LKJ2000型监控装置显示器常见故障分析及处理

周志辉 温志红

新一代LKJ2000型监控装置，比前一代的LKJ-93和JK-2H型在技术等级、功能、性能和可靠性等方面，都有了很大程度地提高。LKJ2000型监控装置采用10英寸TFT高亮度彩色液晶显示器。该显示器由电源电路、底板电路、高压板电路、IC卡语音板电路、CPU卡/显示卡、通信子板和液晶屏等主要部件组成，本身是一个独立的CPU系统。

LKJ2000型监控装置显示器对外通过CAN与LKJ监控主机通信，通过DOC电子盘调出地面数据，根据LKJ监控主机发送的命令和数据，在显示器上以动态图形方式预示运行前方线路的弯道、坡道、桥梁、隧道、道岔以及信号机布置等情况，随列车运行，滚动显示监控装置控制模式限速曲线、列车实时运行速度曲线等。

LKJ2000型监控装置显示器的图形化显示直观，认读性好，是LKJ监控装置与司机信息交互的界面。司机通过显示器操作控制监控装置，而监控装置再通过显示器，将机车运行信息和防护措施传递给司机。现就显示器在实际运用过程中可能出现的故障进行分析，并提出具体的处理意见。

1 显示器不能正常启动

显示器不能正常启动的原因很多，首先要检查电源线J140、J149是否正确连接，接线端子是否有110V电源。若电源正常，再检查显示器背部X7、X9插头是否接触不良、熔断器是否工作正常。可以按以下方法进行检测。

1．短路。首先看压敏电阻RV114K241是否短路烧损。如果正常，再看开关管Q1 IRFP460是否烧损短路，有则更换处理，无则可上电测试。

2．开路。先检查启动电阻R2330kΩ是否断路，再看脉宽调制器UC3842AN是否过激烧损，或Q1 IRFP460击穿开路，或过流保护电阻R7、R40、R41过流烧损，有则更换，无则上电测试。

3．如果上电出现闪烁，那就比较麻烦。先看起振后供U1的电路中VZ215V稳压管是否正常，如幅值不稳会出现闪烁，进而会损坏D4和D5后无输出，停振不工作，此外，脉宽调制器外围C1损坏也会出现闪烁。

4．再测输出端两路12V与5V端有无短路现象，如无则可上电测试，有则看是电源还是屏显内部问题。如电源板工作正常，再检查屏内各电路的连线是否可靠连接，测量CPU卡的电子盘是否有电压，工作电压应在 (5±0.05)V左右。

2 显示器暂时或持续异常工作

2.1 30 s后不能正常启动且出现白屏

1．按压确认键，如果有键音，那么故障就会出现在液晶屏或者主板屏显驱动上，判断液晶屏或主板屏显驱动故障，并作以下处理:先拿一块正常的液晶屏正确接入主板，接好背光灯然后上电，如果正常就说明是液晶屏的故障，如果还是白屏就是主板驱动故障，需要更换主板。

2．如果按压确认键无键音，说明主板没启动，需要更换主板。

3．显示器用PC104主板CPU电压过低或不稳定，有可能造成显示器暂时或持续工作异常。首先使用数字万用表测试主板电源口1、2脚 (或7、8脚)电压，正常值应在4.95～5.05V范围之内。如果主板电源口电压不在该范围内，可测试电源板5V端子输出电压，是否在5.05～5.15V。如果电源板输出电压正常，而与主板CPU电压相差过大，可先确认主板与底板接触是否良好 (测试底板5V电压)，再确认二者压差是否在0.15V之内 (一般在0.1V左右)，否则应检查5V电源线线端在电源板或底板上的焊接点，以及主板PC104插座上定义的5V、GND焊盘是否存在虚焊、氧化现象，必要时可重新点焊。

2.2 上电出现黑屏不能启动

1．先去掉电子盘，如果仍黑屏不启动就更换主板。

2．如果去掉电子盘后能正常启动，但检测不到电子盘，那么就需要更换电子盘或重写程序或处理电子盘座;如果更换处理以后仍检测不到电子盘，就需要更换主板。

3．如果上电后出现屏暗或黑屏，但有语音有键音，就要查看逆变器是否老化烧损或供逆变器的5V电源是否正常，烧损要更换;对于屏暗，多数是5V电源到高压板插座处连接的插头由于高温溶化接触电阻大引起。

4．上电出现屏偏色。该故障多为液晶边连线与屏接口部分边连接松动或主板显卡部分故障，处理时不要急于拆掉前面板。先用一个长柄螺丝刀按压接口看是否有变化，如果一按压就正常，那么就要拆下面板重新处理打3M胶，反之则需要更换主板。

5．上电自检进入主界面，窗口里面没文字和数字，这种情况多为电子盘坏。

3 显示器无语音或语音提示混乱

与语音有关系的并口P1的第2脚控制语音电路的电源开关Q2，当有语音输出或发键声时，第2脚信号为低电平，经过U1(7407)整形后控制Q2导通，使语音电路带电，开始工作。U3是一个低压差稳压器，+5V电压送入U33脚，稳压后在U31脚输出稳定的3V电压，供给U5(ISD4004)使用，U32脚是输入/输出的公共端。发音的具体工作过程:由软件将2脚置1→Q2导通→U4得电且U3得电→软件给并口的第13脚清0→U5得电→W1有信号→R16→C16→U4→C7、C8、C9→扬声器放音。

1．显示器无语音提示时，一般从以下3个方面着手:①扬声器是否良好，可以用万用表很快测量出扬声器的好坏;②语音板的语音处理电路，可以用示波器按以上的故障分析一步步测量;③由于PC104主板CPU卡的80486并口的数据线5、6、7分别用来控制语音芯片U5的地线、读写时钟、串行数据输入，并口21脚 (BUSY)接收语音芯片的数据输入，所以与CPU卡也有关系。

首先用万用表测量扬声器，确认扬声器是否完好，然后用万用表测量U5语音芯片第1脚和第15脚，发现没有 3V工作电压，再测量 U3(HT7230)，发现有5V电压输入，但无输出，焊下U3测量，确认U3已坏，更换U3故障解决。

2．显示器语音提示混乱。该故障多为显示器语音文件 (voice.bat)不正确或语音芯片质量不佳所致。可根据显示器生产厂家不同，利用该厂家显示器语音文件 (voice.bat)，对显示器进行刷新并重启，更换显示器语音芯片，可基本消除故障现象。

3．语言尖叫或声音短促。由于有语音，说明电路基本正常，需要测量一下各元件的工作电压。U5的实际工作电压在8.9V以上，而其工作电压应该是3V，这说明U5的工作电压过高，问题出在U3上，更换同型号新元件后语音正常。

4．语音不清晰有杂音。主要是U5芯片有问题，需要重新进行语音拷贝。另外，如果没有语音，通常是喇叭故障。

4 显示器在运用中行车达示输入无效或转储失败

造成此类故障的原因:一是IC卡本身有质量问题，二是显示器故障，三是显示器连接电缆线有问题。

1．首先要确认IC卡是否有质量问题。方法是可到另一端显示器上输入达示，能输入，说明IC卡正常，如不能输入，可到另一台机车上重新输入达示，如还不能正常输入，说明IC卡有质量问题，可让司机更换IC卡。

2．在确认IC卡良好的情况下，如果一端不能输入达示，而另一端可以，就可初步判断为显示器故障，更换显示器即可。显示器故障多为IC卡座或连线有问题，也可根据电路查找控制芯片与电路是否有故障。

3．如果更换显示器后，仍反映行车达示不能输入，可初步判断为显示器连接电缆故障或电缆插头连接状态不良。如有备用电缆，应采用替换法，先接上备用电缆进行试验，再进一步确认连接电缆是否有质量问题。如确认电缆有问题，应更换故障端显示器与监控主机的连接电缆。

5 LKJ主机关机后显示器上仍有显示

显示器110V电源输入时先经过1个继电器，继电器接点为常开接点，只有LKJ主机提供15V电压给继电器，使接点闭合，110V才能送到显示器电源板，显示器电源再变压成5V和12V，给内部元器件供电。

当LKJ主机关机后，若显示器上仍有显示，说明继电器在没有提供15V电压的情况下仍处于闭合状态，初步判断该继电器故障。可先用万用表测量继电器3、4脚，在无电压输入时，正常应为断开，若为导通状态，说明继电器故障，更换后工作正常。

6 显示屏右上角显示红色的CANA或CANB故障

显示器与外界的通信主要采用485通信和CAN通信。显示器与监控主机之间是CAN通信，以CANA电路为例，CANA信号经U3(82C250)总线收发器送入，经过U2(6N137)的光电隔离，进入CAN控制器U119(SJA1000)脚进行信号的接收，经过处理后又从U113脚发出信号经U4(6N137)隔离，再送入U3变成差分电平信号驱动总线。

CAN电路主要由U3、U2、U1、U4等组成。当系统检测不到该信号时，显示屏右上角就会显示红色的CANA或CANB故障。先检查晶振是否工作正常，选片信号是否送入，地址线是否有数据等，然后用示波器从U3开始测量电平信号，如果某一个元件无输入或输出信号，则故障就在附近。例如:当晶振XTAL1损坏时就不会输出16MHz的频率，U1就不能正常工作，在U113脚就不会发送出数据信号。

此类CAN故障，常见的原因有晶振故障，光耦U2、U3故障，基本上没有U1、U3故障的情况。当发生故障时，先检查各元件的工作条件，满足工作条件后，再从输入或输出部分开始逐步检查，故障点应很快检查出来。

7 显示器无背光或显示器按键无响应

显示器按键主要由显示器面膜以及矩阵键盘电路组成。矩阵键盘电路是由底板对CPU进行地址译码后，从而扩展1片74HC245输入口和74HC574输出口，构成4×8矩阵键盘。在每一行线和每一列线间均接有按键。按键按下，使行线与列线接通。在无按键按下时，由于键盘行线接在电源主5V，D0～D7读出为“1”。CPU对键盘的查询采用逐列扫描、逐行检查的方法，由行信号与列信号的组合确认键值。

当显示器按键无响应时，应先检查显示器面膜本身是否已坏，更换面膜后，发现显示器按键仍然没反应，检查键盘扫描电路，用示波器测量U14(74HC245)发现无输出，更换U14，问题解决。

面膜背光高压电路由电源板提供的12V电压工作，当显示器前面板光敏电阻受光照时，此电路不工作。而当环境较暗时，把光敏电阻采集的信号送到LM258(U2)运算放大器，经U2比较放大处理后，输出控制信号，以控制开关管S8050(Q2)使其导通，致使由T1、Q3、C6、C8组成的震荡电路开始工作，振荡电路输出高频变化的高压信号，从而点亮面膜背光。

当显示器无背光或背光不亮时，应先测高压板背光电源输出是否正常，用万用表的交流挡测试应有60V左右的交流电压，如果有电压，那么面膜故障，更换面膜。如果无电压，故障出在背光电源上，这就需要检测光敏管与其相关的电路。

8 小结

随着LKJ2000型监控装置逐渐老化，显示器故障逐渐增多，尤其是夏季高温期间，显示器故障频繁。通过对LKJ2000型监控装置显示器常见故障进行分析，提出了具体的解决方案，各级运用维护单位可以结合LKJ修程，针对显示器故障频繁发生开展有重点的施修，全面提高显示器设备质量，确保列车安全运行。

(责任编辑:陈宝安)