，压力信号是通过压传感器将0～1000kP的压力信号转换成0～5V的电压信号，送入模拟量输入/出插件，处理后送到监控记录插件的。所以出现这种现象多为压力传感器故障、压力传感器工作电压不正常、模拟量输入/出插件故障所致。针对这种情况，就需要对压力传感器的连接情况认真检查，及时更换出现故障的压力传感器和模拟量输入输出插件，或者是及时更换压力传感器的相关电缆。

2.2.3 无法正常进入LKJ监控状态

如果不能进入监控状态，多为输入的交路号或车站代码非法或地面数据有问题。如果监控功能不正常，在保证软件设置正常的情况下，一般为监控记录插件故障。这种情况一般需检查所输入的交路、车站代码，检查是否有地面数据，更换监控主机插件。

2.2.4 紧急制动不能动作

监控装置对列车实施紧急制动时，是向电空阀或停车继电器送出110V的正电源条件，由电空阀执行对列车实施紧急制动的控制。出现这种故障首先要判断是监控装置故障还是机车制动执行机构故障，检查110V条件是否送入电控阀是判断是谁故障的关键。这种情况一般需紧急制动时，测量电控阀是否得电，得电更换电控阀，否则检查紧急制动接线，更换数字量输入/出插件。

3 结论及意义

LKJ2000型监控系统作为列车运行控制系统中重要的一部分，对确保机车安全和提高列车运行能力有十分重要的作用。在诸多因素的影响下，LKJ2000型列车运行监控装置很容易出现各种问题，对列车安全稳定运行造成了不利影响。上文分析的故障处理方式经过班组日常试验及研究，在认真做好设备维护工作同时，显著提高了班组职工对LKJ设备故障处理反应能力。积极查找生产中的设备故障，维持设备性能，减少不必要的经济损失，保障铁路运行安全，为今后铁路交通事业长时间可持续发展创造价值。