编组站货检安全集中监控系统的工程设计

顾 闻 刘少健

（中铁二院武汉勘察设计研究院有限责任公司，武汉 430071）

1 工程概述

武汉北编组站是亚洲第一大铁路货物运输编组站，共设有三级七场，采用编组站综合集成自动化（CIPS）进行综合管理，实现管理、决策、调度和控制一体化。

由于武汉北编组站货检工作任务繁忙，各种机检设备和信息系统繁多、源点分散且相互独立，使得货检作业效率低、时间长，质量难以保证。为了提高武汉北编组站货车检查作业效率和作业质量，本次设计对编组站的货物列车出入口分散监控的货检设备进行集中监控整合，实现货检系统与CIPS系统等其他既有系统的信息融合及资源共享。

2 系统设计与实现

2.1 系统总体结构

编组站货检安全集中监控系统主要由5部分建设组成，如图1所示。

2.1.1 显示系统

根据铁道部印发的《货检站安全集中监控系统技术条件（试行）》的要求，本系统的监控中心设置在武汉北站调度楼内。

监控中心设置8台50英寸等离子显示器，设置9台21英寸液晶显示器，实行分系统三个层面显示，三层显示设备显示内容均可通过无线控制键盘，实现在任意主、辅屏上切换显示，如图2所示。

（1）第一层：墙面等离子显示

安装8台50英寸等离子显示屏，主要显示武汉北站超限系统状态、站场视频监控、出发列车视频监控等多个子系统的视频图像信息。

（2）第二层：前台液晶显示

前台21英寸液晶显示共9台：左一为上行编组场超限检测，左二为站场视频监控，左三为上行综合信息处理；右一为下行综合信息处理，右二为站场视频监控，右三为下行编组场超限检测。

前台左边3个显示屏由上行货检调度员操作监控、右边3个显示屏由下行货检调度员操作监控，

（3）第三层：后台液晶显示

左边可显示视频信息，中间为计量检测系统，右边为全站综合信息处理。

后台3个显示屏由货运调度员（或主任）操作监控。

2.1.2 信号切换处理系统

监控中心设置1套RGB矩阵切换设备，实现VGA信号、视频信号、网络信号的单屏显示、任意开窗口、任意切换、漫游、移动和缩放。

通过主机上的RS-232口控制等离子大屏单元、RGB矩阵，实现等离子的功能控制及VGA信号的自由切换。

2.1.3 服务器管理及商检客户端系统

监控中心设置服务器2台、磁盘阵列1台、硬件防火墙1台、控制主机10台及商检客户端设备4套，客户端微机3套，用于对平台信息系统的管理及信号自由传送。

2.1.4 货检站安全集中监控系统管理软件

新建编组站货检站安全集中监控系统平台管理软件，用于系统建设目标相关管理功能的实现。

2.1.5 现场数据采集系统

现场数据包括来自上下行到达场的4套超限、4套高清图像扫描及4套超偏载检测、上下行出发场的5套出发列车监控、整装二线1套动态轨道衡、整个编组站1套站场监控等几大安全检测设备的超偏、超重、超偏载、超限等视频信息，以及各类机检数据等，用于提供商检日常工作所需要的相关依据。

2.2 集中监控系统功能

武汉北编组站安装的机检设备主要有铁路货车超限及装载状态监测系统、高清图像扫描系统、出发列车视频监控系统、超偏载检测系统和动态轨道衡检测系统。

2.2.1 铁路货车超限及装载状态监测系统功能

实现对进站货物列车装载超限的动态检测和状态的实时监视，辅助货检作业中的预检，提高复检的针对性，对异常情况的事后查询、分析提供依据。

2.2.2 高清图像扫描系统功能

通过线阵扫描的方式获取高清晰的货车扫描图像，辅助铁路货车超限及装载状态监测系统更好地对现场货车装载状态进行实时监控。

2.2.3 出发列车视频监控系统功能

实现对出站货物列车装载状态的实时监视，对异常情况的事后查询、分析提供依据。

2.2.4 超偏载检测系统功能

实现自动检测通过车辆的总重、载重、前后偏重及左右偏载,并进行数据储存、阶段统计、超偏载车辆报警及打印和实时上传数据，辅助货检作业中的预检，提高复检的针对性，对异常情况的事后查询、分析提供依据。

2.2.5 动态轨道衡检测系统功能

实现自动检测通过车辆的总重、载重，并进行数据储存、阶段统计、超载车辆报警及打印和实时上传数据，辅助货检作业中的预检，提高复检的针对性，对异常情况的事后查询、分析提供依据。

2.3 机检设备安置地点

京广上行线和沪汉蓉上行线、京广下行线和麻汉下行联络线正向接车方向进站信号机内方安装铁路货车超限及装载状态监测设备4套、高清图像扫描监测设备4套、超偏载检测设备4套，如图3所示。

京广上行发车线、麻汉上行发车线、上行环发车线、京广下行发车线和沪汉蓉下行发车线出站信号机内方安装出发列车视频监控设备5套。

Ⅶ场货物整装2线安装动态轨道衡检测设备1套。

各机检设施的服务器、工控机、终端及存储设备均设置于车站调度楼货安系统机房内。

2.4 其他相关数据接口

本系统接入既有的编组站综合集成自动化系统、现车及预确报系统、车号自动识别系统、危险货物运输安全监控系统和站场视频监控系统的相关基础数据。

2.5 网络传输

2.5.1 传输通道

从传输通道的的稳定性、可靠性和经济性等角度考虑，本系统的传输通道采用光通道，在系统机房与各监测点和货检作业岗点间敷设GYTA53型单模光缆。

2.5.2 组网方式

以车站系统机房为中心，系统机房至Ⅰ场商检室、Ⅳ场商检室采用环形连接，商检室至监测点采用星形连接。由于投资限制，本系统在数据网络和数据传输上没有设计冗余网络。

2.5.3 光缆终端组成

超限、高清图像扫描、出发列车监控、超偏载及动态轨道衡等机检设施的前端检测设备，均通过站场内新敷设光缆接入到系统机房内相应的终端设备。

（1）超限监测、高清图像扫描监测、超偏载检测点4处：京广上行线和沪汉蓉上行线、京广下行线和麻汉下行联络线正向接车方向进站信号机内方。

（2）出发列车视频监测点5处：京广上行发车线、麻汉上行发车线、上行环发车线、京广下行发车线和沪汉蓉下行发车线出站信号机内方。

（3）轨道衡检测点1处：Ⅶ场货物整装2线。

（4）货检作业岗点6处：Ⅰ场商检室、Ⅲ场商检室、Ⅳ场商检室、Ⅵ场商检室、13号楼列检室和电报所。

3 结束语

本系统建成后，通过强大的综合预检报警功能和实时监控追踪，形成全天候、全方位、全过程的货运安全监测网络，明显提高货车装载状态不良问题的发现率，避免超载、偏载、超限的漏检，保证货运安全。另外，清晰的多方位视频监控和精准数据检测，可实现设备综合预检、人工重点检查的人机结合货检作业新模式，将以往仅凭人力和经验的静态检查转变为依靠设备和科技的动态检测，大大提高货检的准确性、针对性，避免传统模式下将嫌疑车辆全部扣送货场进行人工测量的盲目性、臆测性，减少了因误判误扣产生的车辆调动、解编及二次作业时间和机力、人力、物力浪费，压缩检测、整理作业时间和中、停时间，从而提高了货检效率。同时，本系统还改变原先传统、落后的作业模式，发挥新技术、新设备的精确检测性能和自动化处理功能，在一定程度上提高了货检作业质量，降低了现场作业强度。