分析与探讨成铁科技2020年第2期浅祈关于LKJ速度信号异常问题及其处理方法 潘菲菲：成都局集团公司成都电务维修段助理工程师：135****6720
摘要本文介绍了机车组、动车组不同光电速度传感器的工作原理，从而浅析了不同车体常见的光电速度传感器故障现象和处理办法，值得在LIQ车载设备故障处理中借鉴推广。 关键词LKJ速度传感器速度信号故障处理
1概述
LKJ是中国铁路列车运行控制系统的组成部
分，是用于防止列车冒进信号、运行超速事故和辅
助机车、动车组司机提高操纵能力的重要行车设
备。LKJ是机车、动车组设备的组成部分。速度信
号是LKJ计算列车运行状态、防止运行超速、确定
列车位置的重要参数。
2速度信号的采集与发生
安装在机车（含动车组，下同）轮对轴端的光电速度传感器转速传感器，以电脉冲信号向LKJ 提供测速、测距信息。光电速度传感器内光栅盘随机车车轴转动，红外发射管发出持续红外光，光栅盘转动将持续的红外光遮挡为断续的红外光线脉冲，红外接收管接收到红外光线后输出对应的高、低电平，从而输出与车轮转速成正比的电脉冲信号。其工作原理可用图1表示（通常光栅片挡住红外光时传感器输出低电平而未挡住红外光时输出高电平）。 a1光电转速传感器工作原理示盲园”
光电转换及输出电路的基本原理如图2所示，图中D1为电源极性保护二极管；VI为红外发射管；V2为红外接收管。
留2光屯持按忑離二电宰*理衣童匡“
当机车轮对每转动一周，速度传感器向LKJ发送固定的脉冲数信息，LKJ程序根据相关参数、收到的脉冲数，计算出实际速度。当测得传感器输出脉冲频率f，车轮直径D时，列车速度v可由下公式决定:
v=^-x D xttx3600
首饰焊接
n
式中V—列车运行速度，km/hj"
f一传感器输出脉冲频率，Hz；“
D-车轮直径，mj a
n—传感器一圈脉冲数（目前常见光电转速传感器每转输出脉冲数是200）。
3速度信号的传输及处理
速度传感器输出的J131、J132、J133三路速度信号分别接入监控记录板MC68332的TPU0、TPU1、TPU2三个采集通道。该三路TPU通道对速度传感器的脉冲进行捕捉计数计时，计算出相应的频率，根据设置的速度传感器每转脉冲数和机车轮径值，计算出当前通道的速度值和两次采集间隔时间内运行的距离。软件对三路速度信号的速度值进行仲裁，并进行空转、轮滑判断和双机冗余处理，
•23水分子团
•
成铁科技2020年第2期分析与探讨
得出列车运行速度和两次采集间隔时间内列车运行的距离。网络压力测试
3.1速度信号传输
3.1.1至LKJ显示器
速度传感器--速传上车电缆1-插头（接线盒）T速传上车电缆2—端子排TLKJ电缆f LKJ主机X34T LKJ主机后盖板线扎T LKJ母板—LKJ模拟量输入输出插件—LKJ母板t LKJ 监控记录板TLKJ母板—LKJ线扎TLKJ主机X38/39—LKJ电缆—LKJ显示器X9—LKJ显示器线扎—LKJ显示器底板—LKJ显示器主板t LKJ 液晶显示（左上角显示：经程序抑制后速度、查询+2工具栏显示：监控程序计算得出速度）。
3.1.2至双针表
速度传感器--速传上车电缆1-插头（接线盒）-速传上车电缆2-端子排-LKJ电缆->LKJ主机X34t LKJ主机后盖板线扎—LKJ母板f LKJ模拟量输入输出插件—LKJ母板t LKJ 监控记录板—LKJ母板—LKJ模拟量输入输出插件t LKJ母板t LKJ线扎—LKJ主机X34—双针速度表（与LKJ时速、限速窗口一致）o
3.2速度信号处理
VTO~VT2来自机车上的测速电机或光电式速度传感器。三路信号通道完全一样。速度信号VT0经RC滤波器（R53,C38）滤波和限幅保护电路（DI,D2）后由施密特比较器（A8：A）整形成方波，方波信号通过光电耦合器OP5隔离后经U2（HC14：施密特反相器）整形变为信号V0通过母板送到监控记录插件。
所以如果不考虑电容C38的影响，当VT0=0V<VAL=4.83V时，施密特比较器反相输出Vo=15V（由于运放输出低于电源电压，实际输出V0=14V左右）。当VTO>VAH=5.O5V时，施密特比较器输出由高变低输出0V。当又一次VTO<VAL=4.83V时，施密特比较器输出由低变高输出15V O
对于不同类型的测速电机可调整R63改变电路的门限电压，减小R63，将提高门限电压，反之将降低门限电压。
4常见问题现象及处理
常见的速度异常问题主要通过LKJ屏幕显示器时速、工况窗口或者LKJ运行文件体现出来，接线问题一般在进行试验过程中通过LKJ显示器和双针表能体现出来。
4.1工况窗口速度信号波动
4.1.1主速度传感器信号波动
J131、J132速度信号来自主速度传感器，最终显示为工况窗口的V0、VI通道速度值，若0、1通道速度值同时波动，则可能是主速度传感器故障或X34电缆受干扰。
解决方案：
①更换主速度传感器
②检査或更换X34电缆，做好绝缘处理
4.1.2备速度传感器信号波动
在J133接线情况下，V2通道速度正常情况下应与V0、VI通道保持一致。若出现速度信号波动，则可能是备用速度传感器故障或者V2速度通道受到干扰。
解决方案：
①更换备用速度传感器
②检查或更换X34电缆（J133信号线），做好绝缘处理
4.1.33路速度信号波动
若3路速度信号均出现波动，则可能是X34电缆受干扰、15V1异常或模拟量输入输出插件OP5光耦异常。
解决方案：
①更换模拟量输入输出插件
②更换电源插件
③检查或更换X34电缆，做好绝缘处理
4.2动车组（机车）停车有速度
CRH2型动车组及其他机车，若车体与安装速度传感器的轴箱之间存在浪涌高压，形成干扰源头，叠加到速度传感器及LKJ内部，干扰光电速度传感器输出信号，会出现动车组（机车）停车有速度；在升、降弓或过分相作用瞬间，动车组（机车）的车体浪涌电压会发生变化、加剧，造成光电速度传感器绝缘强度下降、速度信号输出异常、模块击穿，甚至造成LKJ设备烧损。
解决方案：
①检查或更换X34电缆，做好绝缘处理
②加装\更换速度信号隔离装置
4.3动车组（机车）速度突升、突降
当动车组（机车）运行过程中若发生空转、轮滑，LKJ程序会根据最大加、（下转42页）
•24•
成铁科技2020年第2期研究与思考
10对直通列车改达成单线运行，新增15对管内动车。基本满足南充、广安、达州等川东北城市旅客出行需求。
4总结与思考
本次新冠肺炎，是建国史上发生的最大规模突发公共卫生事件。路局所辖两省一市旅客出行安全受到极大考验，能力安排受到极大影响，路局生产任务指标呈现出断崖式下跌。如何在二季度至四季度增运补欠，是我们目前的急需解决的问题。
4.1细分任务指标，努力完成全年任务。在测算非冠肺炎造成影响的基础上，创新任务分配机制，实现按月下达生产经营任务指标，把经营压力有效传导至站段，保证全年生产任务指标足量完成。
4.1建立路局列车开行效益测算系统是有效提升经营效益，尽快增运补欠的重要抓手。通过对2019年图定担当车盈亏的分析，我们发现：一是担当车收入占比路局营业收入的97.2%，担当车开行效益与路局营业收入成强正比关系。二是动车组利润是路局担当车利润的主要来源。三是暑运、黄金周期间列车盈利能力最强。
4.3建议完善客运营销长效机制。积极主动对接地方政府，建立学生、务工客流档案，在客运常旅客实施的基础上，初步实现客运大客户管理体系，进一步做到精准营销，提升客运营销成效。
钢水包（上接24页）减速度及空转（轮滑）一次最长时间对速度进行抑制，若超过最大抑制时间之后，采集速度值仍与计算速度值差距较大，则会出现速度突升、突降，排除机车、轨面、线路、天气等客观情况及乘务员操作不当之外，原因可能为速度传感器故障、15V1异常、模拟量输入输出插件OP5光耦异常或X34电缆异常。
①更换主、备用速度传感器
②更换主机电源板
③加装\更换速度信号隔离装置
④更换模拟量输入输出插件
邬婧婧⑤检查或更换X34电缆
4.4速度信号故障
皮衣加工当3路速度信号同时由控制模式设定值（20km/ h）的速度突降为0时，LKJ语音播报“速度信号故障”。出现此问题的原因可能为速度传感器故障、15V1异常、模拟量输入输出插件OP5光耦异常或X34电缆异常。
解决方案：
①更换主、备用速度传感器
②更换主机电源板
③检査或更换X34电缆
4.5速度、里程显示异常
4.5.1LKJ时速与实际速度不一致
LKJ时速显示异常，可能是速度脉冲数设置错误、轮径设置错误。
4.5.2双针表速度异常
双针速度表显示异常，可能是速度表接线错误、速度表量程设置错误、双针表故障、模拟量输入输出插件故障。
4.5.3里程计无输出
里程计无输出的原因可能为双针表故障、模拟量输入输出插件故障、速度表接线错误。
解决方案：
①确认各设置项（速度脉冲数、轮径、速度表量程）
②双针表切换
③更换模拟量输入输出插件
④更换双针表
5结束语
综上所述，笔者结合自身岗位对车载设备系统的了解，梳理了动车组（机车）速度传感器的工作原理、速度发生和异常的情况，以及在动车组（机车）发生故障时的处置办法，可供设备维修人员借鉴、参考。
•42•
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议