防止电力机车进入停电区的明示系统

玉 佩

(北京铁路局 邯郸站，河北 邯郸 056000)

防止电力机车进入停电区的明示系统

玉 佩

(北京铁路局 邯郸站，河北 邯郸 056000)

为防止施工天窗内发生电力机车进入停电区的事故，采用 Visual Basic 编程软件，仿照列车调度指挥系统界面，研发施工天窗内防止电力机车进入停电区的明示系统，并且应用在邯郸站辖区马头站及邯郸站安全监控室。应用效果反映，该系统能够实时显示邯郸站辖区所有中间站停送电情况，能够有效避免电力机车进入停电区，减少铁路一般 C19 类事故发生，确保车站安全生产。

施工天窗；电力机车；系统；事故；安全；停电区

1 概述

在双线电气化铁路区段，施工、维修作业天窗分为垂直天窗和 V 型天窗，编组站和区段站等大型车站按照供电卡片停电作业。当进行 V 型天窗维修作业时，上下行线路一行接触网停电；或者场区内若干个停电卡片范围停电，其他卡片范围带电，就会产生停电和带电交界的地方。这些交界地方的卡控和明示成为安全关键点，施工期间，车站行车室往往比较繁忙，容易产生互控盲区，极易造成电力机车、动车组误进入停电线路 (包括站内、区间和邻站线路)，酿成铁路一般 C19 类事故，造成设备损坏甚至作业人员伤亡。例如：由于未恢复供电，容易刮坏接触网部件或使机车受电弓受损；当机车受电弓滑过分段绝缘时，可能烧伤绝缘，烧坏隔离开关；电力机车受电弓将高压电带入已停电的接触网上，危及检修作业人员安全。结合中国铁路总公司近年来的事故通报，邯长线 (邯郸南—长治北)、邯济线 (邯郸南—晏城北) 双线电气化改造，以及邯郸站施工改造情况，针对现场停电单元范围和数量的巨大变化，很有必要开发一种防止施工天窗内电力机车进入停电区的明示系统，能够让行车人员实时动态掌握现场停电范围及处所，避免电力机车误进入停电区，有效防止铁路一般 C19 类事故，确保施工安全。

邯郸站现行文件主要在规章制度、安全管理、人员培训等方面采取了相关措施，《行车组织规则》和《铁路技术管理规程》侧重于建立制度，提出方法和总结经验，对制度、方法和经验的实际执行效果并未进行分析[1-2]。黄昌奎[3]和姜镇华[4]从多方面总结分

析，虽然提及计算机技术，但并没有形成具体实施方案，崔元鹏等[5]在停电原理和联系制度上进行了全面分析，亦未提及计算机技术的明示系统，王金香[6]仅从营业线施工对运输组织的影响方面进行分析，并且提出施工安全卡控措施。列车调度指挥系统 (Train Operation Dispatching Command System，TDCS) 目前仅作为监视列车运行使用，而计算机联锁显示屏也不具备停电自动封锁功能。同时车务系统的规章制度、安全卡控措施，很多流于形式，存在于文字层面，对指导职工作业不够简单明了，对防止电力机车进入停电区效果存在局限性，上述措施都是存在于文件规定中或用现场的停电卡片进行卡控提示，亦或用应急盘、玻璃板之类在电脑操纵显示屏上辅助提示，不能简洁有效、直观形象地指导现场职工作业。

2 开发明示系统的主要原因分析

明示系统是一种将施工天窗内接触网的停送电范围直观反映在电脑屏幕上的系统，它利用计算机网络、信息技术等手段实现对接触网停送电的动态监视，使作业人员能够实时掌握管辖区域内的停送电情况。目前，邯郸站车务系统为了防止电力机车进入停电区，分别在人员、规章、安全管理等方面采取相关措施。然而，尽管采取了完善规章制度、加强安全卡控措施落实、加强作业人员电气化知识培训和干部盯控检查等手段，对防止电力机车进入停电区取得一定效果，但仍然难以有效防范邯郸站电力机车进入停电区事故的发生，因而亟需研究开发一种明示系统确保行车安全，开发明示系统的主要原因如下。

2.1 规章制度

需要接触网停电的作业项目应纳入施工计划，停电须经供电调度准许，严守停电时间、范围。供电调度在征求列车调度员同意并且签字后下达停电令给供电段。列车调度员同意签字前，必须确认即将停电的区间有无电力机车 (动车组) 及其牵引列车运行 (停留)，与车站值班员核对，得到汇报，确认安全后方可向有关车站、司机下达停电调度命令。尽管邯郸站努力完善并且严格执行各种规章制度，然而在实际应用中仍然存在诸多困难，难以有效防范邯郸站电力机车进入停电区事故的发生。各种规章制度主要由铁路局层面制定，因而仅能明确铁路作业中应注意的原则性内容，车务站段仍然需要根据车站的具体实际情况进一步完善和明确相关内容；规章、制度、办法繁多，大部分存在于书面文件中，可视化效果不好，停电规定仅抽象地存在于职工的脑海中；施工现场人员杂乱，事情繁多，遇有紧急情况职工很难顾全而违章，甚至酿成事故。

2.2 安全管理

车站值班员应在接触网停电后及时将停电命令内容传达给相关作业人员，并且与助理值班员、信号员核对停电卡片号，确定停电区域，及时正确做好标记。接触网停电后应认真落实V型天窗一行停电后对渡线道岔加锁的规定，其他情况按照规定对道岔单独锁闭，对信号机按钮钮封。在电力机车转线、转场、接发作业前，车站值班员必须认真核对停电卡片范围和机车径路，提前向司机传达清楚停电处所，认真联控。岗位互控，戴好电力机车表示帽，明确站内电力机车数量、股道、位置。当站内设有隔离开关时，有关作业人员应认真确认隔离开关的状态，确保安全。

车务站段应明确站内停电区域，根据车站设备情况做好卡控措施，明确固定径路，制定防止电力机车进入停电区的作业办法。当接触网一行停电时，信号员应进行渡线加锁，在应急盘上揭挂停电帽，同时在信号员操纵的计算机显示屏前挂透明塑料板并且对停电区域划红线。停电时供电人员或车站值班员须在接触网供电示意图勾画红线，信号楼人员核对停电卡片号，并且复诵签认调度命令。

尽管邯郸站在安全风险管理方面采用了诸多安全卡控管理手段，然而在实际应用中仍然不能有效防范邯郸站电力机车进入停电区事故的发生。各类卡控措施不够规范、简洁、全面，透明板在电脑显示屏前，红线并不明显，而且职工勾画没有规范化，不能和轨道电路故障红光带明显区分开来；不能简洁直观地显示车站停电的股道范围；不能显示相邻区间、相邻车站停电情况；接触网供电示意图不能表示区间停电，位置不一，大多数在作业人员侧面，导致观察不便，当现场没有供电作业人员时，让车务人员勾画停电范

围将失去意义。

2.3 人员

2.3.1 作业人员培训

铁路行车室的作业人员必须加强培训，并且考试合格后方准上岗作业。邀请电务系统专业科室人员对车务系统干部、职工进行电气化铁路接触网知识的专题讲座，增长电气化区段接触网停送电的知识储备，强化基础培训。对全路车务系统的电力机车进入停电区事故进行汇总学习，逐个案例分析原因，概括要点，让职工清楚如何避免重犯相同错误，做到举一反三。对其他工种和部门如车务外勤、调车、行车室人员、机务段司机、调度员、供电段驻站人员等进行培训，加强对机车属性、停电范围等作业要求的理解，并且提高非正常应急处理能力。尽管邯郸站积极加强对作业人员的电气化知识培训，然而培训的实际效果并不显著，施工天窗开启时电力机车进入停电区的事故仍然时有发生。有关电气化知识的培训讲座，因职工素质参差不齐，理解掌握程度不一，每次培训真正掌握知识要领的职工不足 2/3，现场职工随着时间的推移容易模糊淡忘，失去培训效果。

2.3.2 干部盯控检查

安排车站干部上岗，掌握车站停电范围，盯控行车室人员签收调度命令、传达、布置及停电帽揭挂、勾画停电范围，签认核对停电调度命令，填写接触网停电防护本，进一步明确停电范围。车站干部应了解车站内电力机车的数量及其位置，卡控停电期间电力机车的转线和列车接发作业，盯控并且督促行车室人员落实规章制度、落实卡控措施。尽管邯郸站在人员安全管理中采取了干部盯控检查措施，但仍然不能完全防止电力机车进入停电区的事故发生，部分值班干部业务不够熟悉，既要填写《施工维修停电安全防护本》，又要盯控行车室人员作业，当停电卡片较多时，难以全面掌控相邻车站及相邻区间停电情况，盯控效果并不明显。

3 明示系统的功能及应用效果

针对邯郸站辖区天窗内接触网停电频繁，尤其是邯郸南站、邯长线、邯济线电气化改造后，停电卡片变化较多，停电范围不易掌握的情况，邯郸站相继采取规章完善、安全管理、作业人员培训和干部盯控等手段，仍然无法有效防止天窗内电力机车进入停电区的事故发生，为进一步确保安全，邯郸站积极研究开发施工天窗内防止电力机车进入停电区的明示系统 (以下简称“明示系统”)，操作界面仿照 TDCS 系统，使操作人员能够直观形象地掌握接触网的停送电范围，从而确保铁路运输安全。

3.1 操作方法

利用鼠标单击明示系统中停电卡片上的停电按钮和恢复供电按钮，可以在系统中实现股道颜色变化。其中，红色为停电线路，蓝色为有电线路，便于作业人员清楚地掌握站内所有股道的停电交界范围。

通过点击拖动明示系统的水平滚动条，系统能够直观形象地反映站内、区间和邻站的停送电情况。监控室通过操作明示系统，能够观察全站辖区停电情况，辅助提示并且指导现场人员作业。通过设置最小化功能按钮，明示系统可以随时切换电脑屏幕，不影响其他办公软件及文件签收工作。

3.2 功能优势

（1）直观全面。现有措施中透明提示板仅能覆盖在计算机操纵屏幕上，利用记号笔勾画红线以描述停电地段，这样的方式使停电位置描述不准确，并且不能显示相邻区间和车站。明示系统运用教组原理[7]，通过股道颜色变化能够明确显示站内、区间和邻站的停送电情况，直观形象地反映施工停电具体范围，完全取代并且超越原透明提示板的功能，方便作业人员随时查询了解停送电情况。

（2）安全高效。规章制度及停电卡片号仅作为文字内容，要求职工背会，当停电卡片较多时，现场职工很难完全掌握清楚。通过明示系统，将停电范围呈现在职工眼前，便于职工清楚掌握停电的具体线路，取代了模糊不清的概念，用科技手段降低职工作业劳动强度，提高作业效率，确保作业安全。

（3）操作简便。邯郸站为纵列式二级四场区段站[8]，机务段换班电力机车出入段较多，各车场间联系频繁，加上停电单元较多，停电卡片不易管理，排列电力机车进路极易出错。明示系统采用 Visual

Basic 软件编程，系统界面参考 TDCS 的系统界面，通过鼠标点击、拖动水平滚动条等简单操作，能够实时显示邯郸站全部辖区内所有中间站停电、送电情况，在停电卡控中实现质的突破。邯郸站防止天窗内电力机车进入停电区明示系统运行界面 (部分车站) 如图 1 所示。在图 1 中，红色表示停电，蓝色表示恢复供电。

3.3 应用效果

明示系统已经应用在邯郸站安全监控室和马头站行车室，该系统简洁直观，对现场作业具有较强的指导意义，具有其他现行措施所不具备的优势，其应用效果如下。

（1）在明示系统应用之前，车间行车室近 1/4 作业人员对车站及区间停电范围模糊不清，现在行车室所有作业人员均能熟练掌握施工天窗内的停电处所，从人员方面杜绝了安全隐患。

（2）通过操作明示系统，行车室人员有效避免了一系列电力机车进入停电区的苗头性事件，如在安装明示系统之后的 2 个月内，发生电力机车误摘帽 1次，误排列电力机车的股道始端按钮操作 0 次，而在安装明示系统之前的 2 个月内，累计发生电力机车误摘帽 5 次，误排列电力机车的股道始端按钮操作 2次。由于明示系统的提示，大部分作业人员在摘帽前看到停电处所后不会再去进行摘帽操作，进而不会进行排列电力机车进路操作。

（3）邯郸站安全科监控室通过监控摄像头，结合明示系统，盯控管辖范围的 7 个中间站和 4 个车间的信号楼，能够成功监督行车人员的错误操作，及时提醒改正，确保施工期间整个车站的安全。

图1 邯郸站防止天窗内电力机车进入停电区明示系统运行界面(部分车站)

4 结束语

电气化铁路在施工天窗内容易发生电力机车或动车组列车误进入停电区的事故，相关规章制度在简洁直观性和现场指导性方面存在不足，为此，运用计算机技术研发明示系统，该系统比相关规章制度更加直观形象，比现行卡控措施更加精准全面，比干部盯控更加切实有效，在北京铁路局现有停电卡控措施中创新性与安全性上实现质的突破，有效确保了施工期间

的铁路行车安全。未来在明示系统的应用中，可以根据各个站段的实际需要，嵌入数据库模块，实现对作业人员的痕迹化管理。

[1] 北京铁路局.行车组织规则[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[2] 中国铁路总公司.铁路技术管理规程[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[3] 黄昌奎.防止电力机车进入停电 (无网区) 的对策[J].铁道运输与经济，2013，35(3)：85-88.HUANG Chang-kui.Countermeasures of Preventing Electric Locomotive Entering Power-cut(Non-electrified) Region[J].Railway Transport and Economy，2013，35(3)：85-88.

[4] 姜镇华.电力机车进入无电(网)区的原因分析及对策[J].上海铁道科技，2014(4)：54-56.

[5] 崔元鹏，李锡钢.关于防止电力机车进入停电区的探讨[C]//山东铁道学会.山东铁道学会铁路运输安全学术研讨论文集，济南：山东铁道学会，2012：85-87.

[6] 王金香.铁路营业线施工条件下行车安全的思考[J].铁道货运，2013，31(4)：12-14.WANG Jin-xiang.Thoughts on Running Safety of Railway Operating Line under Construction[J].Railway Freight Transport，2013，31(4)：12-14.

[7] 杨 铭.VB程序设计案例教程[M].北京：中国铁道出版社，2014.

[8] 李海鹰，张 超.铁路站场及枢纽[M].北京：中国铁道出版社，2011.

（责任编辑 冯姗姗）

Warning System Development for Electric Locomotive to Enter Power-cut Area

YU Pei
(Handan Station, Beijing Railway Administration, Handan 056000, Hebei, China)

Through analyzing the existing imperfect measures for preventing electric locomotive from entering power-cut area, and in order to avoid accident of electric locomotive entering power-cut area during the period of construction window, this paper adopts Visual Basic programming software, and develops warning system preventing electric locomotive from entering power-cut area according to the interface of train dispatching and commanding system, and installs safety surveillance room at Matou Station and Handan Station. Application result shows the system can show the power cut and transmission situation at all intermediate stations administered by Handan Station, and effectively prevents electric locomotive from entering power-cut area, and reduces accidents of C19 category, which ensure the safe operation of station.

Construction Window; Electric Locomotive; System; Accident; Safety; Power-cut Area

1004-2024(2016)10-0039-05

U297.9；U298

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.10.08

2016-08-17

玉佩(1986—)，男，河北邯郸人，大学本科。