电务LKJ车载设备功能整合优化

电务LKJ车载设备功能整合优化

肖志鑫

哈尔滨铁路局哈尔滨电务段车载技术科黑龙江哈尔滨150000

摘要：LKJ，行内人称为“运记”或“运器”，行外人叫做机车“黑匣子”，能有效防止机车事故发生，确保行车安全，被誉为“机车保护神”。保证列车运行监控记录装置数据的准确是监控列车安全运行的前提，本文就电务LKJ车载设备功能整合优化进行分析。

关键词：电务；LKJ车载设备；整合优化

前言

目前，我国大部分CTCS-0级控制系统中的通用式机车信号设备，升级成了一体化机车信号设备。列车运行控制车载设备在保证运输生产安全的同时，在使用过程中遇到了一些问题，需要及时探讨。

1LKJ数据换装的风险及设备整合优化

全路目前大部分既有线机车LKJ主机的地面数据，仍使用ＥＰＲＯＭ（紫外线擦除可编程）芯片进行存储。LKJ基础数据换装时，要取下ＥＰＲＯＭ存储器芯片，先用紫外线擦除芯片内数据，使用编程器灌装写入新的地面数据，然后将写入新数据的ＥＰＲＯＭ芯片再装上机车LKJ主机内。因换装操作过程较为繁琐，且容易因操作不当导致损坏存储器芯片；同时作业人员携带不同芯片（Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６）上车作业，很容易混淆，在很大程度上诱发了因LKJ数据漏换、错换等现象导致行车事故的可能性。由于频繁数据换装，既造成了成本的浪费，又对LKJ设备造成很大的损害，而且数据换装操作繁琐，这样一来，使LKJ数据换装工作在电务部门安全生产中存在极大风险。改进建议：在原来LKJ监控记录板的基础上，用非易失性存储介质ＦＬＡＳＨ取代ＥＰＲＯＭ芯片，通过专用更新端口，使用Ｕ盘在线进行LKJ数据升级操作，简化更新操作，提高更新效率。列车运行的监控功能由LKJ主机变为屏幕显示器控制，双端操作机车的２个屏幕显示器构成了冗余安全结构。

2LKJ设备过机功能的整合

LKJ根据需要设有：上灯、电平、码形频率、码形幅值、地面埋点、数据设置校正点等几种方式。LKJ主机的地面信息板主要采集一体化机车信号车载主机提供的码形频率、码形幅值等信息，经Ａ／Ｄ转换，由ＤＳＰ数字信号处理器对各种制式的信号进行数字滤波及分析处理，产生过绝缘节信号，通过电平方式（或ＣＡＮ通信网络）输出至监控记录插件，供其测量误差，校正距离。LKJ地面信息板与一体化机车信号主机同样采用ＤＳＰ数字信号处理技术，都可以采集机车信号线圈感应接收的轨道信号，经过电气隔离后进行处理。如果将LKJ的数字量输入板、地面信息板与机车信号车载主机有效整合，既可以优化设备结构，也可以减少因接口繁多可能导致的设备故障。

3LKJ主机电路板烧损问题的改进

在LKJ设备的使用中，时常出现电路板严重烧损的故障，其中LKJ的过压抑制板最多。经过研究发现，故障原因：一是机车的大电感线圈没有采取抗干扰措施；二是过压抑制板的印制电路板布线不合理；三是过压抑制板上电源部分瞬变抑制管ＴＶＳ９（１．５ＫＥ２５０Ａ）容易被熔断。机务部门目前主要采取在机车大功率设备的电感线圈上加装过电压吸收片，对减少瞬间高压干扰起到了一定的缓冲作用，但不能完全杜绝干扰源。由于机车电器设备属于机务部门管理，抗干扰措施的落实情况还需要跨部门进行协调。改进措施：通过对电务LKJ设备的研究分析，发现过压抑制板的印制电路板布线间隙过小，在遇到能量和密度较大的电磁脉冲时，最薄弱的间隙易被击穿进而炭化、烧损。因此，建议在印制电路板上加大电路间的间隙，防止高压击穿。同时建议在过压抑制板上电源部分的ＴＶＳ９（１．５ＫＥ２５０Ａ）瞬变抑制管上串入高阻抗、低极间电容和耐高压冲击电流的二级陶瓷气体放电管，保护ＴＶＳ瞬变抑制管的高频过压冲击。通过以上措施，可以较好地解决主机电路板烧损问题。

4热插拔板件的探讨

热插拔（ｈｏｔ－ｐｌｕｇｇｉｎｇ或ＨｏｔＳｗａｐ）功能是允许用户在不关闭系统、不切断电源的情况下拔出和插入板卡、部件的工作模式。启用此模式不影响系统的正常运行，从而提高系统故障后的及时恢复能力，增强系统的扩展性和灵活性。按照常规电气工艺要求，热插拔板件是不允许的，主要原因是操作时可能产生过电流、瞬态电压或静电释放，对设备上的ＩＣ造成损坏。一般而言，电子插件的电源电路大多带有较大的电感、电容元件，在带电拔插时，由于电路瞬间上电、断电，会造成较高的感应电压，损坏设备。LKJ设备现场检修过程中，按现行检修规范要求更换各种板件必须先关闭LKJ主机电源。但是在更换监控记录板后，开机时由于Ａ／Ｂ机的主、备状态是随机的，因此会出现先通过自检的主机板同步另一块主机板参数的情况，如果不复核检修参数，就可能造成LKJ主机内车型车号、轮径、速度脉冲等参数发生变化，导致列车安全监控失效，严重危害行车安全。通过仔细分析监控装置电路图发现，除了电源板上有较多的电容、电感元件以外，其他的插件上并不存在大的电感元件。因此LKJ的插件板在带电工作状态下进行热插拔，并不会产生感应电流和感应电压，更不会烧损设备。基于以上情况，现场作业人员曾尝试使用热拔插方法带电拔插监控主机板，后插入的主机板在投入工作时必定是备机，工作参数被主机同步，无需再次确认主机参数，也不会发生插件损坏现象，在操作上非常简便。经过多年的现场实践证明，LKJ主机热拔插板件是可行的。

5语音录音板和电台录音记录的优化整合

ＬＹ－０５型语音记录装置，可记录机车乘务员使用列车无线调度电话的收、发语音。在语音记录当中，采用LKJ的时间、公里标作为标记进行存储，形成语音文件，可供检索语音记录信息，对行车事故和现场安全操作进行分析管理。机车上目前普遍安装使用的４００ＭＨｚ电台，多为７１２标准化列车无线调度电台，内置完善的录音功能。

６远程数据追踪下载功能的整合

目前，机车上安装的车载系统设备中，具备远程数据追踪下载功能的有ＬＡＩＳ设备和一体化机车信号设备。ＬＡＩＳ设备主要实现车载信息的收集及发送，远程实现对车载设备的控制和数据接收、处理、分发。在机车运行途中，车载主机可通过ＧＳＭ短消息，将机车的位置状态信息以及途中卸载、常用制动、紧急制动、轴温报警、机车工况报警、线路晃动超限等影响运行安全的关键信息，发送到机务、工务、电务等部门，或通过ＧＰＲＳ将监控装置数据发送到电务部门。通过比对分析，ＬＡＩＳ和机车信号的远程模块功能相近，都是利用无线数据卡实现远程数据的追踪下载，建议整合ＬＡＩＳ设备和机车信号远程模块，既可节约机车上有限的设备安装空间，又能节省成本支出。在功能上使机车车载设备在线运行动态处于实时监控之中，为设备维修、故障救援提供参考信息，为运输组织、机车管理提供决策依据，有利于运输效率的提高。

结束语

LKJ车载设备在我国既有线铁路运输生产中起着保驾护航的作用，现场使用中存在的一些问题，需要进行改进和优化。以上提出的LKJ车载设备软、硬件改进整合优化建议，其思路和想法均来源于现场运用实际，希望充分整合现有设备的功能资源，更好的完善LKJ设备。

参考文献

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