車站作業車輛防溜狀態無線監控揭示系統技術方案研究

張克家，金志毅，韓 輝

（北京鐵路局天津車務段，天津300142）

車列、車輛的防溜撤溜是車務部門一項重要的作業環節。在作業繁忙的車站，由于防撤溜地點、時間不固定，防溜撤溜人員不固定，因此，由于疏忽造成漏撤、錯撤、錯防、漏防的問題發生。

研究車站作業車輛防溜狀態無線監控揭示系統是當前安全形勢的需要，是解決安全隱患的需要。天津車務段已成功研發車站作業車輛防溜狀態監控揭示系統唐官屯小站版，大站版正在研發中。有效解決了防撤溜管理的難題。

1 系統設計原則

（1）可獨立使用，并與其相關系統留有接口便于功能擴充。（2）數字化站場示意圖，人機界面友好，無線通訊技術開發應用。（3）作業過程中對防溜器具使用情況實現監控。（4）具有聲、圖標提示和告警、自動信息記錄，圖標滿足現場實際情況。（5）操作使用日志記錄儲存，提供簡捷輸入程序。（6）安裝在現場的無線射頻識別（RFID）模塊具有防震、防水，惡劣氣候和安裝需求的外觀設計。（7）程序具有可移植性，可擴展性、系統具有先進性、可靠性，設備具有通用性。（8）具有RFID讀取功能的手持臺與在用手持臺的兼容及改造。（9）操作簡便，自動化程度高。

2 系統功能

（1）防溜器具的出庫、管理、語音提示及信息自動記錄功能。

（2）防溜器具的編號，安裝股道、語音提示、圖標及信息記錄自動變化功能。

（3）防溜器具的按編號撤除，語音提示、圖標及信號記錄自動變化功能。

（4）防溜器具入庫、語音提示，圖標及信息記錄自動變化功能。

（5）作業線路檢查，徑路識別確認自動記錄及語音提示功能。

（6）貨物線防溜器具圖標庫及輸入功能，列車信息輸入選擇，數字圖標顯示功能。數據傳輸接受功能。

（7）重點提示固定位置的后臺（遠程）輸入選擇顯示功能。

（8）查詢記錄、語音提示、錄音回放、遠程維護功能。

3 要解決的問題

（1）防撤溜過程中1人現場作業，它人無法實時對其環節進行監控確認的管理難題。（2）現場作業人員錯防、錯撤、漏防、漏撤，現場當時無法提示，作業人員無法自控的問題。（3）鐵鞋撤除后沒有及時定置歸位，無法跟蹤掌握的問題。（4）室內人員無法對現場作業人員的防撤環節進行監督互控，對防撤錯誤無法診斷和無法及時提出糾正的問題。（5）線路檢查人員巡檢不到位，無法時實監控的問題。（6）作業人員發生防撤問題，分析原因時無實際數據、語音依據的問題。（7）自動信息記錄替代防撤溜登記手續。（8）通過系統設備達到：確認防撤溜是否正確；提示防撤溜實際環節及告警，控制問題發生，消除隱患；確保列車、調車安全。（9）通過系統建立室內人員對室外作業人員的監督互控，即人-機-人的互控模式，體現用設備控人的特點。

4 系統的組成

該系統采用計算機信息管理、無線通訊、RFID、電子機械技術。由微機、中心基站、通信天線、安裝在防溜器具上的移動無源設備和股道上的固定無源設備、電子揭示板及應用軟件組成。

5 技術方案

5.1 相關設備安裝RFID

（1）在每個防溜器具（鐵鞋、緊固器、木質止輪器、脫軌器）安裝RFID電子標簽。（2）在無線對講機上加裝RFID讀寫設備，在安放或撤出防溜器具時，利用無線對講機向系統自動報告安放及撤出情況。（3）在股道旁安裝RFID電子標簽用于股道號識別，也可以用無線對講機輸入防溜器具安放的股道號。

5.2 防溜器具出庫

監控值班員登錄到PC機上的監控軟件中，打開監控和操作界面，根據作業使用防溜器具計劃，選擇需要防溜器具放置的股道，選擇防溜器具號，通過無線方式將相關信息傳送給手持無線對講機和PC機。完成出庫登記。

5.3 防溜器具安裝及撤出

調車員（外勤接發車值班員）到達需要放置防溜器具的股道位置后，用手持無線對講機對股道邊的地面電子標簽進行掃描，獲取當前股道號信息，或用對講機輸入要安放鐵鞋（緊固器）的股道號。

安裝防溜器具完成后，用無線對講機掃描讀取防溜器具的電子標簽，無線對講機自動把本次安裝防溜器具的信息發送給系統。

撤除防溜器具時，需要用無線對講機再次讀取防溜器具的電子標簽，無線對講機自動把撤出防溜器具的信息發送給系統。如果系統在規定的時間內沒有收到防溜器具入庫信息，會不斷發出提示語音，提醒制動員。

5.4 中心監視記錄軟件的監視過程

當調車員完成需要放置防溜器具的股道掃描并將防溜器具成功防溜在正確的股道位置，此時手持終端將向中心設備發送防溜完成信號命令，中心設備收到信號命令以后，監視記錄軟件將在股道上出現兩個防溜器具圖標紅燈閃爍，表明當前股道位置的兩個防溜器具正處于防溜狀態。

當調車員收到中心設備的拆除防溜器具命令后，找到相應股道位置和防溜器具，成功撤溜，掃描防溜器具電子標簽，手持終端將設備拆除成功命令發送給中心設備，在收到拆除命令后，監視記錄軟件當前拆除防溜器具圖標在股道上變成黃色。

當調車員將防溜器具返回入庫后，手持終端將入庫命令成功傳至中心設備后，此時兩個圖標將會消失。如果防溜器具在撤溜后1 h內未入庫，此時兩個圖標便會變成黃色閃爍，提醒值班員與作業員進行通話，確認情況。

5.5 防溜器具狀態的實時顯示

監視管理軟件可以實時監視當前車站所有防溜器具的位置和狀態。并用相應顏色標識當前防溜器具是處于庫內狀態、在股道防溜狀態、撤溜狀態及撤溜未入庫狀態、入庫狀態，從而實現對防溜器具的動態監視。

5.6 系統管理

（1）系統信息共享。（2）股道定位和防溜器具身份識別。（3）系統管理權限和安全記錄。（4）語音通信。（5）建立圖標庫。（6）貨物線數據傳輸、接收、顯示程序編制。（7）時實刷新。

5.7 防撤溜信息流程

4股道北頭1號鐵鞋防撤溜如表1。

5.8 主要技術指標

表14 股道北頭1號鐵鞋防撤溜

符合有關技術標準。

車輛防溜監控采用C#語言，Access數據庫，VS2008開發工具。作業揭示電子板采用pb10.5開發工具，SQL-server數據庫，Win XP操作系統，52 inch電子大屏幕分辨率1360×768。

6 結束語

利用多種技術，實現對防溜器具使用環節的監控，并以語音、圖形、記錄形式同時顯現，直觀明了，自動化程度高，解決了多年現場防撤溜作業無法互控、無法自控的管理難題和安全隱患，避免了現場有源設備需要充電改造器具的難題。