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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(lái)源：南寧鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)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(yíng)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(wú)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(duì)道口信息進(jìn)行整合等建議， 以實(shí)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(wú)線預(yù)警；節(jié)能
中圖分類號(hào)：U213．8+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)
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(lái)，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(shí)，
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(xiàng)工作周期長(zhǎng)、投資大、見(jiàn)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(kāi)展科技攻關(guān)，研制了
“DJ一1型道口作業(yè)監(jiān)控與無(wú)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(duì)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(wú)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(wú)線預(yù)警天線、欄桿(或欄門(mén))檢測(cè)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(jì)算
機(jī)、打印機(jī)和Ic卡讀寫(xiě)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(shí)，監(jiān)督道口工是否在崗。定時(shí)提示道口工應(yīng)答，
若沒(méi)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(jué)。
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(shí)，監(jiān)督道口工的接車作業(yè)。對(duì)列車接近、欄桿
放下或欄門(mén)關(guān)閉、欄桿抬起或欄門(mén)開(kāi)放、列車離去等
時(shí)刻進(jìn)行記錄，防止道口工違章操作。
1．2_3 無(wú)線預(yù)警與監(jiān)聽(tīng)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(shí)，道口工可以及時(shí)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(guò)電臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)機(jī)車、車站、調(diào)度間的通
話信息。
1．2．4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析與輸出報(bào)表功能管理人員可
以隨時(shí)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(guò)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(bào)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(shí)時(shí)獲得監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能更及時(shí)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(shí)，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(duì)
各輸入信號(hào)(列車接近、列車離開(kāi)、欄桿放下、欄桿抬
起、面板按鈕動(dòng)作等信號(hào))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(bào)警、電動(dòng)欄桿、
提示音響、告警音響、無(wú)線電臺(tái)等)做出相應(yīng)響應(yīng)，并
將發(fā)生時(shí)刻記錄在存儲(chǔ)媒體上。同時(shí)對(duì)設(shè)備本身進(jìn)
行自檢，出現(xiàn)故障時(shí)，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(shí)間不少于8 h，并對(duì)停
電、來(lái)電時(shí)刻進(jìn)行記錄。前端設(shè)備工作原則見(jiàn)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(guò)
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(kù)供
日后分析使用，并可按要求輸出各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。
1．4 應(yīng)用效果DJ一1型道口作業(yè)監(jiān)控與無(wú)線預(yù)警
裝置于2000年通過(guò)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(jì)，2000年
至2012年上半年，因突發(fā)狀況，通過(guò)該裝置的“無(wú)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(wú)人看守道口的安全，寧局已對(duì)正線
273處無(wú)人看守道口實(shí)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(wú)法解決供電問(wèn)題，道口信號(hào)與報(bào)警裝置等設(shè)
備無(wú)法使用，通過(guò)道口的機(jī)動(dòng)車輛和行人無(wú)法及時(shí)
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(kāi)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(yáng)能供電照
明系統(tǒng)和2套聲光報(bào)警分機(jī)組成(見(jiàn)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(hào)
燈在沒(méi)有列車接近時(shí)閃黃燈；當(dāng)有列車接近時(shí)閃紅
燈，并發(fā)出語(yǔ)音警告，提醒行人車輛注意安全。
2．2．2 供電功能太陽(yáng)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(wèn)題，并能為整套設(shè)備
供電。
2．2-3 預(yù)留自動(dòng)控制功能 提供自動(dòng)控制接口，便
于連接其他設(shè)備，達(dá)到自動(dòng)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(cè)主機(jī)
面板上的控制按鈕、分機(jī)及自動(dòng)接口的工作狀態(tài)，當(dāng)
工作狀態(tài)信息發(fā)生變化時(shí)，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。用戶
按下主機(jī)面板上的某個(gè)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(shí)時(shí)工作狀態(tài)。在接到分機(jī)信號(hào)燈為紅
燈閃爍時(shí)，控制面板指示燈閃紅燈；接到分機(jī)信號(hào)燈
為黃燈閃爍時(shí)，控制面板指示燈閃黃燈；接到分機(jī)信
號(hào)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(hào)相
連，當(dāng)遙控主機(jī)收到自動(dòng)接口發(fā)出的列車接近、列車
離去信號(hào)時(shí)，向分機(jī)發(fā)出相應(yīng)的指令，從而達(dá)到自動(dòng)
控制的目的。
2．3．2 分機(jī)工作原理接收主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)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(hào)燈閃紅
燈，同時(shí)發(fā)出“列車接近，禁止通行”的語(yǔ)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(yáng)能供電照明系統(tǒng)太陽(yáng)能供電照明系統(tǒng)
由太陽(yáng)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(yáng)能轉(zhuǎn)化為電
能，為照明燈提供電源，解決夜間照明問(wèn)題，同時(shí)也
為整套裝置提供電源。蓄電池充滿電后，持續(xù)供電
時(shí)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(tái)，
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(yáng)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(yíng)技術(shù)
R ailway Operation Technology
Vo1 19 NO．2
April 2013
口房夜間照明問(wèn)題，節(jié)約了能源，減少了投資和運(yùn)營(yíng)
成本，符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的新趨勢(shì)。
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(bào)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(duì)道口房?jī)?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(shí)可操作重放相關(guān)記錄視頻
文件。
3．2．2 實(shí)時(shí)監(jiān)控功能 工務(wù)部門(mén)管理人員通過(guò)視頻
監(jiān)控管理系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程查看道口房?jī)?nèi)外的現(xiàn)場(chǎng)視頻，
并通過(guò)語(yǔ)音對(duì)話對(duì)道口工進(jìn)行指導(dǎo)。
3．2．3 報(bào)警提示功能 道口房設(shè)報(bào)警操作按鈕，道
口工按下此按鈕，將現(xiàn)場(chǎng)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(duì)
道口的查崗落實(shí)情況，每次管理人員通過(guò)該系統(tǒng)查
看道口及與道口工的對(duì)話均會(huì)及時(shí)記錄，便于以后
考核。
3．3 工作原理 道口視頻監(jiān)控報(bào)警設(shè)備(簡(jiǎn)稱監(jiān)控
設(shè)備)安放在道口現(xiàn)場(chǎng)，負(fù)責(zé)對(duì)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(kāi)機(jī)后會(huì)
自動(dòng)通過(guò)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(mén)管理人員想要查看某個(gè)道口情況
時(shí)，視頻監(jiān)控管理系統(tǒng)就會(huì)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(qǐng)求指令。監(jiān)控設(shè)備接收到
請(qǐng)求指令后將圖像進(jìn)行壓縮，然后通過(guò)3G無(wú)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(bào)警按鈕被按下時(shí)，
自動(dòng)將此時(shí)攝像機(jī)所拍攝的視頻轉(zhuǎn)換并合成一張圖
片，通過(guò)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(yǔ)音對(duì)話
時(shí)，監(jiān)控設(shè)備會(huì)自動(dòng)開(kāi)始錄音，對(duì)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(guò)科技成果鑒定，獲得寧局科技進(jìn)步
一等獎(jiǎng)，并于同年開(kāi)始在局管轄范圍內(nèi)88個(gè)道口推
廣。目前該系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)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(mén)的管理效率，督促
道口工規(guī)范作業(yè)程序，實(shí)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(duì)寧局發(fā)展道口防護(hù)裝置的建議
4．1 基于GI$技術(shù)對(duì)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(gè)部門(mén)。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(tái)。
那么道口管理人員就可以根據(jù)自己的權(quán)限，瀏覽專
門(mén)設(shè)立的網(wǎng)頁(yè)，檢索和查閱道口信息，實(shí)現(xiàn)道口日常
安全管理及搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)的決策支持。
4．2 發(fā)展無(wú)線列控以優(yōu)化道口關(guān)閉時(shí)間 國(guó)外鐵
路正在研究將無(wú)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(wú)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(guò)無(wú)線控制道口防護(hù)設(shè)備的啟動(dòng)
時(shí)機(jī)，優(yōu)化道口關(guān)閉時(shí)間，實(shí)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(xiàng)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(wèn)題，實(shí)現(xiàn)列車準(zhǔn)確定位，當(dāng)檢測(cè)到列車即將通過(guò)道
口時(shí)才關(guān)閉道口欄門(mén)，無(wú)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(yè))
第19卷第2期
2013 年4 月
鐵道運(yùn)營(yíng)技術(shù)
R ailway Operation Technology
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April 2013
內(nèi)各城市的時(shí)空和心理的距離。
3．3 遠(yuǎn)景線網(wǎng)實(shí)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(shí)
對(duì)既有南防線、欽北線增建二線，同時(shí)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(shí)現(xiàn)客貨分
線運(yùn)輸，路網(wǎng)時(shí)效性、運(yùn)輸質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。遠(yuǎn)
景線網(wǎng)實(shí)施方案見(jiàn)表3。
表3 遠(yuǎn)景線網(wǎng)實(shí)施方案表
4 結(jié)束語(yǔ)
本文結(jié)合北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)城際鐵路客流預(yù)測(cè)結(jié)
果，考慮城際鐵路對(duì)城市群發(fā)展的誘導(dǎo)作用和路網(wǎng)
“點(diǎn)、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(shí)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(duì)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(jì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十
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(上接第6頁(yè))
5 結(jié)束語(yǔ)
鐵路道口的安全直接關(guān)系著鐵路運(yùn)輸?shù)臅惩ǎ?
牽動(dòng)著廣大人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全和社會(huì)秩序的
穩(wěn)定。隨著鐵路安全風(fēng)險(xiǎn)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(mén)除了繼續(xù)強(qiáng)
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化道口看守人員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，認(rèn)真開(kāi)展道口安全綜
合治理，繼續(xù)依靠各級(jí)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(shí)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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