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专用铁路道口远程集中智能控制系统建设研究
作者：杨金辉
来源：《山东工业技术》2016年第15期
摘 要：企业铁路中传统的值守作业方式，效率低成本高且存在安全隐患，已不适应现有的发展形势，因此，通过采取先进、有效的技术措施改革企业铁路道口作业方式，将传统的有人值守改变为“远程可监视可控制的无人值守”，构建无人值守的铁路道口远程集控管理系统，不仅可以提高铁运效能，而且可以增加铁路运输安全保障能力。 关键词：无人道口；远程智能控制；系统功能及特点 DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.15.111 1 系统概述
目前大部分企业铁路一直采用有人值守的传统作业方式管理人、车流量大的重要道口，效率低成本高而且存在安全隐患。因此，改革企业铁路道口作业方式，对提高铁运效能、加强安全保障有着非常实际的意义。专用铁路道口远程集中智能控制系统研究通过采取先进、有效的技术措施尽可能减少铁路道口对铁路、公路运输的干扰，提高列车运行安全性和运输生产效率。系统从设计开始就把保证道口安全放在第一位，通过引进其它领域的先进且成熟的技术措施努力提高对道口的管理，最大化的提升道口安全，并尽可能快封闭道口降低道口对火车运输和公路运输的相互影响， 同时改善道口环境。铁路道口集控将道口现场的人工管理改变为人工远程管理，大量减少道口管理人员，可产生较大经济效益。铁路道口远程集控创新铁路道口的管理模式，改革通过铁路道口的运输作业流程，将传统的有人值守改变为“远程可监视可控制的无人值守”，撤销道口看守员，改由调度员根据列车生产作业直接远程控制道口作业，同时强化基础管理、严格考核制度，构建无人值守的铁路道口远程集控管理系统。 2 系统结构
专用铁路道口远程集中智能控制系统正是针对企业铁路道口安全现状提出的解决方案，利用视频监控、自动控制和计算机网络三种技术的结合实现： 将有人值守道口改进为“无人值守远程操控道口” 、将无人值守道口升级为“无人值守远程操控道口” 由调度和管理能力强、工作严谨的人员在调度指挥中心通过实时视频全景图像和远程工业控制技术，实现对散布在厂区的各个道口进行更严格的虚拟的有人值守道口控制。这种虚拟有人值守其安全性更高于真正的有人值守，因为它有着先进的、完善的技术装备保证和支持。专用铁路道口远程集中智能控制系统是视频监控、自动控制和计算机网络三种技术的有机结合，由调度和管理能力强、工作严谨
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的调度员在调度中心通过观看由道口现场回传的实时视频全景图像和远程工业控制手段，实现对散布在厂区的各个道口进行更严格的“虚拟的有人值守”道口控制。
系统由调度中心控制子系统、调度中心视频/音频监控子系统、道口现场前端设备子系统、光纤通信子系统四部分组成。调度中心控制子系统由控制系统平台服务器、控制台工作站、通信控制器和相应控制软件组成，实现对其它三个子系统所有设备的监测和控制，并完成调度操作人员的远程控制指令；调度中心视频/音频监控子系统由视频图像显示、视/音频矩阵和视频录像设备组成，实现远端回传图像按需切换调取显示和录像，用户可随时调取录像；道口现场前端设备子系统由前端控制器、栏杆机、报警器、指示灯、摄像机、补光灯等设备组成，完成现场设备信号采集和控制功能，并与信号机无缝连接；光纤通信子系统由光通信设备和光纤组成，完成视频信号数据、音频信号数据、TCP/IP 控制数据、RS-485 串行数据的传输。
位于调度中心的操作员观察道口现场安装的高清晰度的摄像机回传的实时现场视频全景图像，仿佛在道口现场一样执行各个道口作业，如抬、落杆，急停，报警灯报警，远程喊话，道路和铁路信号灯给出通行/禁行信号等，只是这些操作是在计算机操作控制台上完成，这些控制指令再远程传输到道口现场的控制器，驱动栏杆等设备工作。
铁路道口远程集控系统的衡量首先要求系统安全；其次是稳定性高；第三是易于操作使用；第四是易于维护保证长期运行；第五是施工难度小；第六投资合理性价比高。另外，整个系统的成熟性也是非常重要的衡量指标。 3 系统的主要功能 3.1 同时远程控制多个道口
几个甚至二三十个火车运行，必将存在多列火车在同一时间通过道口的情况，所以要求控制中心的每个操作台能够尽可能多得处理多列火车同时通过道口情况，并以最方便、快捷、合理的方式完成。但是当同时通过的数量很多，一个操作台处理不过来时，就需要增加第二个操作台，两个操作台同时工作，分担任务。因此要求每个操作台都可以对所有的道口进行控制，两个操作台之间必须具有互锁功能，避免同时管理一个道口的误操作。系统设备故障自动报警、预警。
3.2 监测、记录设备运行状态
系统监控CPU和内存的使用情况，当超过系统设定值时将提示告警，确保控制系统的实时性要求，保证响应速度。系统中某个设备发生故障时，依据问题严重性发出不同类型报警提示操作员处理。所有封闭道口均有明显提示，且某个道口封闭时间超过预设值时提醒操作员是否忘记开放道口。故障报警内容指导维护人员维修设备，有的放矢，减少工作量，减少故障时间。
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3.3 状态采集、记录及事故分析
采集现场设备的状态、运行参数，并动态显示，提示操作员设备状态，避免误操作和遗漏操作。完备的事件记录报告记录所有外部设备事件和操作员操作内容。操作记录、设备运行记录存储时间6个月以上。事故分析功能可生成事故分析报告，提供事故发生过程中的：（1）视/音频录像；（2）操作员操作记录，便于事故责任划分。 3.4 多种要道（接近信号）模式和控制
微机联锁、轨道电路方式实现自动要道；传感器方式实现自动要道；调度员口头通知道口集控操作员；司机通过无线对讲向道口集控操作员对话要道；司机通过无线遥控器方式实现自动要道。当光缆意外中断时，可以通过道口控制器的本地控制功能完成对道口的封闭管理。现场设备维护时，可以通过道口控制器的本地控制功能完成对道口的封闭管理。本地人工控制时，控制中心只能监测到设备的运行状态，不能再实施远程控制 3.5 道口维护、测试
某个道口需要维修时可以将其设置为维护状态，该道口不再发出告警干扰操作，并节约系统资源；某个道口维护结束后，操作员可以协助前端道口维护人员检测前端控制器是否恢复正常运行，便于维护人员提高工作效率 4 系统主要特点
系统结合淄矿集团铁路运销处运输实际进行研究设计并应用，投资合理性价比高，并取得了明显的经济效益和社会效益，其实施当中最主要表现就是实现了本质安全，其次是稳定性高、易于操作使用、易于维护，再者系统施工难度小，易于推广。通过系统的研究与应用，对于专用铁路企业具有明显的经济效益和设备效益，在行业内有极高的推广应用价值。 作者简介：杨金辉（1982-），男，本科，铁路运输工程师，注册安全工程师，现任铁运处调度安全指挥中心副主任、主办工程师。