研祥MEC整机在铁路平交道口自动预警监控系统的应用

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一、系统概述
       
        铁路道口安全是铁路运输安全的重要组成部分，道口安全系统也是铁路行车安全保障系统的重要组成部分。目前，全国铁路提出了铁路运输行业的跨越式发展思路，铁路运输的快速发展必然使列车速度的迅速提高和列车密度的显著增大，从而也对铁路安全提出了新的要求，在铁路道口方面就表现在占用频率也就会显著提高，列车均占用道的时间也相应缩短，因此，铁路路口的安全防护任务就越来越繁重，道口必然会成为制约铁路行车安全的瓶颈之一。据数据文件显示，除去明显意图地自杀和脱轨事故以外，2012年度日本共发生294起火车与汽车和行人相撞事故。其中，仅有12起事故记载了“防止类似事故再次发生对策”。而且，很多也仅是“对司机进行指导，使其提高注意力不疏忽驾驶”的简单内容。在事故“概况”一栏当中，很多铁路运营商未提及发生道口事故的理由，甚至连火车速度等信息也未填写。对此，日本国土交通省铁路局相关负责人解释说：“对于行人在火车正前方横穿等情况，经营商很难做出防止再次发生对策。
         
       
         
        道口已成为铁路运输安全生产中的薄弱环节，也是道路运输的危险地段，直接威胁着交通参与者的人身安全，是铁路及道路安全系统中迫切需要加以研究解决的一个重要问题；针对铁路平交道口安全管理中存在的管理体制、管理手段、预警监控和防护等现状，以系统论的观点，分析道口事故频繁发生的主要原因和影响道口安全的主要因素，建立起适合道口的管理体制。在该体制下，提出道口安全及违章管理办法，同时构建以工控机为控制核心的列车接近道口数字化智能动态预警、列车通过道口智能防护、道口安全实时监控为主要特征，人、车、路为一体，预警、监控、防护、管理相结合的智能型数字化道口安全系统，将道口安全从以防护为主的观念转到以预警、监控和防护相结合的观念上来，最终实现道口安全的综合管理。
       
        二、系统描述
       
        平交道口（grade crossing）是指铁路和道路在同一平面上互相交叉的处所。当铁路与道路交叉时，道路交通量不大或没条件设置立体交叉时，应合理合并道路后设置平交道口（简称道口）。平交道口自动预警监控系统是一套针对公路和铁路平面交叉道口设计的，对铁路列车来车实现自动预警并实现自动化控制的监控系统。该系统可提前预知列车的时速、方向；通过控制主机自动遥控信号灯、警号，警示公路车辆、行人及时远离道口，并实现自动落杆；同时，可提醒道口值守人员按要求出勤维护交通秩序，全程录制火车通过过程的道口图像信息和值守人员操作信息。该系统的使用可确保平交道口的值守作业规范化，减轻值班人员工作强度，提高列车行车安全，减少路外安全事故的发生，已成为平交道口安全管理的必要保障系统。
         
       
        图1：智能型数字化铁路道口监控、防护系统框图
         
        系统特点
       
        ●环境适应性强
       
        考虑到铁路野外环境因素，系统采用工业级设备，耐高温、低温运行，经恶劣环境测试，可稳定长期运行。系统的无线接入模式，具有能耗管理功能可利用太阳能在阴雨条件下可连续工作10天，系统因超长恶劣天气致电力不足时可提前预警，转入人工值守模式。系统可采用有线接入模式，抗干扰性强，稳定性更高，可进行多股道的复杂来车信号综合判断。适合在大型作业站场使用。
       
        ●系统的安全性高
       
        自然灾害如雷电、高低温等因素都可能对前端采集设备造成冲击，影响设备安全运行。为确保系统的综合安全性，系统具有设备上线自检功能。前端设备在出现通信中断、电压过低、温度过低等可能引发系统故障因素时，系统可发出故障告警提示。道口值守人员在来车预警功能失效前可转入人工值守模式，保证安全作业。
       
        ●系统的容载性强
       
        系统采用模块化设计，根据不同道口的配置需求变化，可实现不同级别道口采用不同的配置，可实现复杂预判需求的智能管理，可实现来车预警、道闸控制、道口信号机控制、声音告警等模块的选配控制和流程配置。
       
        ●标准化安全作业
       
        系统检测到来车信号后可通过多种方式提醒值班人员并进行道口设备控制。控制面板指示灯提示预警、控制警号进行声音预警、通过音箱进行语音告警、通过控制道口信号机进行告警。系统预先按控制要求对各控制设备的人为干预点进行设定，并能够将所有告警和控制动作、按钮操作信息保存在系统中，供管理人员事后查询，提示职守人员按规范进行操作。
       
        平交道口智能控制系统对工控机要求
       
        ◆全密封无风扇、高性能、低功耗控制单元；
       
        ◆高温、低温满足户外安装使用要求；
       
        ◆抗震动满足车载要求；
       
        ◆宽电压范围输入，满足电源不稳定因数；
       
        ◆开放的数据接口、安全性能高；
       
        ◆方便的远程维护、易维护、易集成。
       
        三、结论
       
       
        铁路道口防护对提高铁路、道路的通过能力和保证行车安全具有重要的意义，采用自动预警监控系统后，虽然机动车辆不断增多，但交通事故反而会大幅度下降，这就是智能化信息管理的魅力之处。