肖潔 盧凱霞

摘 要：為了加強(qiáng)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備的監(jiān)控，強(qiáng)化微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警功能，有力保證行車安全微機(jī)監(jiān)測(cè)有必要增加 2DQJ 狀態(tài)采集，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)外道岔表示一致。在道岔啟動(dòng)電路中，第二道岔啟動(dòng)繼電器（2DQJ）接點(diǎn)組狀態(tài)在定位吸起位置時(shí)，反映操作人員往定位扳動(dòng)道岔的操作，2DQJ接點(diǎn)組狀態(tài)在反位打落位置時(shí)，反映操作人員往反位扳動(dòng)道岔的操作。本文提出的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置，采用工業(yè)級(jí)別攝像頭采集第二道岔啟動(dòng)繼電器數(shù)字圖象，通過(guò)圖象分析模塊獲得繼電器吸起落下狀態(tài)，進(jìn)而反映出轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向，型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能節(jié)省工作成本，適用于軌道交通領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：微機(jī)監(jiān)測(cè);轉(zhuǎn)轍機(jī);轉(zhuǎn)轍機(jī);數(shù)字圖象

一、序言

鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是保證行車安全、加強(qiáng)信號(hào)設(shè)備結(jié)合部管理、監(jiān)測(cè)信號(hào)設(shè)備狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)信號(hào)設(shè)備隱患、分析信號(hào)設(shè)備故障原因、輔助故障處理、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)維修、反映設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量、提高電務(wù)部門維護(hù)水平和維護(hù)效率的重要行車設(shè)備。鐵路微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、準(zhǔn)確、量化地反映信號(hào)設(shè)備的運(yùn)用質(zhì)量、結(jié)合部設(shè)備狀態(tài)，并具有狀態(tài)信息儲(chǔ)存重放、查詢和報(bào)警功能。信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾熊囋O(shè)備，它能實(shí)時(shí)將信號(hào)設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)，各種電氣特性反映出來(lái)，并能對(duì)以前的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)閱?？茖W(xué)指導(dǎo)設(shè)備維修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題隱患，預(yù)防信號(hào)故障發(fā)生及發(fā)生故障時(shí)能提供指導(dǎo)，為保證鐵路運(yùn)輸 安全做出了重要貢獻(xiàn)。因此鐵路電務(wù)部門必須了解和掌握微機(jī)監(jiān)測(cè)的構(gòu)成和功能，通過(guò)分析故障原因找出正確的處理方法，及時(shí)恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)用，確保行車安全和運(yùn)輸安全適應(yīng)鐵路高效快速發(fā)展，從而提高故障處理效率。

2010 年頒布的《鐵路信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)條件》（709 號(hào)文）增加了轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)轍機(jī)監(jiān)測(cè)。分析道岔啟動(dòng)電路，第二道岔啟動(dòng)繼電器（2DQJ）狀態(tài)在定位（或反位）反映操作人員往定位扳動(dòng)道岔（或往反位扳動(dòng)道岔）的操作，采集2DQJ位置狀態(tài)可以滿足709號(hào)文增加的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)的要求。另外，采集 2DQJ 狀態(tài)還有兩個(gè)好處：（1）防止施工過(guò)程中將一、二線接反，造成假表示。（2）防止維修過(guò)程中將 2DQJ 拔下來(lái)再插上去時(shí)繼電器因抖動(dòng)而轉(zhuǎn)極，造成表示不一致。這兩種錯(cuò)誤均難以發(fā)現(xiàn)，值班員按照道岔室內(nèi)表示狀況排進(jìn)路時(shí)容易出現(xiàn)故障。

綜上所述，微機(jī)監(jiān)測(cè)有必要增加 2DQJ 狀態(tài)采集，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)外道岔表示一致，加強(qiáng)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備的監(jiān)控，強(qiáng)化微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警功能，有力保證行車安全。

傳統(tǒng)的采集 2DQJ 狀態(tài)一般有兩種方法，一種是直接采集接點(diǎn)方式，需增加2DQJ復(fù)示繼電器，利用復(fù)示繼電器接點(diǎn)采集2DQJ狀態(tài)。另一種是光電探頭采集方式，需來(lái)回操縱道岔進(jìn)行調(diào)整，判別是否正確反映道岔定位和反位兩個(gè)位置。這兩種方式在實(shí)際應(yīng)用中，便利性不足，同時(shí)存在光電探頭老化或者被灰塵遮住影響檢測(cè)靈敏度的問(wèn)題。在本文中，為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種技術(shù)數(shù)字圖象處理的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置，采用工業(yè)級(jí)別攝像頭采集第二道岔啟動(dòng)繼電器數(shù)字圖象，通過(guò)圖象分析模塊獲得繼電器吸起落下狀態(tài)，進(jìn)而反映出轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向，型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能節(jié)省工作成本，適用于軌道交通領(lǐng)域。

二、基于數(shù)字圖象的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置

在道岔啟動(dòng)電路中，第二道岔啟動(dòng)繼電器（2DQJ）接點(diǎn)組狀態(tài)在定位吸起位置時(shí)，反映操作人員往定位扳動(dòng)道岔的操作，2DQJ接點(diǎn)組狀態(tài)在反位打落位置時(shí)，反映操作人員往反位扳動(dòng)道岔的操作。本文中所提出的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置，包括用于采集2DQJ接點(diǎn)組圖像的圖像采集模塊及根據(jù)圖像信號(hào)判斷2DQJ接點(diǎn)組吸起或落下的圖像分析模塊。

如圖1所示，本文所提出的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置包括用于采集2DQJ接點(diǎn)組圖像的圖像采集模塊1，遠(yuǎn)程控制終端2，內(nèi)含用于根據(jù)圖像信號(hào)判斷2DQJ接點(diǎn)組吸起落下狀態(tài)的圖像分析模塊21和針對(duì)2DQJ接點(diǎn)組工作轉(zhuǎn)換不到位發(fā)出警報(bào)的報(bào)警模塊22，以及微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3。

如2所示，為確保監(jiān)控圖像清晰準(zhǔn)確，圖像采集模塊包括攝像頭4，攝像頭4利用鋼制支架6固定于2DQJ接點(diǎn)組5正前方，且能清楚監(jiān)控各接點(diǎn)組吸起落下狀態(tài)及精確位置，2DQJ插在組合柜背板7上。

遠(yuǎn)程控制終端2與圖像采集模塊1通過(guò)USB傳輸連接，位于遠(yuǎn)程控制終端2內(nèi)的圖像處理模塊21，接收數(shù)字圖像信息后解碼終端處理信號(hào)并發(fā)送給微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3。位于遠(yuǎn)程控制終端2內(nèi)的報(bào)警模塊22在2DQJ接點(diǎn)組動(dòng)作完成而未到位時(shí)向微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3發(fā)送報(bào)警信號(hào)。遠(yuǎn)程控制終端2與微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3通過(guò)TCP/IP或ADSL協(xié)議通訊連接。

其工作過(guò)程如下：操作人員執(zhí)行往定位扳動(dòng)道岔的操作， 2DQJ接點(diǎn)組5狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄎ晃鹞恢?操作人員執(zhí)行往反位扳動(dòng)道岔的操作， 2DQJ接點(diǎn)組5狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉次淮蚵湮恢?。攝像頭4拍攝到的圖像信息，經(jīng)過(guò)USB傳輸通道至遠(yuǎn)程控制終端2的圖像分析模塊21中。圖像分析模塊21根據(jù)接收到的數(shù)字圖像信息分析出2DQJ接點(diǎn)組5的吸起落下狀態(tài)以及接點(diǎn)閉合是否到位，根據(jù)2DQJ接點(diǎn)組5的吸起落下狀態(tài)發(fā)送相應(yīng)結(jié)果給微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3，若不到位報(bào)警模塊21則發(fā)出報(bào)警信號(hào)給微機(jī)監(jiān)測(cè)終端3。

三、結(jié)論

為了加強(qiáng)對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)轍機(jī)設(shè)備的監(jiān)控，強(qiáng)化微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警功能，有力保證行車安全微機(jī)監(jiān)測(cè)有必要增加 2DQJ 狀態(tài)采集，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)室內(nèi)外道岔表示一致。本文提出的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能節(jié)省工作成本，適用于軌道交通領(lǐng)域。

未來(lái)可以將基于數(shù)字圖象的轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換方向監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行深入研究。通過(guò)本技術(shù)的推廣應(yīng)用可在信號(hào)機(jī)械室內(nèi)安裝標(biāo)準(zhǔn)軌道巡檢視覺機(jī)器人，利用多攝像頭將巡視監(jiān)控采集到的圖象數(shù)據(jù)（主要是組合架上繼電器的狀態(tài)數(shù)據(jù)）以無(wú)線方式，傳輸至中心機(jī)房的終端電腦上存儲(chǔ)，通過(guò)分析模塊完成多項(xiàng)設(shè)備數(shù)據(jù)判斷，一旦檢測(cè)出異常，立即發(fā)出警告提示，實(shí)現(xiàn)設(shè)備機(jī)房的智能化巡檢。

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