李琳
（朔黄铁路发展有限责任公司机辆分公司，河北 沧州062350）
在对LKJ2000 型监控设备的插件功能进行分析时，必须对监控设备的系统组成进行研究，只有充分掌握监控设备的具体情况，才能了解和掌握监控设备插件的功能，从而保证对该监控设备进行准确操作，充分发挥监控设备在列车运行过程中的积极作用[1]。在分析的过程中，需要注意，不同监控设备元件内的插件功能可能会存在差异，必须正确对待这些差异，对插件功能进行准确掌握，防止出现混乱情况，提高监控设备的应用水平。
1 LKJ2000 监控设备概述
在对LKJ2000 监控设备进行应用的过程中，需要对该监控设备的主要控制方式有所了解。该设备控制方式是以车载主机预先存储地面线路数据为主，在运行的过程中可以根据铁路运行方向、列车所在位置，按照相关的顺序对车载进行调取。同时对线路数据进行保存和记录。根据动车组的信号状态对其进行分析，以此为基础可以按照列车的行驶速度以及与前方信号机之间的距离，对控制模式曲线进行实时计算。如果列车的速度超过控制模式的限制速度，监控设备可以进行报警、卸载或者利用自动、紧急制动的方式对列车进行控制，防止列车出现冒进或者超出允许速度的情况。
1.1 监控设备构成
LKJ2000 型监控设备的主要构成包括主机单元、主机柜、扩展单元、应答器信息接口单元、轨道信息接收单元、电流型压力传感器、雷达传感器、霍尔速度传感器、轨道线圈以及BTM天线和显示器。在该系统的显示器应用过程中，采用的是10 英寸的TFT 高亮度色彩液晶显示器[2]。在屏幕上可以对机车的实际运行速度曲线以及模式限制速度曲线进行准确的了解。并且在显示屏上能够对前方4 千米的线路动态面进行准确掌握，例如隧道、坡度、道口、桥梁以及曲线等信息和标准操纵的运行曲线、速度曲线等信息都会展示在显示屏上。在该监控设备的运行过程中，支持车载存储相关信息应答器，可以对基础数据进行接收，线路的适用性比较强。并且其对列车的控制精度以及安全性更高，在该设备应用过程中也建立了全路数据云中心库，能够完成跨局域的数据交接功能，可以保证机车跨区长交路中的应用效果。利用无线远程数据换装功能能够有效解决传统LKJ 数据换装过程中存在的瓶颈问题。对车站、运行路径以及股道等参数输入操作进行了简化，提高参数输入的准确性。此外还增加了总风缸、CMD 以及CIR 等信息接口，能够提升数据记录的密度以及流量，可以保证监控设备运行的稳定性。
1.2 应用优势
在该监控设备应用过程中，其主要的优点表现在以下方面：第一，其安全性更高。在对监控系统进行设计时，所设计的安全标准都符合相关的规定与要求。系统符合故障安全设计要求，主机单元采用的是2×2 取2 安全架构进行设计，安全等级为SIL4 级，而机车的信号主机利用的是2×2 取2 安全架构进行设计，安全等级也在SIL4 级，BTM主机采用的是2×2 取2 安全架构进行设计，安全等级也在SIL4 级[3]。此外，在对产品开发流程进行设计的过程中，流程开发的设计要求都符合相关标准，可以从根本上保证监控设备在运行过程中的安全性。在此次的设计过程中，利用的也是安全计算机平台，能够保证信号输入、通信信号输出以及调度管理的安全性。通信接口也是按照相关的安全标准进行设计的。在关键部件的通信是满足相关安全标准要求的，例如与BTM主机进行通信时，系统内部之间的通信与DMI 进行通信时，无线通讯都能够确保信息传输的实时性以及有序性。并且可以对出现的异常信息进行准确检测。第二，可靠性较高。在设备运行过程中，所使用的主机为双机热备冗余架构，对故障检测能力相对较高，可以对部分故障进行及时切换，并且可以对全面故障进行检测。在集成化的外部盒体中所采用的插件是集中式插件设计，能够有效减少中间的节点，其可靠性更高。并且采取的电源设计为冗余电源设计，可以进行集中供电。在该监控设备的运行过程中，无故障时间能够达到50 万小时，并且支持断电检测作业，也可以利用软件识别技术以及雷达识别技术进行综合运用，提高识别结果的准确性。
2 LKJ2000 监控设备插件功能分析
2.1 主机单元插件功能
在监控设备的运用过程中，主机单元所采用的插件以及各插件功能主要包括以下方面：（1）监控记录插件。这是主机单元插件的核心部件。在应用过程中可以对地面线路的数据进行存储与调用，并且可以对运行状态数据进行记录与同步，可以对控制模式曲线进行计算。此外，可以利用双路CAN 串行总线或者VME 并行总线对系统中的其他模块进行管控。（2）地面信息处理插件。这一插件的主要功能是对地面轨道电路绝缘点进行识别，所获取的过绝缘节信号可以作为监控记录插件对正距离误差进行校正的依据。（3）通信记录插件。通信记录插件主要包括通信插件以及记录模块两部分。记录模块是在通信插件上进行安装使用的，两部分具有一定独立性的。记录模块主要是对内部各插件以及外部设备所获取的信息进行及时准确记录，同时能够将所有的记录信息根据文件的不同类别写入到记录模块内的flash 存储器内。司机或者车次出现变化时会产生新文件，所有的记录信息都会出现新的变化。（4）模拟量输入/输出插件。模拟输入输出插件能够提供4 路以上的通电电流信号输入，主要是对列车管、制动缸以及均衡缸压力等压力信号进行输入。同时可以完成两路通用电压信号输入过程以及3路通用频率量输入采集操作。（5）数字量输入。安全数字量的输入插件主要是对机车的工况进行准确采集，例如机车向、前向后等开关量信号通断状态中的工况信息。(6）数字量输出插件。数字量输出插件的主要功能是可以输出牵引列车的动力切除、常用制动、紧急制动指令，保证安全数字量输出的准确性。同时每一个通道都可以使用安全继电器，这是符合故障导向安全原则的，能够进一步保证数字输出的安全性。（7）电源插件。电源插件在设计过程中是根据我国轨道交通机车车辆电子装置的标准进行设计的。在设计过程中允许有DC37V 到DC154V 之间不超过一秒的电源波动情况，并且允许66V 到DC154V 之间没有超过0.1 秒的电压波动情况.在电源插件的应用过程中，可以将输出电源以及输入电源进行准确隔离。
2.2 扩展单元插件功能
扩展单元集成系统主要包括对鸣笛等非安全量信号进行及时准确采集。采集到的信号主要包括DC50V 机车信号，对平面调车信息、GPS 信息等进行接收，并且可以提供与AIS、TAX 以及司法记录器的通信接口等功能。扩展单元中的各插件功能主要表现在以下方面：（1）LKJ 电源插件。扩展单元中的电源插件有两个，可以互换使用。在机车电源经过防护、滤波等处理之后，可以输入电源插件。电源插件的额定工作电压为DCLKJLKJ0V。除了给内部插件进行供电之外，还可以对速度通道进行供电，并且可以对机车的控制器进行供电。（2）通信插件。通信插件是将CAN 总线以及TAX 进行连接通信，同时，预留CAN 总线的扩展功能。（3）数字输入插件。数字输入插件有LKJ6路开关量，输入接口可以对鸣笛信息、自动过分相等DCLKJLKJ0V 信号等进行及时准确的检测。（4）数模转换插件。数模转换插件主要获取时速、限速、里程计相关信息驱动双针表显示相关信息状态，获取方式是以组织单元进行通信。主机单元出现故障时，数模转换插件可以自行采集速度、传感器中的信息、驱动程序以及里程计信息的显示状态。（5）无线通讯插件。无线通讯插件模块能够兼容2.4G 标准以及5.8GHz 频率的公用频段，能够自动获取工作信道。同时可以利用手工设置方式对工作隧道进行设置，其具有加密以及认证机制，可以应用在无线数据换装过程中。
3 结论
综上所述，准确掌握LKJ2000 型监控设备插件功能，对保证监控设备的稳定安全运行有重要的意义。针对插件功能进行分析时，相关研究人员需要根据监控设备的设计标准以及设计要求，保证各个插件功能能够充分发挥作用，提高监控设备运行的稳定性以及安全性。
