馬鋼鐵運公司道口遠程控制系統的建設與運用

曹　林

(馬鋼股份公司鐵路運輸公司　安徽馬鞍山　243000)

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馬鋼鐵運公司道口遠程控制系統的建設與運用

曹林

(馬鋼股份公司鐵路運輸公司安徽馬鞍山243000)

摘要：詳細論述了馬鋼鐵運公司道口遠程控制技術方案。簡要介紹了該項目在馬鋼鐵運公司范圍內運用情況，并對今后運用成果和發展設想進行了簡要探究。

關鍵詞：道口，遠程控制，監控

道口遠程集中控制，是采用遠程控制及視頻監控的方法，把單獨看守的各個道口集中到調度中心控制，代替人工現場看守。馬鋼鐵運公司作為馬鋼內部鐵路運輸物流單位，擁有各類有人看守道口61處，數量多，人流車流量大、安全隱患多，且需安排大量人員進行道口看守工作。2012年年底，鐵運公司為適應新形勢下設備及人力資源優化模式的改變，提出實施道口遠程集中控制系統，通過在每處道口安裝PLC遠程控制設備和高清攝像監控設施，實行對道口分區域進行集中控制、實現一人操作多處道口，同時達到提升道口安全，從而在根本上提升勞動生產效率，節約人力資源、保障安全。

1道口遠程控制系統方案介紹

1.1系統簡介

將所需改造的道口按所屬區域進行區域集中控制，每處區域集中控制3-5處道口，區域調度中心設置區域控制中心(配備裝有專門控制系統軟件工控機及監控平臺的控制臺)。每處道口主要改造內容包括鋪設信號控制級別專用網絡傳輸設備，安裝道口PLC遠程控制設備，安裝道口視頻監控(含廣播)，以及增設公路、鐵路防護信號機，道口照明；實現道口信號、公路信號、鐵路信號三級聯鎖。如下圖(圖1)。

1.2技術方案及功能特點

1.2.1基本原理構成：

圖1　道口遠程控制系統示意圖

從整體設計思路上，在遠程控制的道口安裝基于PLC的道口安全控制設備，基本硬件模式構成如圖2 所示。建成覆蓋各道口與區域控制中心、區域控制中心之間的網絡系統，在若干鐵路平交道口安裝智能化控制系統，在區域控制中心實現集中控制道口開啟和關閉。當值班員下達行車計劃時，操作工可以根據行車計劃對道口進行視頻監控，觀察道口的實時情況，便做好道口的關閉準備工作，若有不安全的因素，操作工可通過廣播進行提醒。當有列車接近道口時，根據GB10494-89 鐵路區間道口信號設備技術條件和鐵路站內道口信號設備技術條件的要求，道口報警裝置提前報警工作，確認道口設備報警設備完好后、欄木機(或柵欄)進行關閉，道口對機車的阻擋信號開通，機車在通過道口時觀看道口的阻擋信號進行行車。道口遠控人員通過安裝的高清攝像頭設備對道口的工作情況進行全程監督，同時進行視頻存儲，在區域控制中心通過監控大屏對監控圖像進行瀏覽與控制或進行相關操作。報警時間的長短由系統軟件根據傳感器傳回的速度信息經換算后決定；火車通過道口時，禁止道口兩旁的機動車輛或行人闖入道口；當火車駛離道口后，報警解除，系統自動復原，恢復道口交通。下次列車接近作業時，系統再次自動啟動。

圖2　系統硬件構成

1.2.2工作流程設計

系統程序的工作流程上滿足以下要求：判斷道口報警、監控系統及欄木機設備工作是否正常，列車行駛方向，列車阻擋信號的開放情況；準確控制執行機構工作狀態；和故障檢測功能。由于PLC 采用模塊化設計方法，使程序設計具有一定的通用性，縮短了程序設計周期，并使系統的I/O 分配更加規范化，在I/O, 點數上也留有余地。整個程序掃描分為3個模塊：列車接近(離去)檢測程序、道口系統設備控制程序和故障檢測程序(如圖3)。

圖3　系統程序流程

1.2.3系統拓撲結構：(見圖4)

圖4　系統結構

1.2.4遠程集中控制系統功能特點：

a:對操作員的操作能夠詳細記錄，并具備操作和視頻回放查詢。

b:對道口前端控制設備(如欄木機，道口警鈴，公路鐵路信號機)具備實時運行狀態和故障檢測功能，出現故障時能做到及時報警。

c:系統結構具備模塊化，具備滿足后期道口擴展和應用的條件。

d:系統支持區域控制中心和前端道口控制雙重控制模式，確保在故障狀態下能夠做到現場控制。

e:視頻監控同時具備實時監聽遠距離聲音和廣播對話功能

1.3改造后的現場作業模式

操作模式上能夠達到：當值班員下達需要通過道口的行車計劃時，區域監控中心內的操作工可根據行車計劃對列車要經過的道口通過視屏監控進行實時觀察，做好道口關閉的準備工作，若有不安全的因素，操作工可通過廣播進行喊話提醒。當火車接近道口時，道口報警裝置提前報警(包括道口警鈴，公路阻擋信號機)，待欄木機完全關閉后，點亮鐵路阻擋信號機允許通過信號(警示火車慢速通過道口)，當火車完全通過道口后，操作工點擊開放欄木機，待欄木機完全開放后，警鈴音響自動解除，鐵路阻擋信號機恢復成阻擋信號，公路信號機恢復綠燈，道口恢復正常通行。

2運行成果展示

2013年-2015年，結合上述方案，馬鋼鐵運公司共分2批，將原有26處道口實施遠程控制改造，改造完成后，26處道口分5處集中控制(見圖6)，以下附改造后圖片(圖5)展示。

2.1道口現場監控畫面

圖5　現場監控畫面

2.2室內遠程控制操作畫面(圖6)

圖6　操作畫面

3道口遠程控制成功經驗及發展探討

3.1成功經驗

3.1.1網絡運用拓展

借助道口遠程控制系統建設，利用各區域控制道口作為節點，成功的形成了覆蓋馬鋼鐵運公司各主要信號樓的獨立光纖網絡，此獨立網絡的形成，使鐵運公司的鐵路信號微機聯鎖，調度集中指揮系統的運行擺脫了以往依賴公司綜合網絡的局面，為上述系統的穩定運行，及日后的其他系統運行，提供了可靠保障。

3.1.2PLC遠程控制技術

可編程控制器(PLC)作為應用極為廣泛的工業控制裝置，有著靈活性強，可靠性高，抗干擾能力強的特點，因而將其用于道口的安全控制系統有著巨大的潛力。通過安裝PLC系統，功能上達到了道口欄木，警鈴及信號機之間的聯鎖一體化控制，并借助其遠程通訊功能，實現了遠程控制功能，此外，還帶來了以往道口控制系統不具備的結構模塊化，功能擴展方便及維修方便，體積小，能耗低等特點。

3.1.3監控與操作聯動技術的運用

為最大限度的保證道口視頻的監控畫面，我們采取了將監控與操作畫面分屏顯示，為保證兩畫面的同步一致，我們在研發中，利用監控硬盤錄像機的報警信號與道口警鈴信號實時了聯鎖，實現了監控畫面與操作界面的聯動，從而達到了確保安全與簡化操作的目的。

3.2系統后期發展展望

3.2.1視頻監控中心的建立

由于各遠程控制道口安裝了高清監控，并在各區域控制中心(信號樓)形成了分控中心。后期我們借助覆蓋各信號樓的光纖網絡，在中心匯集信號樓安裝了視頻監控服務器和大容量的存儲，建立了視頻監控中心。視頻監控中心形成后，其運用功能步得到了擴充，逐步形成了以道口遠程監控為基礎，匯集站場視頻，遠程值班點，各調度室及遠程機房等各類視頻匯聚集中管理(圖7視頻監控中心結構圖)，并做到了讓各級管理人員能在辦公室內實時觀看和調取各監控點錄像的功能。

圖7　視頻監控中心結構圖

3.2.2道口前端的應用功能拓展

由于首次在道口控制系統的中引入了PLC設備，為后期的前端道口功能擴展打下了基礎。例如，2015年為配合馬鋼廠區封閉工作的開展，需在多處遠程控制的道口鐵路方向安裝封閉門，我們通過研發，將封閉門的開關通過道口PLC設備，與道口警鈴的開放實時了關聯，從而成功的實現了道口與封閉門的自動開關作業，取得了良好效果。

3.2.3道口維修中心的建立

以遠程控制系統為基礎，逐步完善系統功能，輔助利用視頻監控中心，建立起匯集各類功能的電道口維修中心，集中遠距離實現對現場道口設施故障監測診斷功能，具有實時監測、故障再現、數據信息庫、設備測試、查詢等功能；具備信息采集、信息存儲、分析處理、顯示和打印、報警、分析和處理等功能，通過局域網遠程通信，實現各個車站微機聯鎖，信息化，機車安控系統進行信息交換。

4結束語

在當今冶金行業激烈競爭、各大鋼企紛紛加快信息自動化控制步伐的背景下，如何高效，可靠，實用的將計算機，網絡，通訊技術運用于冶金運輸行業內，實現高度自動化，從而高效滿足冶金鐵路運輸企業生產要求，將成為我們今后堅持研究發展的重要方向。馬鋼鐵運公司作為行業內較早較全面的推行遠程控制道口的單位，我們還會一如既往的深入探索，不斷深化應用面，為馬鋼實現高效保產做出貢獻。

參 考 文 獻

[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會GB10494-1989鐵路區間道口信號設備技術條件。中國標準出版社；1989

[2]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局、中國國家標準化管理委員會GB4387-2008工業企業廠內鐵路、道路運輸安全規程[M].北京：中國標準出版社，2008

[3]劉安玲，馮曉虹.鐵路平交道口遠程圖像監控系統的設計與實現[J].鐵路計算機應用，2008，2

Construction and Application of Railway Crossing Remote Control System in Masteel Railway Transportation company

CAO Lin

Abstract：This article discusses the Technical scheme of Railway crossing remote control in detail.Brief introduce this program application in Masteel railway transportation company.And Brief inquiry the future use ansd the development idea.

Key words：railway crossing;remote control;monitor

收稿日期：2016-04-22

作者簡介：曹林(1981-)，男，馬鋼股份公司鐵路運輸公司，工程師。

中圖分類號：TP273：U213.8+2

文獻標識碼：B

文章編號：1672-9994(2016)02-0012-04