車(chē)站作業(yè)車(chē)輛防溜狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控揭示系統(tǒng)技術(shù)方案研究

張克家，金志毅，韓 輝

（北京鐵路局天津車(chē)務(wù)段，天津300142）

車(chē)列、車(chē)輛的防溜撤溜是車(chē)務(wù)部門(mén)一項(xiàng)重要的作業(yè)環(huán)節(jié)。在作業(yè)繁忙的車(chē)站，由于防撤溜地點(diǎn)、時(shí)間不固定，防溜撤溜人員不固定，因此，由于疏忽造成漏撤、錯(cuò)撤、錯(cuò)防、漏防的問(wèn)題發(fā)生。

研究車(chē)站作業(yè)車(chē)輛防溜狀態(tài)無(wú)線監(jiān)控揭示系統(tǒng)是當(dāng)前安全形勢(shì)的需要，是解決安全隱患的需要。天津車(chē)務(wù)段已成功研發(fā)車(chē)站作業(yè)車(chē)輛防溜狀態(tài)監(jiān)控揭示系統(tǒng)唐官屯小站版，大站版正在研發(fā)中。有效解決了防撤溜管理的難題。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）可獨(dú)立使用，并與其相關(guān)系統(tǒng)留有接口便于功能擴(kuò)充。（2）數(shù)字化站場(chǎng)示意圖，人機(jī)界面友好，無(wú)線通訊技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。（3）作業(yè)過(guò)程中對(duì)防溜器具使用情況實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。（4）具有聲、圖標(biāo)提示和告警、自動(dòng)信息記錄，圖標(biāo)滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況。（5）操作使用日志記錄儲(chǔ)存，提供簡(jiǎn)捷輸入程序。（6）安裝在現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）模塊具有防震、防水，惡劣氣候和安裝需求的外觀設(shè)計(jì)。（7）程序具有可移植性，可擴(kuò)展性、系統(tǒng)具有先進(jìn)性、可靠性，設(shè)備具有通用性。（8）具有RFID讀取功能的手持臺(tái)與在用手持臺(tái)的兼容及改造。（9）操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高。

2 系統(tǒng)功能

（1）防溜器具的出庫(kù)、管理、語(yǔ)音提示及信息自動(dòng)記錄功能。

（2）防溜器具的編號(hào)，安裝股道、語(yǔ)音提示、圖標(biāo)及信息記錄自動(dòng)變化功能。

（3）防溜器具的按編號(hào)撤除，語(yǔ)音提示、圖標(biāo)及信號(hào)記錄自動(dòng)變化功能。

（4）防溜器具入庫(kù)、語(yǔ)音提示，圖標(biāo)及信息記錄自動(dòng)變化功能。

（5）作業(yè)線路檢查，徑路識(shí)別確認(rèn)自動(dòng)記錄及語(yǔ)音提示功能。

（6）貨物線防溜器具圖標(biāo)庫(kù)及輸入功能，列車(chē)信息輸入選擇，數(shù)字圖標(biāo)顯示功能。數(shù)據(jù)傳輸接受功能。

（7）重點(diǎn)提示固定位置的后臺(tái)（遠(yuǎn)程）輸入選擇顯示功能。

（8）查詢(xún)記錄、語(yǔ)音提示、錄音回放、遠(yuǎn)程維護(hù)功能。

3 要解決的問(wèn)題

（1）防撤溜過(guò)程中1人現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，它人無(wú)法實(shí)時(shí)對(duì)其環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控確認(rèn)的管理難題。（2）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員錯(cuò)防、錯(cuò)撤、漏防、漏撤，現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)時(shí)無(wú)法提示，作業(yè)人員無(wú)法自控的問(wèn)題。（3）鐵鞋撤除后沒(méi)有及時(shí)定置歸位，無(wú)法跟蹤掌握的問(wèn)題。（4）室內(nèi)人員無(wú)法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的防撤環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督互控，對(duì)防撤錯(cuò)誤無(wú)法診斷和無(wú)法及時(shí)提出糾正的問(wèn)題。（5）線路檢查人員巡檢不到位，無(wú)法時(shí)實(shí)監(jiān)控的問(wèn)題。（6）作業(yè)人員發(fā)生防撤問(wèn)題，分析原因時(shí)無(wú)實(shí)際數(shù)據(jù)、語(yǔ)音依據(jù)的問(wèn)題。（7）自動(dòng)信息記錄替代防撤溜登記手續(xù)。（8）通過(guò)系統(tǒng)設(shè)備達(dá)到：確認(rèn)防撤溜是否正確；提示防撤溜實(shí)際環(huán)節(jié)及告警，控制問(wèn)題發(fā)生，消除隱患；確保列車(chē)、調(diào)車(chē)安全。（9）通過(guò)系統(tǒng)建立室內(nèi)人員對(duì)室外作業(yè)人員的監(jiān)督互控，即人-機(jī)-人的互控模式，體現(xiàn)用設(shè)備控人的特點(diǎn)。

4 系統(tǒng)的組成

該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)信息管理、無(wú)線通訊、RFID、電子機(jī)械技術(shù)。由微機(jī)、中心基站、通信天線、安裝在防溜器具上的移動(dòng)無(wú)源設(shè)備和股道上的固定無(wú)源設(shè)備、電子揭示板及應(yīng)用軟件組成。

5 技術(shù)方案

5.1 相關(guān)設(shè)備安裝RFID

（1）在每個(gè)防溜器具（鐵鞋、緊固器、木質(zhì)止輪器、脫軌器）安裝RFID電子標(biāo)簽。（2）在無(wú)線對(duì)講機(jī)上加裝RFID讀寫(xiě)設(shè)備，在安放或撤出防溜器具時(shí)，利用無(wú)線對(duì)講機(jī)向系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)告安放及撤出情況。（3）在股道旁安裝RFID電子標(biāo)簽用于股道號(hào)識(shí)別，也可以用無(wú)線對(duì)講機(jī)輸入防溜器具安放的股道號(hào)。

5.2 防溜器具出庫(kù)

監(jiān)控值班員登錄到PC機(jī)上的監(jiān)控軟件中，打開(kāi)監(jiān)控和操作界面，根據(jù)作業(yè)使用防溜器具計(jì)劃，選擇需要防溜器具放置的股道，選擇防溜器具號(hào)，通過(guò)無(wú)線方式將相關(guān)信息傳送給手持無(wú)線對(duì)講機(jī)和PC機(jī)。完成出庫(kù)登記。

5.3 防溜器具安裝及撤出

調(diào)車(chē)員（外勤接發(fā)車(chē)值班員）到達(dá)需要放置防溜器具的股道位置后，用手持無(wú)線對(duì)講機(jī)對(duì)股道邊的地面電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，獲取當(dāng)前股道號(hào)信息，或用對(duì)講機(jī)輸入要安放鐵鞋（緊固器）的股道號(hào)。

安裝防溜器具完成后，用無(wú)線對(duì)講機(jī)掃描讀取防溜器具的電子標(biāo)簽，無(wú)線對(duì)講機(jī)自動(dòng)把本次安裝防溜器具的信息發(fā)送給系統(tǒng)。

撤除防溜器具時(shí)，需要用無(wú)線對(duì)講機(jī)再次讀取防溜器具的電子標(biāo)簽，無(wú)線對(duì)講機(jī)自動(dòng)把撤出防溜器具的信息發(fā)送給系統(tǒng)。如果系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到防溜器具入庫(kù)信息，會(huì)不斷發(fā)出提示語(yǔ)音，提醒制動(dòng)員。

5.4 中心監(jiān)視記錄軟件的監(jiān)視過(guò)程

當(dāng)調(diào)車(chē)員完成需要放置防溜器具的股道掃描并將防溜器具成功防溜在正確的股道位置，此時(shí)手持終端將向中心設(shè)備發(fā)送防溜完成信號(hào)命令，中心設(shè)備收到信號(hào)命令以后，監(jiān)視記錄軟件將在股道上出現(xiàn)兩個(gè)防溜器具圖標(biāo)紅燈閃爍，表明當(dāng)前股道位置的兩個(gè)防溜器具正處于防溜狀態(tài)。

當(dāng)調(diào)車(chē)員收到中心設(shè)備的拆除防溜器具命令后，找到相應(yīng)股道位置和防溜器具，成功撤溜，掃描防溜器具電子標(biāo)簽，手持終端將設(shè)備拆除成功命令發(fā)送給中心設(shè)備，在收到拆除命令后，監(jiān)視記錄軟件當(dāng)前拆除防溜器具圖標(biāo)在股道上變成黃色。

當(dāng)調(diào)車(chē)員將防溜器具返回入庫(kù)后，手持終端將入庫(kù)命令成功傳至中心設(shè)備后，此時(shí)兩個(gè)圖標(biāo)將會(huì)消失。如果防溜器具在撤溜后1 h內(nèi)未入庫(kù)，此時(shí)兩個(gè)圖標(biāo)便會(huì)變成黃色閃爍，提醒值班員與作業(yè)員進(jìn)行通話(huà)，確認(rèn)情況。

5.5 防溜器具狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示

監(jiān)視管理軟件可以實(shí)時(shí)監(jiān)視當(dāng)前車(chē)站所有防溜器具的位置和狀態(tài)。并用相應(yīng)顏色標(biāo)識(shí)當(dāng)前防溜器具是處于庫(kù)內(nèi)狀態(tài)、在股道防溜狀態(tài)、撤溜狀態(tài)及撤溜未入庫(kù)狀態(tài)、入庫(kù)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)防溜器具的動(dòng)態(tài)監(jiān)視。

5.6 系統(tǒng)管理

（1）系統(tǒng)信息共享。（2）股道定位和防溜器具身份識(shí)別。（3）系統(tǒng)管理權(quán)限和安全記錄。（4）語(yǔ)音通信。（5）建立圖標(biāo)庫(kù)。（6）貨物線數(shù)據(jù)傳輸、接收、顯示程序編制。（7）時(shí)實(shí)刷新。

5.7 防撤溜信息流程

4股道北頭1號(hào)鐵鞋防撤溜如表1。

5.8 主要技術(shù)指標(biāo)

表14 股道北頭1號(hào)鐵鞋防撤溜

符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

車(chē)輛防溜監(jiān)控采用C#語(yǔ)言，Access數(shù)據(jù)庫(kù)，VS2008開(kāi)發(fā)工具。作業(yè)揭示電子板采用pb10.5開(kāi)發(fā)工具，SQL-server數(shù)據(jù)庫(kù)，Win XP操作系統(tǒng)，52 inch電子大屏幕分辨率1360×768。

6 結(jié)束語(yǔ)

利用多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)防溜器具使用環(huán)節(jié)的監(jiān)控，并以語(yǔ)音、圖形、記錄形式同時(shí)顯現(xiàn)，直觀明了，自動(dòng)化程度高，解決了多年現(xiàn)場(chǎng)防撤溜作業(yè)無(wú)法互控、無(wú)法自控的管理難題和安全隱患，避免了現(xiàn)場(chǎng)有源設(shè)備需要充電改造器具的難題。