編組站貨檢安全集中監控系統的工程設計

顧 聞 劉少健

（中鐵二院武漢勘察設計研究院有限責任公司，武漢 430071）

1 工程概述

武漢北編組站是亞洲第一大鐵路貨物運輸編組站，共設有三級七場，采用編組站綜合集成自動化（CIPS）進行綜合管理，實現管理、決策、調度和控制一體化。

由于武漢北編組站貨檢工作任務繁忙，各種機檢設備和信息系統繁多、源點分散且相互獨立，使得貨檢作業效率低、時間長，質量難以保證。為了提高武漢北編組站貨車檢查作業效率和作業質量，本次設計對編組站的貨物列車出入口分散監控的貨檢設備進行集中監控整合，實現貨檢系統與CIPS系統等其他既有系統的信息融合及資源共享。

2 系統設計與實現

2.1 系統總體結構

編組站貨檢安全集中監控系統主要由5部分建設組成，如圖1所示。

2.1.1 顯示系統

根據鐵道部印發的《貨檢站安全集中監控系統技術條件（試行）》的要求，本系統的監控中心設置在武漢北站調度樓內。

監控中心設置8臺50英寸等離子顯示器，設置9臺21英寸液晶顯示器，實行分系統三個層面顯示，三層顯示設備顯示內容均可通過無線控制鍵盤，實現在任意主、輔屏上切換顯示，如圖2所示。

（1）第一層：墻面等離子顯示

安裝8臺50英寸等離子顯示屏，主要顯示武漢北站超限系統狀態、站場視頻監控、出發列車視頻監控等多個子系統的視頻圖像信息。

（2）第二層：前臺液晶顯示

前臺21英寸液晶顯示共9臺：左一為上行編組場超限檢測，左二為站場視頻監控，左三為上行綜合信息處理；右一為下行綜合信息處理，右二為站場視頻監控，右三為下行編組場超限檢測。

前臺左邊3個顯示屏由上行貨檢調度員操作監控、右邊3個顯示屏由下行貨檢調度員操作監控，

（3）第三層：后臺液晶顯示

左邊可顯示視頻信息，中間為計量檢測系統，右邊為全站綜合信息處理。

后臺3個顯示屏由貨運調度員（或主任）操作監控。

2.1.2 信號切換處理系統

監控中心設置1套RGB矩陣切換設備，實現VGA信號、視頻信號、網絡信號的單屏顯示、任意開窗口、任意切換、漫游、移動和縮放。

通過主機上的RS-232口控制等離子大屏單元、RGB矩陣，實現等離子的功能控制及VGA信號的自由切換。

2.1.3 服務器管理及商檢客戶端系統

監控中心設置服務器2臺、磁盤陣列1臺、硬件防火墻1臺、控制主機10臺及商檢客戶端設備4套，客戶端微機3套，用于對平臺信息系統的管理及信號自由傳送。

2.1.4 貨檢站安全集中監控系統管理軟件

新建編組站貨檢站安全集中監控系統平臺管理軟件，用于系統建設目標相關管理功能的實現。

2.1.5 現場數據采集系統

現場數據包括來自上下行到達場的4套超限、4套高清圖像掃描及4套超偏載檢測、上下行出發場的5套出發列車監控、整裝二線1套動態軌道衡、整個編組站1套站場監控等幾大安全檢測設備的超偏、超重、超偏載、超限等視頻信息，以及各類機檢數據等，用于提供商檢日常工作所需要的相關依據。

2.2 集中監控系統功能

武漢北編組站安裝的機檢設備主要有鐵路貨車超限及裝載狀態監測系統、高清圖像掃描系統、出發列車視頻監控系統、超偏載檢測系統和動態軌道衡檢測系統。

2.2.1 鐵路貨車超限及裝載狀態監測系統功能

實現對進站貨物列車裝載超限的動態檢測和狀態的實時監視，輔助貨檢作業中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.2 高清圖像掃描系統功能

通過線陣掃描的方式獲取高清晰的貨車掃描圖像，輔助鐵路貨車超限及裝載狀態監測系統更好地對現場貨車裝載狀態進行實時監控。

2.2.3 出發列車視頻監控系統功能

實現對出站貨物列車裝載狀態的實時監視，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.4 超偏載檢測系統功能

實現自動檢測通過車輛的總重、載重、前后偏重及左右偏載,并進行數據儲存、階段統計、超偏載車輛報警及打印和實時上傳數據，輔助貨檢作業中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.5 動態軌道衡檢測系統功能

實現自動檢測通過車輛的總重、載重，并進行數據儲存、階段統計、超載車輛報警及打印和實時上傳數據，輔助貨檢作業中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.3 機檢設備安置地點

京廣上行線和滬漢蓉上行線、京廣下行線和麻漢下行聯絡線正向接車方向進站信號機內方安裝鐵路貨車超限及裝載狀態監測設備4套、高清圖像掃描監測設備4套、超偏載檢測設備4套，如圖3所示。

京廣上行發車線、麻漢上行發車線、上行環發車線、京廣下行發車線和滬漢蓉下行發車線出站信號機內方安裝出發列車視頻監控設備5套。

Ⅶ場貨物整裝2線安裝動態軌道衡檢測設備1套。

各機檢設施的服務器、工控機、終端及存儲設備均設置于車站調度樓貨安系統機房內。

2.4 其他相關數據接口

本系統接入既有的編組站綜合集成自動化系統、現車及預確報系統、車號自動識別系統、危險貨物運輸安全監控系統和站場視頻監控系統的相關基礎數據。

2.5 網絡傳輸

2.5.1 傳輸通道

從傳輸通道的的穩定性、可靠性和經濟性等角度考慮，本系統的傳輸通道采用光通道，在系統機房與各監測點和貨檢作業崗點間敷設GYTA53型單模光纜。

2.5.2 組網方式

以車站系統機房為中心，系統機房至Ⅰ場商檢室、Ⅳ場商檢室采用環形連接，商檢室至監測點采用星形連接。由于投資限制，本系統在數據網絡和數據傳輸上沒有設計冗余網絡。

2.5.3 光纜終端組成

超限、高清圖像掃描、出發列車監控、超偏載及動態軌道衡等機檢設施的前端檢測設備，均通過站場內新敷設光纜接入到系統機房內相應的終端設備。

（1）超限監測、高清圖像掃描監測、超偏載檢測點4處：京廣上行線和滬漢蓉上行線、京廣下行線和麻漢下行聯絡線正向接車方向進站信號機內方。

（2）出發列車視頻監測點5處：京廣上行發車線、麻漢上行發車線、上行環發車線、京廣下行發車線和滬漢蓉下行發車線出站信號機內方。

（3）軌道衡檢測點1處：Ⅶ場貨物整裝2線。

（4）貨檢作業崗點6處：Ⅰ場商檢室、Ⅲ場商檢室、Ⅳ場商檢室、Ⅵ場商檢室、13號樓列檢室和電報所。

3 結束語

本系統建成后，通過強大的綜合預檢報警功能和實時監控追蹤，形成全天候、全方位、全過程的貨運安全監測網絡，明顯提高貨車裝載狀態不良問題的發現率，避免超載、偏載、超限的漏檢，保證貨運安全。另外，清晰的多方位視頻監控和精準數據檢測，可實現設備綜合預檢、人工重點檢查的人機結合貨檢作業新模式，將以往僅憑人力和經驗的靜態檢查轉變為依靠設備和科技的動態檢測，大大提高貨檢的準確性、針對性，避免傳統模式下將嫌疑車輛全部扣送貨場進行人工測量的盲目性、臆測性，減少了因誤判誤扣產生的車輛調動、解編及二次作業時間和機力、人力、物力浪費，壓縮檢測、整理作業時間和中、停時間，從而提高了貨檢效率。同時，本系統還改變原先傳統、落后的作業模式，發揮新技術、新設備的精確檢測性能和自動化處理功能，在一定程度上提高了貨檢作業質量，降低了現場作業強度。