LKJ-2000型監(jiān)控裝置故障分析及處置措施

韓玉菲 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司南京電務(wù)段

在我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展壯大的過程中，運(yùn)輸安全始終是人們最關(guān)注的問題?，F(xiàn)今鐵路交通運(yùn)行管理是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心要素，自動(dòng)化、系統(tǒng)化、智能化是其發(fā)展方向，LKJ-2000型列車監(jiān)控裝置系統(tǒng)作為目前列車監(jiān)控系統(tǒng)中的主要設(shè)備，在目前我國(guó)機(jī)車上的使用非常廣泛。其可根據(jù)列車的實(shí)際運(yùn)行情況采集數(shù)據(jù)，能夠保證列車的行駛安全。但由于列車運(yùn)行環(huán)境惡劣，受到多種負(fù)面因素影響，需要定期進(jìn)行維護(hù)并處理故障，保證列車運(yùn)行的安全性。

1 LKJ-2000型監(jiān)控裝置的基本原理

1.1 LKJ-2000型監(jiān)控裝置的主要特點(diǎn)

LKJ2000型監(jiān)控裝置是機(jī)車運(yùn)行的安全監(jiān)控設(shè)備，它能協(xié)助司機(jī)有效地防止“兩冒一超”等事故的發(fā)生。裝置是在鐵路總公司領(lǐng)導(dǎo)下，由中國(guó)自主研制的新型列車超速防護(hù)設(shè)備。它是在信號(hào)設(shè)備的發(fā)展及鐵路大提速的形勢(shì)下，在LKJ-93型列車運(yùn)行監(jiān)控記錄裝置的成功應(yīng)用基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)ATP及ATC技術(shù)，采用了先進(jìn)的32位微處理器技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。裝置的基本工作方式是事先將全程運(yùn)行線路的參數(shù)存儲(chǔ)于主機(jī)中，作為監(jiān)控工作的依據(jù)，并能夠與地面信息交換,采用車載或車載數(shù)據(jù)與地面信息相結(jié)合的控制模式。采用6U標(biāo)準(zhǔn)插件及機(jī)箱結(jié)構(gòu)，具有靈活、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 LKJ-2000型監(jiān)控裝置的功能

首先是監(jiān)控功能，監(jiān)控功能的制動(dòng)模式限速曲線采用實(shí)時(shí)計(jì)算，并考慮客/貨車，制動(dòng)機(jī)種類、線路坡度等因素對(duì)制動(dòng)距離的影響，使制動(dòng)距離盡量接近于實(shí)際。其次是記錄功能，可以實(shí)時(shí)記錄列車運(yùn)行日期、時(shí)間、車型車號(hào)、車次等信息。最后是顯示和語音提示功能，可以與司機(jī)進(jìn)行人機(jī)交互，顯示前方運(yùn)行線路狀況，顯示列車運(yùn)行的實(shí)際速度及限制速度，可語音提示司機(jī)緊急制動(dòng)等信息。

1.3 LKJ-2000型監(jiān)控裝置的組成和工作原理

它由主機(jī)箱、顯示器、速度傳感器、壓力傳感器、雙針?biāo)俣缺怼⑥D(zhuǎn)儲(chǔ)器、事故狀態(tài)記錄器構(gòu)成，并與機(jī)車信號(hào)一起構(gòu)成一個(gè)超速防護(hù)系統(tǒng)。為了提高工作可靠性，系統(tǒng)采用雙機(jī)主從熱備冗余方式，系統(tǒng)主機(jī)由A、B兩組完全獨(dú)立控制單元組成。雙機(jī)中兩個(gè)單元互為熱備，兩個(gè)單元同時(shí)工作，一個(gè)處于主機(jī)工作狀態(tài)，另一個(gè)處于備機(jī)工作狀態(tài)。當(dāng)主機(jī)單元的監(jiān)控記錄插件或電源插件發(fā)生故障時(shí)，備機(jī)單元將馬上轉(zhuǎn)為主機(jī)工作狀態(tài)，故障單元將自動(dòng)退出主機(jī)工作狀態(tài),見圖1。

圖1 LKJ-2000型監(jiān)控裝置的組成

2 LKJ2000型監(jiān)控裝置故障分析及處理方法研究

2.1 LKJ監(jiān)控裝置故障處理的方法

2.1.1 使用裝置的自檢功能判斷故障

裝置的主機(jī)箱、顯示器均有自檢功能。熟悉掌握這一功能，對(duì)于判斷查找故障源十分有用。利用裝置自診斷功能判別故障的前提是：CPU及其總線工作正常。因此，只能判別局部的故障。主機(jī)箱上各插件面板的二極管燈，就是為判別局部故障和裝置的工作狀態(tài)而設(shè)置的。

監(jiān)控記錄插件等插件面板上均有指示燈用于正?；蚬收蠣顟B(tài)指示，指示燈在自檢和正常工作時(shí)，其含義有差別。只要熟記這些指示燈的含義，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)即能簡(jiǎn)單迅速地判斷這些局部故障。

2.1.2 部件替換法處理監(jiān)控裝置故障

在我們現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中，迅速查找故障源，恢復(fù)監(jiān)控裝置的正常工作，通常都采用替換法。也就是說將工作正常的部件（良好備品）替代裝置中相應(yīng)的部件。LKJ2000型監(jiān)控裝置中可以替換的部件有：監(jiān)控記錄插件、模擬量輸入/出插件、數(shù)字量輸入插件、數(shù)字量輸入/出插件、地面信息處理插件、通信插件、電源插件、事故狀態(tài)記錄器、主機(jī)箱、壓力傳感器、速度傳感器、顯示器1（Ⅰ端）、顯示器2（Ⅱ端）、副臺(tái)按鈕。檢修人員應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象替換相應(yīng)的部件（圖2）。更換時(shí)，先將插件拔出后重插一次，觀察故障現(xiàn)象是否消除。如已消除，說明插件（或連接器）接觸不良。如未消除就替換相應(yīng)的部件。替換后故障消除則說明替換下來的部件已損壞或性能下降。

圖2 LKJ2000型監(jiān)控裝置框圖

2.1.3 使用集成塊替換方法處理故障

替換下來的部件在地面上使用替換法進(jìn)一步檢查。地面上至少必須配置下列幾種設(shè)備：工作正常的裝置1套，裝置的測(cè)試儀1臺(tái)，插件過渡板1塊。當(dāng)替換下來的部件有集成電路插座時(shí)，首先檢查集成電路塊是否有接觸不牢現(xiàn)象，按壓好集成塊后，如故障現(xiàn)象未消除，則考慮是否替換集成塊。通過對(duì)電路原理分析，如果認(rèn)為此故障現(xiàn)象與這些集成塊相關(guān)是不妨替換這些集成塊試試。若替換后恢復(fù)正常，則說明被替換的芯片已壞或性能已下降。做這項(xiàng)工作必須保證備用集成塊是好的，否則會(huì)給故障查找?guī)砺闊┖屠щy。

2.1.4 使用維修工具查找故障

對(duì)本裝置較熟悉的作業(yè)人員可以使用維修工具查找故障。常用維修工具至少應(yīng)包括：示波器1臺(tái)，頻率計(jì)1臺(tái)，數(shù)字萬用表1塊，吸錫器1把，接地電烙鐵1把。一般說來，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)首先應(yīng)檢查電路板的供電電源是否正常。各路電源應(yīng)在技術(shù)性能規(guī)定的范圍內(nèi)。在使用萬用表測(cè)量電壓和使用示波器觀察波形時(shí)應(yīng)特別小心，不要造成線間短路而損壞器件。不可對(duì)不同地（相互絕緣）的兩點(diǎn)之間進(jìn)行測(cè)量，否則會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。如果已經(jīng)判斷出焊接的元器件損壞，應(yīng)使用吸錫設(shè)備，然后拆下壞的元器件，裝上好的元器件。

2.2 LKJ監(jiān)控裝置的常見故障與處理

2.2.1 顯示器不能正常顯示或自檢不正常

顯示器本身是一個(gè)獨(dú)立的CPU系統(tǒng)（包括數(shù)顯和屏顯），如果自檢不正常，多為顯示器本身的問題，如果不能正常顯示，可以檢查另一端的顯示器顯示是否正常，如果顯示也不正常，應(yīng)懷疑監(jiān)控記錄插件，否則可能是通訊電纜或顯示器有故障。在實(shí)際工作中，如有此類故障出現(xiàn)，我們一般首先要對(duì)顯示器和主機(jī)的連接情況進(jìn)行檢查，避免有錯(cuò)誤出現(xiàn)；然后更換顯示器、監(jiān)控記錄插件等，保證及時(shí)有效的處理故障，促使顯示器能夠恢復(fù)正常狀態(tài)。

2.2.2 無壓力顯示或壓力顯示不正確

LKJ2000型可以同時(shí)引入四路壓力信號(hào)，壓力信號(hào)是通過壓傳感器將0～1000kP的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成0～5V的電壓信號(hào)，送入模擬量輸入/出插件，處理后送到監(jiān)控記錄插件的。所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象多為壓力傳感器故障、壓力傳感器工作電壓不正常、模擬量輸入/出插件故障所致。針對(duì)這種情況，就需要對(duì)壓力傳感器的連接情況認(rèn)真檢查，及時(shí)更換出現(xiàn)故障的壓力傳感器和模擬量輸入輸出插件，或者是及時(shí)更換壓力傳感器的相關(guān)電纜。

2.2.3 無法正常進(jìn)入LKJ監(jiān)控狀態(tài)

如果不能進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，多為輸入的交路號(hào)或車站代碼非法或地面數(shù)據(jù)有問題。如果監(jiān)控功能不正常，在保證軟件設(shè)置正常的情況下，一般為監(jiān)控記錄插件故障。這種情況一般需檢查所輸入的交路、車站代碼，檢查是否有地面數(shù)據(jù)，更換監(jiān)控主機(jī)插件。

2.2.4 緊急制動(dòng)不能動(dòng)作

監(jiān)控裝置對(duì)列車實(shí)施緊急制動(dòng)時(shí)，是向電空閥或停車?yán)^電器送出110V的正電源條件，由電空閥執(zhí)行對(duì)列車實(shí)施緊急制動(dòng)的控制。出現(xiàn)這種故障首先要判斷是監(jiān)控裝置故障還是機(jī)車制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障，檢查110V條件是否送入電控閥是判斷是誰故障的關(guān)鍵。這種情況一般需緊急制動(dòng)時(shí)，測(cè)量電控閥是否得電，得電更換電控閥，否則檢查緊急制動(dòng)接線，更換數(shù)字量輸入/出插件。

3 結(jié)論及意義

LKJ2000型監(jiān)控系統(tǒng)作為列車運(yùn)行控制系統(tǒng)中重要的一部分，對(duì)確保機(jī)車安全和提高列車運(yùn)行能力有十分重要的作用。在諸多因素的影響下，LKJ2000型列車運(yùn)行監(jiān)控裝置很容易出現(xiàn)各種問題，對(duì)列車安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了不利影響。上文分析的故障處理方式經(jīng)過班組日常試驗(yàn)及研究，在認(rèn)真做好設(shè)備維護(hù)工作同時(shí)，顯著提高了班組職工對(duì)LKJ設(shè)備故障處理反應(yīng)能力。積極查找生產(chǎn)中的設(shè)備故障，維持設(shè)備性能，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，保障鐵路運(yùn)行安全，為今后鐵路交通事業(yè)長(zhǎng)時(shí)間可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造價(jià)值。