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南宁铁路局道口安全防护装置及应用

文档作者：伍毅珊文档来源：南宁铁路局科学技术研究所		点击数：	更新时间： 2021年01月02日
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第19卷第2期
2013年4月
铁道运营技术
Railway Operation Technology
V O1．19 N O 2
A pril 2013
南宁铁路局道口安全防护装置及应用
伍毅珊
(南宁铁路局科学技术研究所，工程师，广西南宁530003)
摘要：介绍了南宁铁路科学技术研究所研制的“DJ一1型道口作业监控与无线预警装置”、“节能型监护道
口防护装置”及“道口安全视频监视及管理系统” 的设备组成、主要功能、工作原理和应用效果，
提出了借助GIS和GPS技术对道口信息进行整合等建议， 以实现道口防护装置的现代化和智能化。
关键词：铁路道口；防护装置；作业监控；无线预警；节能
中图分类号：U213．8+2 文献标识码：B 文章编号
宁局管内共有道口563处，平均约6 km就有1
处道口。因此，确保道口安全，减少路外伤亡事故是
宁局安全管理的重要内容之一。近年来，宁局在增
加资金投入，统一规划全局道口平改立工程的同时，
加大了科技投入，积极研发并推广道口防护装置。
虽然道口平改立是消灭道口安全事故最彻底的解决
办法，但由于此项工作周期长、投资大、见效慢，而且
受到征地拆迁、地方政府重视程度等各方面因素制
约，很难在短期内将所有道口平改立。所以研发和
推广先进的道口防护装置，依靠技术装备现代化保
障道口行车安全就显得尤为重要。南宁铁路科学技
术研究所围绕道口安全开展科技攻关，研制了
“DJ一1型道口作业监控与无线预警装置”、“节能型
监护道口防护装置”及“道口安全视频监视及管理系
统”，对确保道口安全取得了较好效果。
1 DJ一1道口作业监控与无线预警装置
1．1 设备组成该装置由前端道口设备和后端数
据分析管理系统两部分组成。前端道口设备分为主
机、无线预警天线、栏杆(或栏门)检测传感器和外接
“在岗按钮”盒。后端数据分析管理系统分为计算
机、打印机和Ic卡读写器。
1．2 主要功能
1．2．1 道口工在岗监督功能 当处于非接车作业状
态时，监督道口工是否在岗。定时提示道口工应答，
若没有按规定应答则记录在案，以防止道口工离岗
4
或睡觉。
1．2．2 道口工接车作业监督功能 当处于接车作业
状态时，监督道口工的接车作业。对列车接近、栏杆
放下或栏门关闭、栏杆抬起或栏门开放、列车离去等
时刻进行记录，防止道口工违章操作。
1．2_3 无线预警与监听功能 当道口出现异常情
况，如汽车因故滞留在道口时，道口工可以及时通知
机车司机采取必要的措施，防止道口事故发生。道
口工通过电台可以实时监听机车、车站、调度间的通
话信息。
1．2．4 数据统计分析与输出报表功能管理人员可
以随时用后端分析管理系统，查看装置记录下的道
口工作业过程和道口故障预警信息等数据资料，并
输出数据报表，以便进行考核管理。若发生道口事
故，亦可作为事故分析的依据。
1．2．5 远程管理功能 道口管理人员在办公室就能
实时获得监控数据，能更及时了解、检查道口工的工
作情况。在发现道口设备故障时，还能远程协助处
理，消除道口安全隐患。
1．3 工作原理
1．3．1 前端设备工作原理 前端设备里的单片机对
各输入信号(列车接近、列车离开、栏杆放下、栏杆抬
起、面板按钮动作等信号)进行分析处理，按预先规
定的要求控制输出设备(道口声光报警、电动栏杆、
提示音响、告警音响、无线电台等)做出相应响应，并
将发生时刻记录在存储媒体上。同时对设备本身进
行自检，出现故障时，故障指示灯发出提示。电瓶能
南宁铁路局道口安全防护装置及应用
保证设备在停电后正常运行时间不少于8 h，并对停
电、来电时刻进行记录。前端设备工作原则见图1。
图1 前端设备工作原理图
1．3．2 后端管理系统工作原理后端管理系统通过
管理软件将前端设备记录的数据，转存到数据库供
日后分析使用，并可按要求输出各种统计报表。
1．4 应用效果DJ一1型道口作业监控与无线预警
装置于2000年通过宁局科技成果鉴定，随后逐年在
局内各工务段推广应用，至今已在全局所有有人看
守道口安装81套。经10多年的使用表明，该装置在
确保道口行车安全和人生安全，防止和减少道口伤
亡事故中发挥了重要作用。据不完全统计，2000年
至2012年上半年，因突发状况，通过该装置的“无线
预警”功能拦停列车482次，有效防止了道口事故的
发生。2009年至2012年，宁局有人看守道口完全杜
绝了行车事故的发生。
2 节能型监护道口防护装置
为了确保无人看守道口的安全，宁局已对正线
273处无人看守道口实行了全天监护，并增设了道
口房，加装了道口栏杆。但受条件限制，大部分监护
道口无法解决供电问题，道口信号与报警装置等设
备无法使用，通过道口的机动车辆和行人无法及时
获得列车运行信息，给监护道口埋下安全隐患。为
此，迫切需要开发一种能改进这种不利条件的道口
安全防护装置，以提高监护道口的安全防护能力。
节能型监护道口防护装置就是为满足上述需求而研
发的设备。
2．1 设备组成 该装置由遥控主机、太阳能供电照
明系统和2套声光报警分机组成(见图2所示)。
——_弋 ■) ．__医 — 一 —_一医 [ 广—一
供电 供电 供电
匪 亟亘
图2 装置组成框图
2。2 主要功能
2．2．1 安全导向功能面向公路、行人的预警信号
灯在没有列车接近时闪黄灯；当有列车接近时闪红
灯，并发出语音警告，提醒行人车辆注意安全。
2．2．2 供电功能太阳能供电照明系统不仅解决了
铁路监护道口房的夜间照明问题，并能为整套设备
供电。
2．2-3 预留自动控制功能 提供自动控制接口，便
于连接其他设备，达到自动控制的目的。
2．3 工作原理
2．3．1 遥控主机工作原理遥控主机负责检测主机
面板上的控制按钮、分机及自动接口的工作状态，当
工作状态信息发生变化时，执行相应的动作。用户
按下主机面板上的某个按钮后，遥控主机便向分机
发出相关指令(列车接近、列车离去、停机)。当接收
到分机的状态指令后，遥控主机便在面板指示灯上
显示分机的实时工作状态。在接到分机信号灯为红
灯闪烁时，控制面板指示灯闪红灯；接到分机信号灯
为黄灯闪烁时，控制面板指示灯闪黄灯；接到分机信
号灯为灭灯状态，控制面板指示灯灭灯。除了具有
人工操作的功能外，该装置里配置的接口可与“列车
接近通知设备”输出的列车接近和列车离去信号相
连，当遥控主机收到自动接口发出的列车接近、列车
离去信号时，向分机发出相应的指令，从而达到自动
控制的目的。
2．3．2 分机工作原理接收主机发送过来的指令，
执行相应的任务，并将执行结果反馈给遥控主机。
例如，分机收到列车接近的指令后，控制信号灯闪红
灯，同时发出“列车接近，禁止通行”的语音提示声，
最后将当前工作状态发回主机。
2．3．3 太阳能供电照明系统太阳能供电照明系统
由太阳能电池板、充放电控制单元、蓄电池、照明控
制单元和节能灯组成。本系统是将太阳能转化为电
能，为照明灯提供电源，解决夜间照明问题，同时也
为整套装置提供电源。蓄电池充满电后，持续供电
时间不少于4 d。
2。4 应用效果2010年起至2012年，南宁铁路局
管辖范围内已安装节能型监护道口防护装置39台，
有效提高了监护道口安全防范的能力。该装置采用
太阳能供电技术，较好地解决了设备供电和监护道
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第19卷第2期
2013 年4 月
铁道运营技术
R ailway Operation Technology
Vo1 19 NO．2
April 2013
口房夜间照明问题，节约了能源，减少了投资和运营
成本，符合当今节能环保的新趋势。
3 道口安全视频监视及管理系统
3．1 设备组成该系统主要由道口视频监控报警
设备、中心服务器、视频监控管理系统三部分组成。
如图3所示。
匦— ]
I视频监控1
I管理系统I
圈3 设备组成框图
3．2 主要功能
3．2．1 本地录像功能 对道口房内、道口房外栏杆
以内的区段情况进行录像，记录内容保留30 d。道
口房设显示设备，必要时可操作重放相关记录视频
文件。
3．2．2 实时监控功能 工务部门管理人员通过视频
监控管理系统，可远程查看道口房内外的现场视频，
并通过语音对话对道口工进行指导。
3．2．3 报警提示功能 道口房设报警操作按钮，道
口工按下此按钮，将现场视频截图及相关信息发送
给管理人员，提醒管理人员注意。
3．2．4 查岗记录功能为了督促、检查管理人员对
道口的查岗落实情况，每次管理人员通过该系统查
看道口及与道口工的对话均会及时记录，便于以后
考核。
3．3 工作原理 道口视频监控报警设备(简称监控
设备)安放在道口现场，负责对道口房和道口栏杆内
区段进行视频采集、录像、监控。监控设备开机后会
自动通过网络与中心服务器连接，并一直保持连接
状态。当工务部门管理人员想要查看某个道口情况
时，视频监控管理系统就会发送指令给中心服务
器。中心服务器根据接收到的指令找到相应的监控
设备，并向其发送视频请求指令。监控设备接收到
请求指令后将图像进行压缩，然后通过3G无线网络
发送到中心服务器，再由中心服务器转发给视频监
控管理系统。当监控设备发现报警按钮被按下时，
自动将此时摄像机所拍摄的视频转换并合成一张图
片，通过中心服务器转发到视频监控管理系统，供管
6
理人员查看。管理人员要与道口工进行语音对话
时，监控设备会自动开始录音，对话完毕后监控设备
将录音文件转换、压缩成mp3格式，发给中心服务器
保存。
3．4 应用效果道口安全视频监视及管理系统于
2011年9月通过科技成果鉴定，获得宁局科技进步
一等奖，并于同年开始在局管辖范围内88个道口推
广。目前该系统的现场施工已完成，相信系统正式
投入使用后将大幅提高工务部门的管理效率，督促
道口工规范作业程序，实现铁路道口管理的现代化、
智能化、数字化和网络化。
4 对宁局发展道口防护装置的建议
4．1 基于GI$技术对道口信息进行整合 随着地
理信息系统(GIS)技术的发展及推广，GIS技术已逐
渐应用到铁路各个部门。若能借助GIS技术，将道
口的里程等基本属性信息及照片、视频等多元信息
按照空间位置统一管理，搭建道口综合信息平台。
那么道口管理人员就可以根据自己的权限，浏览专
门设立的网页，检索和查阅道口信息，实现道口日常
安全管理及抢险救灾时的决策支持。
4．2 发展无线列控以优化道口关闭时间 国外铁
路正在研究将无线列控移植到道口安全防护领域，
发展集调度指挥、列车运行控制、区间控制、道口控
制等一体的无线综合控制系统。控制中心可以根据
列车运行速度，通过无线控制道口防护设备的启动
时机，优化道口关闭时间，实现改善道口通行效率的
目标。若能将此系统消化应用到宁局道口防护中，
必能缓解道口堵塞的矛盾，体现道口防护工作的人
性化。
4．3 基于GPS技术发展智能交通 全球卫星定位
系统(GPS)已广泛应用于远洋、民航、公路等运输方
式中，但该项技术的缺陷是存在一定的定位误差，需
要在地面设置信标，进行误差校正。若能解决误差
问题，实现列车准确定位，当检测到列车即将通过道
口时才关闭道口栏门，无疑也是优化道口安全防护、
发展智能交通系统的又一方法。
(下转第10页)
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铁道运营技术
R ailway Operation Technology
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内各城市的时空和心理的距离。
3．3 远景线网实施为促进北部湾经济区“大都市
圈”经济一体化，进一步加强经济区内的联系，适时
对既有南防线、钦北线增建二线，同时将防城港至崇
左铁路延伸至百色，经济区内三大主轴实现客货分
线运输，路网时效性、运输质量得到进一步提高。远
景线网实施方案见表3。
表3 远景线网实施方案表
4 结束语
本文结合北部湾经济区城际铁路客流预测结
果，考虑城际铁路对城市群发展的诱导作用和路网
“点、线、面”的协调性，提出了“三主一绕一联络”的
城际铁路网布局方案及实施步骤，具有一定的可行
性和操作性。
为促进北部湾经济区“都市圈”和“城市群”的形
成，加速经济区一体化和增强各中心城市经济协调
统一度，建议广西区政府加快对北部湾经济区城际
铁路网进行系统研究和规划建设。
参考文献：
[1]广西壮族自治区人民政府：广西北部湾经济区发展规划
[R]，2008．3．
[2]广西壮族自治区人民政府：《广西统计年鉴2011》[M]，广
西年鉴编辑出版．
[3]广西壮族自治区人民政府：广西国民经济和社会发展“十
二五”规划纲要[R]，2011．5．
(上接第3页)
[3]张喜，杜旭升，刘朝英．车站信号控制设备故障诊断专家
系统的研究与实现[J]．铁道学报．2009，31(3)：43—49．
[4]李若琼，李欣，董海鹰．基于证据理论的多信息融合故障
诊断研究[J]泊动化仪表．2006，27(12)：1—4．
[5]饶泓，扶名福．基于决策级信息融合的设备故障诊断方法
研究[J]．中国机械工程．2009，20(4)：433—437．
[6]王奉涛，马孝江．基于D—s证据理论的信息融合在设备故
障诊断中应用[J]．大连理工大学学报．2003，43(4)：
470-474．
(上接第6页)
5 结束语
铁路道口的安全直接关系着铁路运输的畅通，
牵动着广大人民群众生命财产的安全和社会秩序的
稳定。随着铁路安全风险管理的逐步深入，道口安
全被摆到了更加突出的位置。铁路部门除了继续强
10
化道口看守人员作业标准化，认真开展道口安全综
合治理，继续依靠各级地方政府支持，积极推进道口
平改立工作进程外，研发和推广新型道口安全防护
装置，仍是近期道口安全防护的重要措施。如今，随
着科学技术的进步，新技术不断涌现和成熟，为道口
防护装置的进一步改进和发展创造了条件。因此，
如何使装置能更为可靠的运行，为用户提供更为人
性化的操作，实现防护装置的现代化和智能化，将成
为今后道口安全防护装置发展的新方向。

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