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南寧鐵路局道口安全防護(hù)裝置及應(yīng)用

文檔作者：伍毅珊文檔來源：南寧鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月02日
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第19卷第2期
2013年4月
鐵道運(yùn)營技術(shù)
Railway Operation Technology
V O1．19 N O 2
A pril 2013
南寧鐵路局道口安全防護(hù)裝置及應(yīng)用
伍毅珊
(南寧鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，工程師，廣西南寧530003)
摘要：介紹了南寧鐵路科學(xué)技術(shù)研究所研制的“DJ一1型道口作業(yè)監(jiān)控與無線預(yù)警裝置”、“節(jié)能型監(jiān)護(hù)道
口防護(hù)裝置”及“道口安全視頻監(jiān)視及管理系統(tǒng)” 的設(shè)備組成、主要功能、工作原理和應(yīng)用效果，
提出了借助GIS和GPS技術(shù)對道口信息進(jìn)行整合等建議， 以實現(xiàn)道口防護(hù)裝置的現(xiàn)代化和智能化。
關(guān)鍵詞：鐵路道口；防護(hù)裝置；作業(yè)監(jiān)控；無線預(yù)警；節(jié)能
中圖分類號：U213．8+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號
寧局管內(nèi)共有道口563處，平均約6 km就有1
處道口。因此，確保道口安全，減少路外傷亡事故是
寧局安全管理的重要內(nèi)容之一。近年來，寧局在增
加資金投入，統(tǒng)一規(guī)劃全局道口平改立工程的同時，
加大了科技投入，積極研發(fā)并推廣道口防護(hù)裝置。
雖然道口平改立是消滅道口安全事故最徹底的解決
辦法，但由于此項工作周期長、投資大、見效慢，而且
受到征地拆遷、地方政府重視程度等各方面因素制
約，很難在短期內(nèi)將所有道口平改立。所以研發(fā)和
推廣先進(jìn)的道口防護(hù)裝置，依靠技術(shù)裝備現(xiàn)代化保
障道口行車安全就顯得尤為重要。南寧鐵路科學(xué)技
術(shù)研究所圍繞道口安全開展科技攻關(guān)，研制了
“DJ一1型道口作業(yè)監(jiān)控與無線預(yù)警裝置”、“節(jié)能型
監(jiān)護(hù)道口防護(hù)裝置”及“道口安全視頻監(jiān)視及管理系
統(tǒng)”，對確保道口安全取得了較好效果。
1 DJ一1道口作業(yè)監(jiān)控與無線預(yù)警裝置
1．1 設(shè)備組成該裝置由前端道口設(shè)備和后端數(shù)
據(jù)分析管理系統(tǒng)兩部分組成。前端道口設(shè)備分為主
機(jī)、無線預(yù)警天線、欄桿(或欄門)檢測傳感器和外接
“在崗按鈕”盒。后端數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)分為計算
機(jī)、打印機(jī)和Ic卡讀寫器。
1．2 主要功能
1．2．1 道口工在崗監(jiān)督功能 當(dāng)處于非接車作業(yè)狀
態(tài)時，監(jiān)督道口工是否在崗。定時提示道口工應(yīng)答，
若沒有按規(guī)定應(yīng)答則記錄在案，以防止道口工離崗
4
或睡覺。
1．2．2 道口工接車作業(yè)監(jiān)督功能 當(dāng)處于接車作業(yè)
狀態(tài)時，監(jiān)督道口工的接車作業(yè)。對列車接近、欄桿
放下或欄門關(guān)閉、欄桿抬起或欄門開放、列車離去等
時刻進(jìn)行記錄，防止道口工違章操作。
1．2_3 無線預(yù)警與監(jiān)聽功能 當(dāng)?shù)揽诔霈F(xiàn)異常情
況，如汽車因故滯留在道口時，道口工可以及時通知
機(jī)車司機(jī)采取必要的措施，防止道口事故發(fā)生。道
口工通過電臺可以實時監(jiān)聽機(jī)車、車站、調(diào)度間的通
話信息。
1．2．4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與輸出報表功能管理人員可
以隨時用后端分析管理系統(tǒng)，查看裝置記錄下的道
口工作業(yè)過程和道口故障預(yù)警信息等數(shù)據(jù)資料，并
輸出數(shù)據(jù)報表，以便進(jìn)行考核管理。若發(fā)生道口事
故，亦可作為事故分析的依據(jù)。
1．2．5 遠(yuǎn)程管理功能 道口管理人員在辦公室就能
實時獲得監(jiān)控數(shù)據(jù)，能更及時了解、檢查道口工的工
作情況。在發(fā)現(xiàn)道口設(shè)備故障時，還能遠(yuǎn)程協(xié)助處
理，消除道口安全隱患。
1．3 工作原理
1．3．1 前端設(shè)備工作原理 前端設(shè)備里的單片機(jī)對
各輸入信號(列車接近、列車離開、欄桿放下、欄桿抬
起、面板按鈕動作等信號)進(jìn)行分析處理，按預(yù)先規(guī)
定的要求控制輸出設(shè)備(道口聲光報警、電動欄桿、
提示音響、告警音響、無線電臺等)做出相應(yīng)響應(yīng)，并
將發(fā)生時刻記錄在存儲媒體上。同時對設(shè)備本身進(jìn)
行自檢，出現(xiàn)故障時，故障指示燈發(fā)出提示。電瓶能
南寧鐵路局道口安全防護(hù)裝置及應(yīng)用
保證設(shè)備在停電后正常運(yùn)行時間不少于8 h，并對停
電、來電時刻進(jìn)行記錄。前端設(shè)備工作原則見圖1。
圖1 前端設(shè)備工作原理圖
1．3．2 后端管理系統(tǒng)工作原理后端管理系統(tǒng)通過
管理軟件將前端設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)存到數(shù)據(jù)庫供
日后分析使用，并可按要求輸出各種統(tǒng)計報表。
1．4 應(yīng)用效果DJ一1型道口作業(yè)監(jiān)控與無線預(yù)警
裝置于2000年通過寧局科技成果鑒定，隨后逐年在
局內(nèi)各工務(wù)段推廣應(yīng)用，至今已在全局所有有人看
守道口安裝81套。經(jīng)10多年的使用表明，該裝置在
確保道口行車安全和人生安全，防止和減少道口傷
亡事故中發(fā)揮了重要作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，2000年
至2012年上半年，因突發(fā)狀況，通過該裝置的“無線
預(yù)警”功能攔停列車482次，有效防止了道口事故的
發(fā)生。2009年至2012年，寧局有人看守道口完全杜
絕了行車事故的發(fā)生。
2 節(jié)能型監(jiān)護(hù)道口防護(hù)裝置
為了確保無人看守道口的安全，寧局已對正線
273處無人看守道口實行了全天監(jiān)護(hù)，并增設(shè)了道
口房，加裝了道口欄桿。但受條件限制，大部分監(jiān)護(hù)
道口無法解決供電問題，道口信號與報警裝置等設(shè)
備無法使用，通過道口的機(jī)動車輛和行人無法及時
獲得列車運(yùn)行信息，給監(jiān)護(hù)道口埋下安全隱患。為
此，迫切需要開發(fā)一種能改進(jìn)這種不利條件的道口
安全防護(hù)裝置，以提高監(jiān)護(hù)道口的安全防護(hù)能力。
節(jié)能型監(jiān)護(hù)道口防護(hù)裝置就是為滿足上述需求而研
發(fā)的設(shè)備。
2．1 設(shè)備組成 該裝置由遙控主機(jī)、太陽能供電照
明系統(tǒng)和2套聲光報警分機(jī)組成(見圖2所示)。
——_弋 ■) ．__醫(yī) — 一 —_一醫(yī) [ 廣—一
供電 供電 供電
匪 亟亙
圖2 裝置組成框圖
2。2 主要功能
2．2．1 安全導(dǎo)向功能面向公路、行人的預(yù)警信號
燈在沒有列車接近時閃黃燈；當(dāng)有列車接近時閃紅
燈，并發(fā)出語音警告，提醒行人車輛注意安全。
2．2．2 供電功能太陽能供電照明系統(tǒng)不僅解決了
鐵路監(jiān)護(hù)道口房的夜間照明問題，并能為整套設(shè)備
供電。
2．2-3 預(yù)留自動控制功能 提供自動控制接口，便
于連接其他設(shè)備，達(dá)到自動控制的目的。
2．3 工作原理
2．3．1 遙控主機(jī)工作原理遙控主機(jī)負(fù)責(zé)檢測主機(jī)
面板上的控制按鈕、分機(jī)及自動接口的工作狀態(tài)，當(dāng)
工作狀態(tài)信息發(fā)生變化時，執(zhí)行相應(yīng)的動作。用戶
按下主機(jī)面板上的某個按鈕后，遙控主機(jī)便向分機(jī)
發(fā)出相關(guān)指令(列車接近、列車離去、停機(jī))。當(dāng)接收
到分機(jī)的狀態(tài)指令后，遙控主機(jī)便在面板指示燈上
顯示分機(jī)的實時工作狀態(tài)。在接到分機(jī)信號燈為紅
燈閃爍時，控制面板指示燈閃紅燈；接到分機(jī)信號燈
為黃燈閃爍時，控制面板指示燈閃黃燈；接到分機(jī)信
號燈為滅燈狀態(tài)，控制面板指示燈滅燈。除了具有
人工操作的功能外，該裝置里配置的接口可與“列車
接近通知設(shè)備”輸出的列車接近和列車離去信號相
連，當(dāng)遙控主機(jī)收到自動接口發(fā)出的列車接近、列車
離去信號時，向分機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，從而達(dá)到自動
控制的目的。
2．3．2 分機(jī)工作原理接收主機(jī)發(fā)送過來的指令，
執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，并將執(zhí)行結(jié)果反饋給遙控主機(jī)。
例如，分機(jī)收到列車接近的指令后，控制信號燈閃紅
燈，同時發(fā)出“列車接近，禁止通行”的語音提示聲，
最后將當(dāng)前工作狀態(tài)發(fā)回主機(jī)。
2．3．3 太陽能供電照明系統(tǒng)太陽能供電照明系統(tǒng)
由太陽能電池板、充放電控制單元、蓄電池、照明控
制單元和節(jié)能燈組成。本系統(tǒng)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電
能，為照明燈提供電源，解決夜間照明問題，同時也
為整套裝置提供電源。蓄電池充滿電后，持續(xù)供電
時間不少于4 d。
2。4 應(yīng)用效果2010年起至2012年，南寧鐵路局
管轄范圍內(nèi)已安裝節(jié)能型監(jiān)護(hù)道口防護(hù)裝置39臺，
有效提高了監(jiān)護(hù)道口安全防范的能力。該裝置采用
太陽能供電技術(shù)，較好地解決了設(shè)備供電和監(jiān)護(hù)道
5
第19卷第2期
2013 年4 月
鐵道運(yùn)營技術(shù)
R ailway Operation Technology
Vo1 19 NO．2
April 2013
口房夜間照明問題，節(jié)約了能源，減少了投資和運(yùn)營
成本，符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的新趨勢。
3 道口安全視頻監(jiān)視及管理系統(tǒng)
3．1 設(shè)備組成該系統(tǒng)主要由道口視頻監(jiān)控報警
設(shè)備、中心服務(wù)器、視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)三部分組成。
如圖3所示。
匭— ]
I視頻監(jiān)控1
I管理系統(tǒng)I
圈3 設(shè)備組成框圖
3．2 主要功能
3．2．1 本地錄像功能 對道口房內(nèi)、道口房外欄桿
以內(nèi)的區(qū)段情況進(jìn)行錄像，記錄內(nèi)容保留30 d。道
口房設(shè)顯示設(shè)備，必要時可操作重放相關(guān)記錄視頻
文件。
3．2．2 實時監(jiān)控功能 工務(wù)部門管理人員通過視頻
監(jiān)控管理系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程查看道口房內(nèi)外的現(xiàn)場視頻，
并通過語音對話對道口工進(jìn)行指導(dǎo)。
3．2．3 報警提示功能 道口房設(shè)報警操作按鈕，道
口工按下此按鈕，將現(xiàn)場視頻截圖及相關(guān)信息發(fā)送
給管理人員，提醒管理人員注意。
3．2．4 查崗記錄功能為了督促、檢查管理人員對
道口的查崗落實情況，每次管理人員通過該系統(tǒng)查
看道口及與道口工的對話均會及時記錄，便于以后
考核。
3．3 工作原理 道口視頻監(jiān)控報警設(shè)備(簡稱監(jiān)控
設(shè)備)安放在道口現(xiàn)場，負(fù)責(zé)對道口房和道口欄桿內(nèi)
區(qū)段進(jìn)行視頻采集、錄像、監(jiān)控。監(jiān)控設(shè)備開機(jī)后會
自動通過網(wǎng)絡(luò)與中心服務(wù)器連接，并一直保持連接
狀態(tài)。當(dāng)工務(wù)部門管理人員想要查看某個道口情況
時，視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)就會發(fā)送指令給中心服務(wù)
器。中心服務(wù)器根據(jù)接收到的指令找到相應(yīng)的監(jiān)控
設(shè)備，并向其發(fā)送視頻請求指令。監(jiān)控設(shè)備接收到
請求指令后將圖像進(jìn)行壓縮，然后通過3G無線網(wǎng)絡(luò)
發(fā)送到中心服務(wù)器，再由中心服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給視頻監(jiān)
控管理系統(tǒng)。當(dāng)監(jiān)控設(shè)備發(fā)現(xiàn)報警按鈕被按下時，
自動將此時攝像機(jī)所拍攝的視頻轉(zhuǎn)換并合成一張圖
片，通過中心服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)，供管
6
理人員查看。管理人員要與道口工進(jìn)行語音對話
時，監(jiān)控設(shè)備會自動開始錄音，對話完畢后監(jiān)控設(shè)備
將錄音文件轉(zhuǎn)換、壓縮成mp3格式，發(fā)給中心服務(wù)器
保存。
3．4 應(yīng)用效果道口安全視頻監(jiān)視及管理系統(tǒng)于
2011年9月通過科技成果鑒定，獲得寧局科技進(jìn)步
一等獎，并于同年開始在局管轄范圍內(nèi)88個道口推
廣。目前該系統(tǒng)的現(xiàn)場施工已完成，相信系統(tǒng)正式
投入使用后將大幅提高工務(wù)部門的管理效率，督促
道口工規(guī)范作業(yè)程序，實現(xiàn)鐵路道口管理的現(xiàn)代化、
智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。
4 對寧局發(fā)展道口防護(hù)裝置的建議
4．1 基于GI$技術(shù)對道口信息進(jìn)行整合 隨著地
理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)的發(fā)展及推廣，GIS技術(shù)已逐
漸應(yīng)用到鐵路各個部門。若能借助GIS技術(shù)，將道
口的里程等基本屬性信息及照片、視頻等多元信息
按照空間位置統(tǒng)一管理，搭建道口綜合信息平臺。
那么道口管理人員就可以根據(jù)自己的權(quán)限，瀏覽專
門設(shè)立的網(wǎng)頁，檢索和查閱道口信息，實現(xiàn)道口日常
安全管理及搶險救災(zāi)時的決策支持。
4．2 發(fā)展無線列控以優(yōu)化道口關(guān)閉時間 國外鐵
路正在研究將無線列控移植到道口安全防護(hù)領(lǐng)域，
發(fā)展集調(diào)度指揮、列車運(yùn)行控制、區(qū)間控制、道口控
制等一體的無線綜合控制系統(tǒng)?？刂浦行目梢愿鶕?jù)
列車運(yùn)行速度，通過無線控制道口防護(hù)設(shè)備的啟動
時機(jī)，優(yōu)化道口關(guān)閉時間，實現(xiàn)改善道口通行效率的
目標(biāo)。若能將此系統(tǒng)消化應(yīng)用到寧局道口防護(hù)中，
必能緩解道口堵塞的矛盾，體現(xiàn)道口防護(hù)工作的人
性化。
4．3 基于GPS技術(shù)發(fā)展智能交通 全球衛(wèi)星定位
系統(tǒng)(GPS)已廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)洋、民航、公路等運(yùn)輸方
式中，但該項技術(shù)的缺陷是存在一定的定位誤差，需
要在地面設(shè)置信標(biāo)，進(jìn)行誤差校正。若能解決誤差
問題，實現(xiàn)列車準(zhǔn)確定位，當(dāng)檢測到列車即將通過道
口時才關(guān)閉道口欄門，無疑也是優(yōu)化道口安全防護(hù)、
發(fā)展智能交通系統(tǒng)的又一方法。
(下轉(zhuǎn)第10頁)
第19卷第2期
2013 年4 月
鐵道運(yùn)營技術(shù)
R ailway Operation Technology
Vo1．19 N O 2
April 2013
內(nèi)各城市的時空和心理的距離。
3．3 遠(yuǎn)景線網(wǎng)實施為促進(jìn)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)“大都市
圈”經(jīng)濟(jì)一體化，進(jìn)一步加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)的聯(lián)系，適時
對既有南防線、欽北線增建二線，同時將防城港至崇
左鐵路延伸至百色，經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)三大主軸實現(xiàn)客貨分
線運(yùn)輸，路網(wǎng)時效性、運(yùn)輸質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。遠(yuǎn)
景線網(wǎng)實施方案見表3。
表3 遠(yuǎn)景線網(wǎng)實施方案表
4 結(jié)束語
本文結(jié)合北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)城際鐵路客流預(yù)測結(jié)
果，考慮城際鐵路對城市群發(fā)展的誘導(dǎo)作用和路網(wǎng)
“點、線、面”的協(xié)調(diào)性，提出了“三主一繞一聯(lián)絡(luò)”的
城際鐵路網(wǎng)布局方案及實施步驟，具有一定的可行
性和操作性。
為促進(jìn)北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)“都市圈”和“城市群”的形
成，加速經(jīng)濟(jì)區(qū)一體化和增強(qiáng)各中心城市經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)
統(tǒng)一度，建議廣西區(qū)政府加快對北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)城際
鐵路網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)研究和規(guī)劃建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
[1]廣西壯族自治區(qū)人民政府：廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃
[R]，2008．3．
[2]廣西壯族自治區(qū)人民政府：《廣西統(tǒng)計年鑒2011》[M]，廣
西年鑒編輯出版．
[3]廣西壯族自治區(qū)人民政府：廣西國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十
二五”規(guī)劃綱要[R]，2011．5．
(上接第3頁)
[3]張喜，杜旭升，劉朝英．車站信號控制設(shè)備故障診斷專家
系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[J]．鐵道學(xué)報．2009，31(3)：43—49．
[4]李若瓊，李欣，董海鷹．基于證據(jù)理論的多信息融合故障
診斷研究[J]泊動化儀表．2006，27(12)：1—4．
[5]饒泓，扶名福．基于決策級信息融合的設(shè)備故障診斷方法
研究[J]．中國機(jī)械工程．2009，20(4)：433—437．
[6]王奉濤，馬孝江．基于D—s證據(jù)理論的信息融合在設(shè)備故
障診斷中應(yīng)用[J]．大連理工大學(xué)學(xué)報．2003，43(4)：
470-474．
(上接第6頁)
5 結(jié)束語
鐵路道口的安全直接關(guān)系著鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ǎ?
牽動著廣大人民群眾生命財產(chǎn)的安全和社會秩序的
穩(wěn)定。隨著鐵路安全風(fēng)險管理的逐步深入，道口安
全被擺到了更加突出的位置。鐵路部門除了繼續(xù)強(qiáng)
10
化道口看守人員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，認(rèn)真開展道口安全綜
合治理，繼續(xù)依靠各級地方政府支持，積極推進(jìn)道口
平改立工作進(jìn)程外，研發(fā)和推廣新型道口安全防護(hù)
裝置，仍是近期道口安全防護(hù)的重要措施。如今，隨
著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和成熟，為道口
防護(hù)裝置的進(jìn)一步改進(jìn)和發(fā)展創(chuàng)造了條件。因此，
如何使裝置能更為可靠的運(yùn)行，為用戶提供更為人
性化的操作，實現(xiàn)防護(hù)裝置的現(xiàn)代化和智能化，將成
為今后道口安全防護(hù)裝置發(fā)展的新方向。

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