動車整備作業安全聯鎖監控系統設計

張明杰

摘 要：動車整備作業安全聯鎖監控系統是保障動車整備檢修作業安全的重要設備，本文主要介紹了動車整備作業安全聯鎖監控系統的設計，闡述了各部分構成及主要功能實現。

關鍵詞：動車；整備作業；安全聯鎖；監控；設計

1前言

動車整備作業安全聯鎖監控系統是基于動車組檢修整備作業的實際需要而研究設計的一套安全卡控系統。動車整備作業安全聯鎖監控系統的設計，是以計算機網絡控制技術為核心，綜合采用了計算機組態系統控制、PLC邏輯處理、繼電器電氣聯鎖、非接觸式射頻監測及視頻監控等技術，主要由計算機顯示與控制系統、PLC聯鎖控制系統和現場設備等構成。該系統為動車組檢修整備作業安全提供了必需的技術手段和裝備，利于保障作業人員人身安全和設備安全，對于保證鐵路安全生產具有重要意義。

2系統設計

動車整備作業安全聯鎖監控系統設計分為計算機顯示與控制系統、PLC聯鎖控制系統和現場設備三個板塊。動車整備作業安全聯鎖監控系統設計框圖如圖1所示。

2.1 計算機顯示與控制系統

計算機顯示與控制系統是動車整備作業安全聯鎖監控系統的核心控制單元，一般設在調度值班室內。計算機顯示與控制系統主要由計算機主控系統、登頂作業卡發放系統、視頻監視系統組成，包括計算機主控系統工控機、登頂作業卡發放系統主機、硬盤錄像機、光交換機、音頻放大器、不間斷電源等設備。

視頻監視系統包括硬盤錄像機、光交換機、監視器等，實現現場作業過程、設備狀態的遠程監視和錄像功能。通過對動車整備作業安全聯鎖系統的關鍵設備和重要區域進行實時監控，便于調度值班員及時掌握檢修庫內的作業情況和動車整備作業安全聯鎖系統的工作狀態，并對各種工作狀況進行人工確認，并與檢修庫內的操作員和監護員進行聯控操作，實現聯控、互控作業，保證檢修庫內作業安全。

2.2 PLC聯鎖控制系統

PLC聯鎖控制系統是整備作業安全聯鎖監控系統的核心執行單元，設在動車檢修庫的控制機柜內，主要由PLC模塊單元、繼電器組合單元、高壓保護單元、不間斷電源單元等幾部分組成。PLC聯鎖控制系統主要負責各種設備狀態信息的采集與輸出控制，并按照系統聯鎖關系實現卡控和邏輯命令的執行工作，實現現場設備狀態采集與控制、系統工作狀態顯示與現場操作、PLC邏輯控制、繼電器聯鎖控制、通訊與數據交換等功能。

2.3 現場設備

現場設備是動車整備作業安全聯鎖監控系統的功能執行單元，設在動車檢修庫內各部位，主要由隔離開關控制單元、接地桿控制單元、色燈信號引導單元、安全警示單元、庫門狀態采集單元、移動接觸網狀態采集單元、渡板狀態采集單元、安全門控制單元、視頻監視單元組成。現場設備按照計算機主控系統和PLC聯鎖控制系統的控制命令執行工作，并提供相應的工作狀態反饋信息。

隔離開關控制單元主要包括隔離開關遠動箱及相關接口，在系統控制下實現隔離開關的遠程“分閘”和“合閘”控制功能，并具有“分閘到位”和“分閘到位”狀態顯示功能。

接地桿控制單元主要包括接地桿控制箱及相關接口，按系統聯鎖邏輯控制接地桿是否可以取出和收回，并將狀態信息回傳給計算機主控系統。

色燈信號引導單元主要包括出入庫信號燈和車位傳感器等，實現動車停放位置監測，以及動車出庫、入庫、移車引導功能。

安全警示單元主要包括有無電顯示屏、作業指示燈、語音廣播系統等設備，通過指示燈、顯示屏和語音廣播實現動車整備作業過程的安全警示功能。系統中有無電顯示屏主要用于顯示接觸網“有電”或“無電”狀態；作業指示燈對動車檢修庫內作業人員起到視覺警示作用，紅色——代表危險狀態，黃色——代表警示狀態，綠色——代表安全狀態；語音廣播系統既可以自動語音播報，又可以應急廣播喊話，對動車檢修庫內作業人員起到聲音警示作用。

庫門狀態采集單元主要包括庫門狀態采集接口，對庫門打開和關閉狀態進行實時采集，并將狀態信息回傳給計算機主控系統。

移動接觸網狀態采集單元主要包括移動接觸網狀態采集接口，對移動接觸網伸展和收回狀態進行實時采集，并將狀態信息回傳給計算機主控系統。

渡板狀態采集單元主要包括渡板狀態采集接口，對渡板放下和收起狀態進行實時采集，并將狀態信息回傳給計算機主控系統。

安全門控制單元包括安全門控制箱、安全門警示燈、讀卡器、磁力鎖、三層登頂作業平臺緊急開門按鈕、閉門器等，實現三層登頂作業平臺安全門的控制功能，采集相關狀態信息并上傳。登頂作業安全門采用刷卡技術，在計算機主控系統和發卡系統的控制下，對安全門出入口進行管理，讓有權限的作業人員通過安全門進入三層作業平臺，無權限的人員禁止通過安全門進入三層作業平臺，實現安全門卡控與管理。

視頻監視單元主要包括攝像機、交換機、光電纜傳輸線路等，在相對應位置安裝布設監控攝像機，分別對隔離開關、移動接觸網、接地桿、三層平臺、安全門等重點安全部位進行實時監控，并將視頻信號回傳給視頻監視系統

3結束語

動車整備作業安全聯鎖監控系統是保障動車登頂整備檢修作業安全的重要系統，該系統在中國鐵路沈陽局集團公司的丹東、延吉、白城存車場安裝使用，為現場作業提供了必需的安全設備，并有效地發揮了系統的安全保障作用。系統應用以來，性能穩定，效果良好，在動車登頂檢修整備作業過程中未發生過安全事故或險情，對于保障現場作業人員的人身安全具有重要意義。

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