企业铁路专用线道口集中控制技术要点浅析

李金德，谭天雷

（1.上海亨钧科技股份有限公司，上海 200949；2.江苏沙钢集团炼铁厂，江苏 张家港 215600）

工矿企业专用线有许多平交道口，传统的道口防护管理主要依靠人工现场防护的方式来确保运输安全。这种管理模式相对落后，需要花费大量的人力及管理成本，在技术方面缺乏现代技术。为了尽快实现“两化融合”以及企业“减员增效”的目标，将道口自动化作为切入点，创新道口作业模式，提高道口管理水平，扩大企业的运输效益，其现实意义重大。

1 项目介绍

（1）项目背景。针对企业中需要值守的道口，一般来说每个道口都不会少于3个人，从成本方面考虑每处道口大概消耗人工成本30万元/年，而事实上，企业厂区内的平交道口很多，这一看守岗位使得企业人力资源出现严重浪费。除此之外，还有关于道口房设施运行以及维护方面的费用，也是相对较高的。就上述问题的解决，某企业通过深入考察与学习同行的先进管理模式，并结合本企业道口运行情况和要求，设计并投入运行了集“远程视频监控”、“远程控制栏木”、“远程对讲喊话”于一体的道口自动化集中控制系统，通过自动化改造，为企业铁路运输单位顺利实现“减员增效”目标提供了重要的技术支撑。

（2）项目概况。某企业钢厂区的平交道口多，在运输部管辖范围内，有人值守的道口较多，大部分道口都处在厂区公路主干道上，道口公路铁路通行情况均有所不同。本案设计的道口集中控制系统的对象是该企业原料区01#、02#、03#、04#道口，其中 01#、02#道口所处位置为轧矿干线原料区进站预告信号外方；03#道口处在轧矿干线原料区进站预告信号内方；04#道口位于原料区站内联络线上。

2 道口集中控制的功能及特点

（1）系统功能及组成。考虑原料区4处道口设备的运行状况后，在保留道口有警报机、栏木设备和手动控制盘等的基础上，进行了自动化改造，增设了道口控制箱、视频采集设备、网络通讯设备以及实现道口预警的开、闭路式轨道收发设备等。在集中控制中心也进行了设备配置，包括控制主机、视频服务器以及网络通讯设备等，通过已有的光纤网络最终完成4处道口的远程集中控制。在道口集中控制系统中，根据功能划分为远程视频监控、远程集中控制、远程对讲喊话3个主要的子系统，构成了企业的“厂区铁路道口集中控制系统”。具体功能如下：一是远程视频监控。远程视频监控中结合了数字高清红外摄像机和网络传输技术，可以动态收集现场信息，并传送给集中控制中心，还可实现视频储存。在集控中心的值班作业人员利用显示设备全过程监察道口运行，必要时远程控制道口栏木机。二是远程集中控制。集中控制中心主机向各个室外道口控制器发送设备操作命令，并接收道口设备状态信息，道口控制器接收操作命令并反馈设备状态和命令执行情况的信息，完成远程控制操作。具体表现在以下几个方面。①集中控制道口警报机实现声光报警以及栏木机的升、降、停动作。②控制道口两侧的防护信号（如果配备了遮断或者道口通过信号）的显示，为火车司机提供道口状态信息。③针对室内远程控制终端显示相关设备状态和故障信息。④融合已有的道口设备，发挥远程集中操作与本地操作的互锁作用。三是远程对讲喊话。值班人员在综合分析了视频监控信息的基础上，对道口实际状况进行识别，在必要的情况下，利用远程对讲喊话系统，对道口行人进行喊话，指挥通行与保证通行安全。此子系统还能够实现对讲喊话录音与储存，为事故分析提供依据。

（2）“厂区铁路道口集中控制系统”的特点。从系统结构来看，通过利用模块化结构，能够依据现实需求更加灵活的在控制终端中配置控制道口的对象和数量，最终形成平台化设计。同时，网络结构也十分灵便，当平台构建完成后，对于未来的道口接入不会对有远程集中控制的道口带来影响；不仅确保了系统的稳定性，还提高了系统适用性。从系统维护来看，运维人员能够在手机终端及时获取现场故障信息，尽快采取处理措施进行故障设备的维护。总之，利用集中控制系统的实时性和高效性，能够针对多处道口的运行进行有效控制和管理，发挥了节约人力资源，增加生产效益的重要作用。

3 道口集中控制技术的应用及要点分析

（1）道口自动报警。

①原料区01、02#道口自动报警。原料站区01#、02#道口均位于轧矿干线原料区进站预告信号外方，01#、02#道口相距450m，道口路面宽约4m，由于两处道口间距较小，且列车通行速度约40km/h，因此采取同时报警、分别解除的方式对两处道口集中控制。具体而言，列车由原料区通往轧钢过程中，当压入A#轨道收发器，01#、02#道口一起启动报警，列车驶离B#轨道收发器后，01#道口解除报警，列车驶离C#轨道收发器，02#道口解除报警。相反的，在D#轨道收发器的位置原料区01#、02#道口开始报警，离开E#、F#轨道收发器，02#、01#道口分别先后解除报警。自动报警控制设计过程中，需要考虑列车运行时速和预警时长要求，合理设置轨道收发器距离道口的位置。依据列车行驶速度40km/h、60s预先报警计算，1#、4#轨道收发器布设于道口两侧，距离道口大概660m的位置，采用闭路式轨道收发器；3#、5#轨道收发器布设于01#道口的两侧相距5m，2#、6#轨道收发器同样以5m的间距布设在02#道口两侧，均采用开路式轨道收发器。

②原料区03#道口自动报警。03#道口位于轧矿干线原料区进站预告信号机内方，原料站联锁区域的车辆行驶速度是15km/h，然而车站计算机联锁系统并不能充分针对来行火车车辆的具体位置进行报警提示，所以集中控制设计中借助开、闭路式轨道收发器自动采集车辆接近及离去道口的信息。道口火车接近提前报警信息的采集，通过在焦化站与站内方向250m处布设闭路式轨道收发器来实现，报警解除通过道口两侧5m处分别布设的开路式轨道收发器来完成。

③原料区04#道口自动报警。4#道口的自动报警实现原理同3#道口，在此不再赘述。

（2）道口自动报警的控制要点。列车靠近道口时，报警机通过道口箱的控制器将信息传送给控制中心，控制主机采用语音方式告知值班人员该道口列车接近，需要采取防护措施。值班人员结合道口显示的实时状态，远程控制栏木机关闭公路、防护信号机开放等，有紧急情况时，进行远程对讲喊话，实现道口通行管理与控制。

①逻辑控制分析。对于单线双向运行的铁路道口，如图1所示道口自动报警采集点设置。列车从左向右运行，依次通过A->B->C采集点为列车接近、到达、离去道口的全过程，同理，列车从右向左运行，依次通过D->C->B采集点为列车接近、到达、离去的全过程，A和D采集点设置闭路式轨道收发器，平时输出励磁电压驱动接近轨道继电器励磁，当列车抵达A或D接近区域时，闭路式轨道收发器不再输出电压，使得轨道继电器失磁落下，进而获取区段列车情况，控制主机通过辨别列车靠近，指令警报机报警。值班人员远程控制栏木落下，封锁公路通行。B和C采集点配置开路式轨道收发器，常态下不输出电压，列车进入区段中后收发器开始输出励磁电压驱动到达轨道继电器，形成列车达到信息。当列车全部通过B或C区段，那么B和C采集区域无任何状态，控制主机通过辨别列车完全经过，道口解除报警，值班人员通过手动方式控制栏木提起，公路放行。

②控制方式模式分析。道口集中控制系统主要采用两种方式进行控制，其一是远程控制，主要依靠网络对道口进行远程控制和管理。其二是本地控制，当集中控制系统出现问题或者网络通信设备发生障碍时，在道口本地针对道口警报机以及栏木机进行手动控制。

图1 道口自动报警采集点设置示意图

4 结语

综上所述，“厂区道口集中控制系统”可靠稳定，通过远程值守控制与管理，改善了道口值守人员的工作环境，实现了道口的集中管理模式，良好的满足了企业“减员增效”的管理要求。本企业通过投入运行新型“厂区道口集中控制系统”和管理体系，取消了原4处道口员岗位，集控后的经济效益显著，节省道口管理相关的开支约100万/年，有效提高了厂区道口管理水平，保证了公路铁路通行安全。