鐵路信號(hào)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的研究

唐濱

摘 要：鐵路信號(hào)設(shè)備是鐵路運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)備之一。它猶如人的耳目和中樞神經(jīng)，擔(dān)負(fù)著路網(wǎng)上行車(chē)設(shè)備的運(yùn)用狀況、列車(chē)運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)、運(yùn)輸調(diào)度的指令控制等信息的傳遞與監(jiān)控任務(wù)。本文對(duì)鐵路道口設(shè)備改造的基本方案作了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：鐵路信號(hào)；自動(dòng)報(bào)警

鐵路信號(hào)是鐵路“信號(hào)、聯(lián)鎖、閉塞”的總稱(chēng)，是由各類(lèi)信號(hào)顯示、軌道電路、道岔轉(zhuǎn)轍裝置等主體設(shè)備及其他有關(guān)附屬設(shè)施構(gòu)成的一個(gè)完整的體系。鐵路信號(hào)的主要功能是：保證鐵路行車(chē)安全、擴(kuò)大線路通過(guò)能力、提高運(yùn)輸組織效率、改善職工勞動(dòng)條件。

天津港第一港埠有限公司碼頭目前有鐵路道口14個(gè)，為方便描述，現(xiàn)將碼頭鐵路道口編為1-15號(hào)，碼頭1道1口為1號(hào)，3道1口為2號(hào)，以此類(lèi)推直至3道7口為14號(hào)。一場(chǎng)、三場(chǎng)、五場(chǎng)理貨樓分別有人值班，負(fù)責(zé)開(kāi)啟鐵路道口的報(bào)警系統(tǒng)。如下圖所示：

上圖所示的4股鐵軌在西側(cè)500米處匯聚，成為第15號(hào)道口（圖中未畫(huà)出），此道口處設(shè)置一間值班室。在15號(hào)道口以西1000米處安裝有兩臺(tái)鐵路壓軌傳感器，當(dāng)有火車(chē)進(jìn)港時(shí)，壓軌器輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警信號(hào)，經(jīng)無(wú)線方式發(fā)送到各個(gè)值班室，15號(hào)道口值班人員聽(tīng)到報(bào)警后，通過(guò)瞭望進(jìn)港火車(chē)，可以選擇合理的時(shí)機(jī)啟動(dòng)15號(hào)道口的信號(hào)燈鈴。一場(chǎng)、三場(chǎng)、五場(chǎng)理貨樓的值班人員也可以分別開(kāi)啟各自管轄范圍內(nèi)的信號(hào)燈鈴。

我們計(jì)劃采用鐵路信號(hào)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，將一場(chǎng)和五場(chǎng)的值班人員取消，只保留15號(hào)道口的值班人員。通過(guò)設(shè)備改造，提高工作效率，節(jié)約人力成本。

1 鐵路道口設(shè)備改造的基本技術(shù)要求

依據(jù)《鐵路運(yùn)輸安全保護(hù)條例》、《鐵路區(qū)間道口信號(hào)設(shè)備技術(shù)條件GB10494-89》等國(guó)家規(guī)定，技術(shù)部對(duì)道口改造方案提出以下技術(shù)要求：

⑴設(shè)備有能力提供碼頭作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)所有鐵路道口的實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面。

⑵設(shè)備能夠?qū)Ω鱾€(gè)鐵路道口傳感設(shè)備和信號(hào)燈工作狀態(tài)做出實(shí)時(shí)反饋。

⑶設(shè)備能夠?qū)﹁F路道口信號(hào)燈鈴實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)雙路控制。

2 鐵路道口設(shè)備改造的基本方案

⑴在一場(chǎng)理貨樓、三場(chǎng)理貨樓和五場(chǎng)理貨樓分別安裝高清攝像頭，用以瞭望港區(qū)火車(chē)的動(dòng)態(tài)，這是15號(hào)道口值班人員無(wú)法直接觀察到的路段。攝像頭將視頻信號(hào)傳輸?shù)?5號(hào)道口值班室，值班人員就可以觀察到全部鐵路路段的路況信息。

⑵在每道鐵軌上安裝壓軌器，壓軌器信號(hào)通過(guò)鎧裝電纜進(jìn)入道口信號(hào)燈鈴新增的配電箱內(nèi)，新配電箱內(nèi)的器件與信號(hào)機(jī)進(jìn)行信號(hào)交流，控制信號(hào)機(jī)啟動(dòng)信號(hào)燈鈴。這樣，當(dāng)有火車(chē)經(jīng)過(guò)壓軌器，道口燈鈴設(shè)備啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。至于壓軌器的安裝位置，根據(jù)《鐵路區(qū)間道口信號(hào)設(shè)備技術(shù)條件GB10494-89》的要求，針對(duì)一公司現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況的計(jì)算過(guò)程

t1=（l1+l2+l3）×3.6/V拖車(chē)min=（8+5+18）×3.6/10=11.16s

t2=0 t3=10s

列車(chē)接近通知時(shí)間：T=t1+t2+t3=21.16s

國(guó)標(biāo)要求無(wú)人看守道口列車(chē)接近通知時(shí)間不得小于30s。取35s計(jì)算，接近區(qū)段長(zhǎng)度：

L=V火車(chē)max×T×10/36=15×35×10/36=146m

由此可得：壓軌器安裝位置在距離鐵路道口146米處，即可保證道口車(chē)輛及行人有足夠的時(shí)間避讓火車(chē)。

⑶一場(chǎng)值班室控制臺(tái)通過(guò)有線的方式對(duì)壓軌器傳感系統(tǒng)的工作情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)壓軌器傳感系統(tǒng)工作正常時(shí)，控制臺(tái)上的壓軌器指示燈顯示為綠色；當(dāng)壓軌器傳感系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，壓軌器指示燈顯示為綠色并報(bào)警。確保盡早發(fā)現(xiàn)故障，組織人力搶修。可以用原理的技術(shù)進(jìn)行對(duì)信號(hào)燈鈴工作狀態(tài)的反饋。

15號(hào)道口值班室控制臺(tái)通過(guò)地下電纜對(duì)所有鐵路道口燈鈴進(jìn)行手動(dòng)控制。在壓軌器處設(shè)立標(biāo)桿，當(dāng)火車(chē)經(jīng)過(guò)標(biāo)桿，若鐵路道口信號(hào)燈另沒(méi)有啟動(dòng)，道口信號(hào)控制室內(nèi)的值班人員可通過(guò)室內(nèi)的中央控制臺(tái)啟動(dòng)道口燈鈴設(shè)備，以確保報(bào)警及時(shí)。

3 鐵路信號(hào)設(shè)備改造初步施工預(yù)算

視頻部分：攝像機(jī)、鏡頭、支架、防護(hù)罩等設(shè)備：2.5萬(wàn)元

接線箱、光纜、電腦、交換機(jī)等輔件：2.9萬(wàn)元

安裝及培訓(xùn)：0.9萬(wàn)元

共計(jì)：6.3萬(wàn)元

控制部分：壓軌器：6.8萬(wàn)元

中央控制臺(tái)：1.2萬(wàn)元

鎧裝電纜：13.1萬(wàn)元

改造電路：6.8萬(wàn)元

共計(jì)：27.9萬(wàn)元

土建部分：剖電纜溝：2.5萬(wàn)元

回填土：6.2萬(wàn)元

鍍鋅鋼管材料：6萬(wàn)元

拉管施工：11萬(wàn)元

共計(jì)：25.7萬(wàn)元

項(xiàng)目總計(jì)約60萬(wàn)元。