劉東銘 賈 聰

(棗莊礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司鐵路運(yùn)輸處,山東 棗莊 277110)

1 應(yīng)用背景

棗礦集團(tuán)鐵路運(yùn)輸處工務(wù)段現(xiàn)有道口104個(gè)，包括20個(gè)有人看守道口和84個(gè)無(wú)人看守道口。有人看守道口多數(shù)位于省道、縣道、鄉(xiāng)村道路和企業(yè)廠區(qū)道路上，各類機(jī)動(dòng)車、行人過(guò)往頻繁，有的道口還位于繁忙區(qū)段或車站，每日接發(fā)列車平均40趟以上；部分無(wú)人道口在農(nóng)忙季節(jié)和上下班時(shí)間人員車輛較多，給安全運(yùn)輸帶來(lái)隱患。近年來(lái)鐵路道口安全問(wèn)題日益突出，交通糾紛時(shí)有發(fā)生，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)造成較大影響；同時(shí)道口作業(yè)人員多，道口成本高，而且由于人員結(jié)構(gòu)老齡化，未來(lái)2年～3年會(huì)有大量人員離職退休，道口崗位缺員問(wèn)題將進(jìn)一步突顯。針對(duì)道口安全壓力、成本高和即將面臨的缺員問(wèn)題，棗礦集團(tuán)鐵路運(yùn)輸處決定對(duì)道口遠(yuǎn)程集控，通過(guò)機(jī)械化減人和自動(dòng)化替人，既減員增效，又能保障鐵路和公路交通安全。

結(jié)合我處實(shí)際情況和列車運(yùn)行區(qū)段，現(xiàn)將官柴線K5+150～K8+750的5處道口(2處有人看守道口和3處無(wú)人看守道口)納入遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)，設(shè)置1處控制中心，對(duì)其他5處道口進(jìn)行集控，等使用成熟后，再推廣其他道口。

2 系統(tǒng)組成及功能要求

根據(jù)道口看守的實(shí)際，棗礦集團(tuán)鐵路運(yùn)輸處此次道口遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)需要由圖1所示子系統(tǒng)組成，才能滿足道口需要。

2.1 調(diào)度中心控制子系統(tǒng)

控制中心核心設(shè)備采用1∶1冗余配置，某處設(shè)備損壞可以由備用設(shè)備自動(dòng)替換，不會(huì)影響系統(tǒng)使用；控制中心設(shè)置大屏幕系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備狀態(tài)能實(shí)時(shí)顯示在大屏幕上，道口集中操縱控制室的道口員，平時(shí)一般情況下不需調(diào)整任何道口的視頻攝像情況，以確保能集中精力看守好多處道口；道口集控與微機(jī)聯(lián)鎖相結(jié)合，前端道口智能可編程控制器(PLC)可以連接多種設(shè)備并編程控制；控制中心一個(gè)操作臺(tái)可以同時(shí)操作多個(gè)道口關(guān)閉過(guò)程，道口間的切換方便，計(jì)算機(jī)將道口的操作和圖像自動(dòng)關(guān)聯(lián)運(yùn)行，狀態(tài)采集提示操作員避免誤操作，系統(tǒng)可以根據(jù)各道口的火車來(lái)車接近、離去等運(yùn)行情況，自動(dòng)提醒道口員對(duì)道口集中操縱控制系統(tǒng)的操縱控制，以確保各道口的安全；道口控制器具有遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制兩種功能；每套系統(tǒng)均按最多集中控制多處道口來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，方便以后增加其他道口的遠(yuǎn)程控制；每處道口的控制及視頻信息均相對(duì)獨(dú)立處理；所有各處道口的室內(nèi)集中控制室的所有設(shè)備均通配通用，在無(wú)須更改軟硬件情況下均可通配通用。

2.2 調(diào)度中心視頻/音頻監(jiān)控子系統(tǒng)

系統(tǒng)具有對(duì)各道口遠(yuǎn)程視頻、雙向音頻、信號(hào)采集等功能，每處道口設(shè)置5個(gè)攝像頭，視頻圖像高度清晰，拍攝道口全景圖像，并且支持超低照度，圖像延時(shí)小于350 ms；道口信號(hào)采集和遠(yuǎn)程控制指令具有高時(shí)性，控制延時(shí)指令小于150 ms，常態(tài)小于100 ms；道口現(xiàn)場(chǎng)安裝喇叭，在突發(fā)緊急情況下，控制中心的道口員可向各道口現(xiàn)場(chǎng)喊話指揮，也能監(jiān)聽(tīng)道口處聲音；集控喊話和道口信號(hào)機(jī)報(bào)警語(yǔ)音彼此獨(dú)立，集控喊話可以是現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)語(yǔ)音報(bào)警的備份；可以對(duì)道口人員車輛違章行為拍照；系統(tǒng)具有音視頻接口，能夠存儲(chǔ)操作記錄、視頻圖像，并且支持回放查看、復(fù)制功能。

2.3 道口現(xiàn)場(chǎng)前端設(shè)備子系統(tǒng)

所有道口的室外控制設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，能夠通配通用，便于備品備件，盡可能減小故障時(shí)的影響面，也利于養(yǎng)護(hù)維修、安裝；前端道口柵欄式欄桿、傳感器等設(shè)備；每處道口增加了“道口遮斷信號(hào)”，平常均顯示紅燈，只有在音響閃光報(bào)警全部啟動(dòng)、道口欄桿全封閉關(guān)好等情況下，才開(kāi)放黃燈，這是撤去現(xiàn)場(chǎng)道口員后確保道口安全最有效的防護(hù)措施，也是控制中心的操作員與過(guò)往機(jī)車司機(jī)最有效最直接的控制與交流；道口現(xiàn)場(chǎng)配置UPS電源和蓄電池，能至少提供12 h電源；前端道口控制器支持遠(yuǎn)程集控和現(xiàn)場(chǎng)本地控制兩種工作模式，所有欄桿機(jī)配備防砸措施，欄桿機(jī)斷電不下落誤傷人，斷電時(shí)可以手工抬起欄桿，避免下落過(guò)程砸傷行人和車輛，行程開(kāi)關(guān)信號(hào)故障時(shí)集控操作員可以通過(guò)強(qiáng)制方式對(duì)道口信號(hào)進(jìn)行控制；道口增加照明、攝像頭雨刷、溫控等輔助功能；采用傳感器自動(dòng)要道、調(diào)度員口頭通知道口集控操作員、微機(jī)聯(lián)鎖和軌道電路方式自動(dòng)要道等多種要道(接近信號(hào))模式；每處道口的音響閃光報(bào)警、防護(hù)信號(hào)、電動(dòng)欄桿、交通信號(hào)等設(shè)備間均具有互鎖功能，防止顯示錯(cuò)誤信號(hào)；LED遮斷信號(hào)雙路供電，故障導(dǎo)向安全，同時(shí)發(fā)生意外可以人工強(qiáng)制切換紅燈；LED道口信號(hào)雙路供電，故障導(dǎo)向安全，同時(shí)操作員也可強(qiáng)制報(bào)警；道口現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備考慮到防盜、防破壞等功能。

2.4 光纖通信子系統(tǒng)

控制中心與每處道口之間使用光纖通信，采用樹(shù)狀工業(yè)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，通信網(wǎng)絡(luò)雙路由熱備/控制主機(jī)雙機(jī)熱備，通信鏈路1∶1熱備冗余，故障自動(dòng)切換；每處道口通信獨(dú)立，當(dāng)某一個(gè)點(diǎn)的光纖發(fā)生故障時(shí)只影響該道口，不影響其他道口的正常運(yùn)行。

3 道口遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)應(yīng)用效果預(yù)計(jì)

3.1 安全可靠

一是系統(tǒng)采用先進(jìn)、成熟的技術(shù)和設(shè)備，本項(xiàng)目在建設(shè)中采用全高清技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合集成，以達(dá)到高質(zhì)量的音視頻效果，道口欄桿采用“防砸”功能，多種要道方式，在技術(shù)采用互鎖防止誤操作，支持遠(yuǎn)程控制和現(xiàn)場(chǎng)控制兩種功能，保證了系統(tǒng)的操控靈活性。二是系統(tǒng)故障導(dǎo)向安全，即使整套遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)及監(jiān)視故障癱瘓，也能自動(dòng)倒向現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)智能控制，以最大限度地確保所有道口的安全。三是關(guān)鍵系統(tǒng)及設(shè)備實(shí)現(xiàn)冗余備份，為控制中心和每處道口配備了ups電源和蓄電池等措施，確保系統(tǒng)穩(wěn)定不間斷高效運(yùn)行。四是充分考慮系統(tǒng)的可操作性、可擴(kuò)展性和易維護(hù)性，有靈活的升級(jí)空間，便于使用和維護(hù)等。

3.2 道口工作環(huán)境提高，工作強(qiáng)度變大

原道口員轉(zhuǎn)崗至控制中心操作員崗位，在室內(nèi)操作，工作條件和環(huán)境比原道口好，但工作強(qiáng)度大，注意力更需集中，工作強(qiáng)度和壓力大，因此，需工作責(zé)任心、素質(zhì)較高的人員擔(dān)任控制中心操作員。

3.3 壓縮人員，提高經(jīng)濟(jì)效益

道口遠(yuǎn)程集控系統(tǒng)應(yīng)用后，可在控制中心對(duì)5處道口進(jìn)行集中操作，包括2處有人看守道口和3處無(wú)人看守道口，提高對(duì)道口的管控能力，更主要的是可以壓縮道口人員，提高效益，同時(shí)又為職工創(chuàng)造更好的工作環(huán)境。下一步還要根據(jù)情況，繼續(xù)對(duì)其他道口進(jìn)行系統(tǒng)改造。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路道口改造為遠(yuǎn)程集控道口后，被改造道口作業(yè)人員被壓縮或取消，將多處遠(yuǎn)程控制的道口的控制終端設(shè)備集中在一處道口集控中心，并配備道口集中操縱控制操作員，由其完成道口遠(yuǎn)程控制工作。使用鐵路道口遠(yuǎn)程控制后，投資回報(bào)快，一般2年～3年就全部收回成本，然后開(kāi)始節(jié)約的是人工成本，經(jīng)濟(jì)效益的潛力巨大，不僅可解決道口作業(yè)人員不足問(wèn)題，還可以提高道口安全，有效提升我們的競(jìng)爭(zhēng)能力。特別是目前煤炭運(yùn)輸市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，勞動(dòng)力成本和運(yùn)輸成本不斷上漲，用有效的自動(dòng)化和集約化手段來(lái)促進(jìn)減員(或控員)增效，是我們推動(dòng)企業(yè)健康發(fā)展的首選措施。