基于远程集中管控方式的汉川厂区铁路行车改造研究与成果

王勇 郑科 黎瓯

国能长源汉川发电有限公司 湖北 武汉 430050

引言

铁路道口的安全管控向来是安全生产的重要课题与挑战。我国铁路道口的平交道口改造还不够完全，平交道口仍将占有相当大的比例。因此平交道口的安全畅通是关系铁路、公路行车安全和人身安全的大事。随着我国铁路的提速和机动车辆的迅速增长，加之国民安全意识较差、铁路设备的更新换代没有跟上经济发展的步伐等一系列的原因，导致我国铁路平交道口交通事故一直保持在较高的水平。如2004年，我国铁路发生道口事故729起，伤亡513人，中断正线行车2292h，直接经济损失1200余万元[1]。

国能长源汉川发电有限公司位于汉川市新河镇，电厂站内设有马庙道口、老厂翻车机道口、曹家口道口、江边泵房道口、质检运样道口共5个道口，且均为有人值守道口。其中，马庙道口出行的村民、机动车辆和非机动车辆最多，道口最为繁忙[2]。

为减少事故，增加运能，响应国家能源集团安全生产“零事故”的号召，提高铁路道口安全势在必行[3]。为此，本QC小组对铁路道口远程集中管控方式进行了研究，通过引入铁路道口远程集中管控的方式，将传统的“有人值守”或“缺人值守”现状转变为“远程可监视的无人值守”。因此，构建铁路道口远程集控管理系统，不仅可以增加铁路运输安全保障能力，还能够提高铁运效能。

本文第一部分将从现状调研与问题分析切入，提出本次改造的目标；第二部分联系以上问题，结合本小组在远程集控领域的研究，提出了可行的解决方案；第三部分将着重呈现改造效果以及将来的巩固措施与展望。

1 现状分析与改造目标

国能长源汉川发电有限公司建设有4台33MW2台100MW发电机组，总装机332MW。电厂于1989年正式投产发电，至今已运营33年。电厂距离武汉市36km，距离汉川市15km，交通方便。电厂铁路运煤专用线跨武汉、汉川两市，自汉丹线新沟车站西端南侧（下行侧）接轨，经王家窝、跨汉北河后进入厂区，全长6.419km。电厂站设有两个车场，其中老车场有9股道、新车场有6股道。两个车场附近有汉川市新河镇马庙村、曹家口村、东方红村、电厂江边循环泵房、三期码头，如图1 国能长源汉川发电有限公司厂区道口分布图所示。

图1 国能长源汉川发电有限公司厂区道口分布图

厂区内5处铁路平交道口分布于厂区的老车场、新车场范围，机车作业过程中，同时存在机车牵引、机车推进的作业状态。厂区无人道口缺乏自主安全管控设施。日常调车作业时，机车与平交道口的行人、车辆之间均存在不同程度行车安全隐患与风险。新沟站场进站道口电动门的开放状态没有辅助信号提醒，依靠人力物力支持，缺乏安全警示。

为此现状，小组成员针对事故发生的各种原因进行了调查，并针对管理、设备、人员3个层次得出了相应结论。

1.1 管理层面

长期以来，铁路安全运输一直是我公司着力关注的焦点，公司各级领导非常重视，齐抓共管，修编制定了各项规章制度，狠抓劳动纪律和调车作业纪律，强化铁路调车作业人员的日常行为，力求作业行为制度化、规范化。故在管理层面制度完善，本层面并不是造成事故的主要因素。

1.2 设备层面

各个铁路道口安全防护性差，现有设备陈旧，运行状态不佳，没有信号灯、声光报警、广播等设备作为辅助管理手段。系统设备管理困难，无法集中调度管理，数据存在信息孤岛。因此，设备层面，缺少防护、集中控制和管理装置成为可能导致事故的主要缺陷。

1.3 人员层面

马庙道口行人车辆流量较大，调度过程中，行人越界和车辆存在抢跑的情况时有发生，存在较大的安全隐患。厂内作业车司机由于超速、货车车门未关闭、货物坠落、注意力不集中等原因导致冲击安全防护装置，造成设备和财产损失的概率较高。可以发现，人的不可控因素是造成事故的主要原因。

综上所述，安全防护装置不足，过往行人和车辆缺乏信号提示是厂区铁路道口的主要安全隐患。

2 系统设计与实现策略

铁路道口的远程集成化管控是通过司机、道口与监控室3个对象的互联实现的。本QC小组首先在理论上，提出了在施工现场三者互联的实现过程与对应策略。

在司机接收道口信息时，由于培训不到位或安全意识淡薄等可能因素，可能出现司机忽视交通信号灯指示的问题。为此，应当加强对司机的培训，提高司机和调车人员业务技能，并使其严格遵守信号灯发出的指令。在道口处，信号的采集是三者互联的关键之一，这是由铁路道口两侧的轨道传感器实现的。在离铁路道口50m处安装轨道传感器，使出发道口机和声光报警器工作，进而能达到信号采集的目的。在道口向监控室的信息传递中，传感器信号通过网络传输至管理平台，值班室通过客户端接收相应的报警提示，通过声音或光报警提示值班室人员，并做出对应的操作。

完整的火车驶来时的道口远程集控调度过程如图2所示。

图2 火车驶来时的远程集控调度过程

在无列车驶来时，道口信号机亮黄灯。列车驶来时，传感器被触发，道口机亮红灯，声光报警器闪烁，并伴随语音提示“火车经过，注意安全”，闸机未到位时，机车信号机显示红灯。在此基础上，当闸机开关拨向N0时，即人工关闸后，闸机关到位开关闭合，机车信号机显示白灯。

依靠本电路设计，当火车离开后，传感器无触发信号，人工开闸后，道口机红灯变黄灯，声光报警器关闭，同时机车灯白灯变红灯，能实现如图3所示的集控过程。

图3 火车离开的远程集控流程图

本远程集中管控方式灵活运用道口传感器与人工监视室的信息互联，小组设计出了一套管控与示警一体的电路系统，并基于该电路的理论设计，提出了道口改造的实施对策。本对策针对基础设备的实际安装进行了详细阐述，并给出了安装设备的具体作用。

（1）系统布线分别从马庙、曹家口道口房及4#高杆灯取电源并敷设电缆，安装道闸（双开式）、道口报警装置、摄像头及照明（包括立杆）、轨道传感器安装调试。

（2）传感器安装距离道口60m处安装轨道传感器，测控信号。

（3）道口信号机和声光报警器安装在站场各道口道闸外侧（公路）安装道口信号机，道闸开放时亮黄灯，有火车经过前亮红灯，提示行人及车辆有列车通过，同时关闭道闸。

（4）闸机安装：当有火车经过时，关闭闸机，封闭铁路道口，确保道口安全。

（5）机车灯安装：在5个道口上下行左侧线路边50m处安装机车信号机，提示司机道闸的关闭状态，道闸关闭时亮黄灯，开放状态亮红灯，提高机车作业安全。

（6）监控安装：视频图像实时传送回铁路调度室，在调度室能通过视频监控能够远程控制各道口设备。

（7）ISC平台服务器安装：调度室内配置主控服务器，安装安防综合管理平台软件，所有道闸道闸设备（站内5个道口和区间3个道口共计8个道口）、控制终端、硬盘录像机、摄像机全部接入管理平台管理，增加硬盘录像机一套。

（8）在新沟站进站道口处，在该道口大门处安装门状态识别感应装置，道口大门状态识别感应能够自动检测该道口门的开闸状态，同时在轨道右侧距道口门处设置1组立柱式信号机灯，道口大门状态识别感应装置检测该道口门的打开状态时，点亮白灯表示道口大门开放，机车可以正常进入。亮红色灯表示道口大门关闭状态，机车不可进入，提示给机车司机，提高机车作业安全。

3 总结与展望

本QC小组经过深入研究调查，设计出基于软件平台集中式+分布式的管理模式，既可以远程集中调度，也可以就地控制的架构模式，实现了对8个铁路道口视音频、闸机的统一管理和控制，极大地增强了调度中心的控制能力。

团队成员多次在作业现场，与值班人员现场沟通，详细了解道口改造后的使用效果、操作员的操作习惯，难易程度，掌握第一手信息资料。准确定位每一个控制点位。掌握各个道口作业全过程动态。

该改造能够让厂区内的铁路运输系统具有较高安全性和准确性，较好的实时性和较强的兼容性，实现道口的安全和畅通。下一步，本小组将在此基础之上，从安全性、可视化、自动化、智慧化角度出发，加大研发力度，升级开发一套智慧型道口自动化控制系统，进一步推进基于远程集控的道口改造，满足未来发展的需要。

4 结束语

以上对国家能源集团汉川厂区内车场详细情况进行了介绍，并通过分析其现状与改造目标，提出了针对铁路道口的远程集成化管控研究。本次铁路道口改造项目初步实现了道口状态可视化、远程对讲、远程集中管控，集中调度功能，提升了道口管理水平，降低安全事故的发生率。综上所述，汉川厂区内车场使用铁路道口远程集中管控方式，有利于降低汉川厂区内调车作业以及警示过程中的安全隐患。