铁路行车安全装备性能分析（铁路机车车辆专业毕业论文）.doc

铁路行车安全装备性能分析学 生 姓 名： 学 号： 专 业 班 级： 铁道机车车辆 指 导 教 师： 西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）摘 要面对铁路在国民生活生产中日益凸显的重要作用，铁路安全行车装备的性能直接关系到国家利益，特通过本文对铁路安全行车装备的现状、结构、原理、功能、注意事项及现有行车安全车载设备使用及动车组 ATP 设备的运用的阐述和分析，对比现实生产过程中存在诸多的行车安全装备的问题，提出行车安全车载设备功能独立、维护不便等缺点，建议自主设计新一代可靠性更高的行车安全车载设备，实现地面、空中、车载三位一体控制思路完善并推广机车和车辆故障检测诊断系统、对固定设施进行多层次多方位检测的技术和装备、机车车辆安全运行的地面检测系统，研究采用固定设备自动检测、远程诊断及故障预报预警技术，实现列车安全运行动态检测和行车主要设备的实时监测与控制采用新技术、新材料、新工艺，大力提高运输设备的可靠性。

进一步完善检修体制，对关键零部件进行寿命研究，实行寿命管理，制订科学的检修标准，不断提高检修质量关键词：行车安全；车载设备；ATP 设备；监控装置；动车组- I -目 录摘 要 I引 言 11铁路行车安全装备的综述 22铁路行车安全装备的功能 22.1列车运行监控记录装置 22.1.1监控装置概述 22.1.2 LKJ2000监控装置功能简介 32.1.3 LKJ2000系统构成及说明 32.1.4 LKJ2000彩色显示屏显示界面 82.1.5 LKJ2000参数设定操作 132.1.6 LKJ2000检修操作 152.1.7 LKJ2000主机箱插件面板指示灯说明 162.1.8 LKJ2000监控运行记录装置存在问题及发展方向 192.1.9 LKJ2000操作注意事项 262.2机车信号 272.2.1机车信号的作用 272.2.2机车信号的分类 272.2.3机车信号机的显示意义 272.2.4机车信号的基本技术条件 292.2.5机车信号车载设备 292.2.6机车信号存在问题及发展方向 302.3无线列调 342.3.1无线列调通信系统功能 342.3.2无线列调存在问题及发展方向 352.4 JK00430走行部监测装置 362.4.1 JK00430走行部监测装置概述 362.4.2 JK00430走行部监测装置的原理及结构 362.4.3 JK00430走行部监测装置途中报警应急处理 372.5 ATP（AUTOMATIC TRAIN PROTECTION）超速防护设备 382.5.1 ATP车载系统组成及作用 382.5.2 ATP车载设备主要工作模式 392.5.3动车组行车安全车载设备情况 393铁路行车安全技术装备的发展 41结 论 43致 谢 44参 考 文 献 45- III -西安铁路职业技术学院毕业设计（论文）引 言铁路机车行车安全装备是指装设于机车、动车以及自轮运转特种设备上，用于直接防止列车运行事故或辅助机车乘务员提高操纵列车运行安全能力的装备，主要包括：列车运行监控记录装置(简称监控装置)、机车自动停车装置(简称自停装置)、机车信号、列车无线调度通信设备（简称无线列调）以及与之配套的传感、信息输入、信息输出和连接设备等。

铁路机车行车安全装备是机车的重要组成部分监控装置同时是实现铁路机务行车安全科学管理的重要设备铁路安全行车装备的好坏，直接影响铁路安全运输及生产，它是机车的大脑，是铁路行车中不可或缺的部分，监控装置是显示机车状态和控制机车运行的重要部件，机车信号是铁路安全运输的保证，无限列调是机车进车站段，铁路调度的重要组成，这些设备各司其职，对铁路安全行车来说，缺一不可1铁路行车安全装备的综述我国铁路交通行车安全车载设备自上世纪 90 年代开始起步， 经过近二十多年发展， 与铁路跨越式发展一样， 取得较大进步，为铁路整体改革发展做出了重要贡献特别是时速200KM/H 以上动车组及京津城际铁路等客运专线运行以来，为了满足高速列车运行控制的要求，列车上都安装了列车超速防护系统 （简称 ATP）ATP 是许多发达国家高速铁路已经广泛采用的设备，也是我国高速铁路建设以及地铁和城市轻轨交通所急需的安全设备现有动车组上安装的 ATP 设备主要为外国产品我国虽已具备生产能力，但还未进入批量生产为了满足国内既有线路的控制要求， 在动车组上也安装了LKJ2000 型列车运行监控记录装置、 TAX 型综合信息监测装置（以下简称 TAX）和 TSC 型机车运行数据无线传输系统车载主机 （以下简称 TSC）等将现代微机控制技术应用到铁路行车安全控制领域的先进设备。

但这些设备有的功能重复， 有的功能可以整合， 以减少设备的复杂性和降低维护成本建议在发展我国以新一代 ATP 为主行车安全车载设备过程中，必须充分考虑我国轨道交通的复杂情况2铁路行车安全装备的功能2.1列车运行监控记录装置列车运行监控记录装置（简称LKJ）是中国技术人员自主研发的以保障列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置该装置在实现安全速度控制的同时，采集记录与列车安全运行有关的各种机车运行状态信息，促进了机车运行管理的自动化并且，随着运输需求的发展，监控装置逐渐成为了列车车载运行不可或缺的部分2.1.1监控装置概述我国列车速度控制技术开发是从上世纪90年代初开始的， 其中经历了JK-2H型和 LKJ-93型监控装置两次发展过渡，目前在全路内电机车上安装使用的监控装置（LKJ2000）为第三代产品，该装置是在吸取了第一、二代产品成功经验，并在此基础上由铁道部统一组织研制开发成功的，装置的推广使用对全路安全生产有序可控产生了巨大的推动作用，运行范围遍及所有国铁运营线路2.1.2 LKJ2000监控装置功能简介LKJ2000型列车运行监控记录装置是在LKJ-93型监控装置成功运用基础上，借鉴国内外先进列车超速防护及列车控制技术而研究开发的新一代列车超速防护设备。

是采用了先进的32位微处理器技术、安全性技术以及数字信号处理技术等来保证列车行车安全的控制装置它是既有列车行车安全设备的升级换代产品2.1.3 LKJ2000系统构成及说明1监控主机箱（双套模块冗余）一台2显示器（数码显示器或屏幕显示器） 两台3转储器 地面配置4事故状态记录器(黑匣子)一台5双针速度表（带里程计或不带里程计） 两个6光电式速度传感器 两个7压力传感器    三个表2.1 系统配置表 LKJ2000型列车运行监控记录装置的基本的组成结构主要是一个主机箱和二个显示器（屏幕或数码）其速度信息来自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（可扩充至三通道），如果二通道速度信号相位相差90则可以满足装置相位防溜功能的需要在无相位防溜功能的情况下，二通道速度信号可分别取自二个速度传感器 机车信号信息可取自JT1-A(SJ93)、JT1-B(SJ94)通用式机车信号装置（取点灯条件），也可通过RS485/RS422串行通信方式获取压力检测除了检测列车管压力外，还检测机车均衡风缸压力及制动缸压力，均衡风缸压力信号用于反馈控制以提高常用制动减压量控制精度，制动缸压力信号主要在机车单机运行时作为状态记录依据。

压力传感器可采用TQG14型机车压力变送器指针式速度指示可采用ZL型或EGZ3/8型双针速度表，双针速度表实际速度与限制速度指针依靠装置主机驱动，驱动信号为0—20mA的电流信号在装置关机情况下，由数/模转换盒驱动I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为机车照明电源 2.1.3.1主机箱主机箱采用6U（高度）x 160（深度）标准机箱结构，其宽度尺寸为84R（R=5.08mm）主机箱为系统控制中心，其内部由A、B二组完全相同的控制单元组成（左边为A组，右边为B组），每组有八个插件位置（包括一个预留位置），各插件位置以机箱中心线为基准对称排列，从中心线开始往左、右，各插件排列顺序依次为：监控记录、地面信息、通信、模拟量输入/出、预留、数字量输入、数字量输入/出、电源各插件之间采用VME标准总线母板连接机箱采用背板对外出线方式，所有输入输出信号均通过机箱背板连接器引出，在背板内侧装有过压抑制板主机箱各插件位置排列如下：电数数预模通地监监地通模预数字字拟面控控面拟字输输入信记记信入输源出入留出信息录录息信出留入AAAAAAAABBBBBB图1.1 主机箱结构 表2.2 主机箱插件（1）主机内各插件主要功能： ①监控记录插件 监控记录插件作为2000型监控装置的主机模块，是系统的核心部件。

模块以32位微处理器MC68332为CPU，主要完成地面线路数据的存储与调用、运行状态数据的记录与同步、控制模式曲线的计算、实时时钟的产生，并通过双路CAN串行总线或VME并行总线现实对系统其它模块的控制与管理其它模块中带CPU的模块通过CAN网络与主机模块交换数据，而不带CPU的模块通过VME并行总线与主机模块联接工作主机与热备主机之间的数据交换是通过同步通信实现的记录用数据存储器与实时时钟器件采用非易失性存储器件，因而在无需外部电池情况下可实现数据的长期可靠保存记录数据的转储可通过RS232通信接口完成 ②地面信息处理插件 从轨道信号感应器上取得地面轨道电路信号，完成轨道电路传输信息的输入，经过电气隔离后进行调整放大，然后经数字信号处理器（DSP）对各种制式的信号进行数字滤波及分析处理插件产生的过绝缘节信号供监控主机校正距离测量误差，绝缘节信息通过电平方式输出至监控主机，也可通过CAN通信网络传输 地面点式信息或轨道电路叠加信息的处理是根据需要以相对独立的专用处理模块来完成的，结构上此模块叠加在地面信息处理插件上插件与监控主机通过内部CAN网络交换数据 ③通讯插件 通讯插件提供装置的各种对外串行通讯接口，通讯接口包括2路RS485接口及1路RS422/RS485接口。

1路RS485通讯接口用于与TAX2综合信息监测装置通信；1路RS485通讯接口用于与列车总线/车辆总线联接，实现监控装置与列车/机车控制系统的信息交换；1路RS422/RS485接口用于与机车信号装置或点式信息设备通讯，从而提高传输信息量以及传输信息的可靠性插件与监控主机通过内部CAN网络交换数据 ④模拟量输入/出插件 主要完成模拟输入信号和频率输入信号的调整、隔离、模/数转换及模拟输出信号的数/模转换、隔离及调整输出模拟输入信号包。