铁路道口无人化远程控制系统的开发与应用

车彦亮

（济钢集团有限公司 物流管理中心，山东 济南250101）

铁路道口无人化远程控制系统的开发与应用

车彦亮

（济钢集团有限公司 物流管理中心，山东 济南250101）

为改变原始的人工看守铁路道口的运行模式，减少人力资源的消耗，通过应用光纤控制网络、PLC控制系统、上位画面组态及现场硬件设备的改造等技术手段，对铁路道口实施无人化远程控制系统的优化改造，提高了系统的自动控制水平，降低了工人的劳动强度，节约了大量的人力资源，每年节省人工费约350万元，取得了良好的效果。

铁路道口；光纤控制网络；远程控制系统

1 前 言

济钢物流管理中心铁路运输区域共有厂内铁路道口51个，其中有人值守道口24个，无人看管道口24个，专用道口3个。有人值守道口每班一人，采取四班三运转方式，每个道口4人，共配置100名道口工作人员，需要人员较多，消耗了大量的人力成本。同时，现场栏木均采用电动伸缩式栏木机，道口员通过现场手动操作方式对栏木机进行开关作业，控制水平较低，工人劳动强度较大，故障率高，不易维修，致使道口作业经常出现故障。因此，济钢对铁路道口实施无人化远程控制改造，提高了现场硬件装配及系统的自动控制水平，减轻了工人的劳动强度，减少了现场人力运行成本，取得了很好的效果。

2 系统主要构成及控制原理

2.1 系统主要构成

每个集中控制室可远程控制6个铁路道口，控制室一台55寸显示器显示24路监控画面，操作台设置3台22寸显示器，中间一台用来显示控制画面，两边两台均显示4路监控画面（其中有一个和控制画面道口相对应），一个中央控制机柜，机柜中包括NVR(网络硬盘录像机)、工控机、交换机、光纤收发器、音频收发器、话筒集线器等设备。每个道口现场设置4台栏木机、铁路方向两套红绿灯、公路方向两套红绿灯、4个摄像头、两套声光报警器、一套高音喇叭、公路方向与铁路方向照明灯光、一台电气控制柜（机柜中包括PLC和继电器、空气开关、防雷器等）。现场与控制室通过光纤网络连接进行数据的传输与交换。

2.2 系统控制原理

操作上位机的组态软件，经过网络将操作传递给PLC，PLC控制继电器对栏木机、铁路方向红绿灯、公路方向红绿灯、声光报警器、照明灯光进行控制，控制结果再通过PLC用网络传递给上位机组态软件。操作人员通过组态软件可以直观地看到现场路口的实际情况。

2.3 系统主要功能

对操作员的操作能够详细记录，并具备操作和视频回放查询。对道口前端控制设备（如栏木机，道口报警器，公路铁路信号机）具备实时运行状态上位显示功能。道口视频监控和组态控制界面实现联动，即操作画面时视频监控自动切换至相应画面，方便操作人员观察操作。系统结构具备模块化，具备满足后期道口扩展和应用的条件。系统支持监控中心和前端道口控制双重控制模式，确保在故障状态下能够做到现场控制，并以现场控制优先。视频监控同时具备实时监听远距离声音和广播喊话功能。在现场异常情况下，可以随时向现场喊话。以28#道口为例，系统构成见图1。

图1 铁路道口无人化远程控制系统

3 关键控制技术开发应用

3.1 西门子博途编程软件

西门子博途软件是全集成自动化软件TIA portal，是西门子工业自动化集团发布的一款全新的全集成自动化软件，可对西门子全集成自动化中所涉及的所有自动化和驱动产品进行组态、编程和调试。主要特点：一款全中文版的仿真软件，全中文的编程界面，使用更加方便。对各种指令进行了优化处理，同类指令、程序库与指令之间进行了合并，界面更加紧凑和形象化。博途集成了STEP 7和WinCC（实际上是WinCC flexible），实现PLC和HMI的集成仿真，非常方便。过去要用STEP 7和WinCC flexible来实现“报告系统错误”功能，而博途可以在一个软件环境下实现。简单实用的语句表程序状态监控，语句表的程序状态监控有很大的改进，用户可设置监视对象。

3.2 易控组态软件

易控（INSPEC）是一套通用的监控和数据采集（SCADA）组态软件。以功能强大、性能稳定、图形精美、易学易用、开发高效、扩展容易等优点为自动化系统提供了理想的监控解决方案。主要特点：性能稳定、使用可靠；开发快捷，节省时间，事半功倍；画面精美，界面清晰，简约自然；通信容易，组态方便，功能强大。

3.3 海康威视控件与组态软件操作

每一个控制室设一套主控系统，操作台设3台显示器，中间的作为组态操作显示，左右各一台作为操作时画面与网络摄像机联动，主要是在易控组态软件中安装海康威视定制的服务器控件，来实现各个画面的切换，即操作组态画面道口1时，一个显示器显示道口1摄像状态，操作组态画面道口2时，另一个显示器显示道口2摄像状态，再操作道口3时，第一个显示器显示道口3摄像状态，然后每操作一个画面两个显示器进行交替显示，便于操作人员对操作的道口进行有效的监视。

3.4 现场喊话及声音反馈功能

通过光纤网络建立主控室与现场的远程通话联系，主要应用音频光端机、话筒集线器、功放、拾音器等装置，来实现主控室随时向现场喊话以及现场声音在主控室的反馈功能。当道口出现异常情况时，应用喊话功能，对现场进行提醒和警示，避免事故的发生。

4 结 语

本项目的开发与应用打破了传统的铁路道口看守模式，实现了铁路道口无人化远程自动控制，撤销了44名道口的看守工，仅保留主控室操作人员，年节约成本约350万元。提高了现场设备的自动控制水平，减轻了工人劳动强度，节约了大量的人力成本，达到了减员增效的目的。

Development and Application of Unmanned Remote Control System for Railway Crossing

CHE Yanliang
（The Logistics Management Center of JinanIron and Steel Group Corporation，Jinan 250101，China）

TP273

B

1004-4620（2017）05-0058-02

2017-06-22

车彦亮，男，1982年生，2006年毕业于北华大学电气工程及自动化专业。现为济钢物流管理中心机动科工程师，从事电气自动化设备管理及维护工作。