鐵路信號自動報警系統的研究

唐濱

摘 要：鐵路信號設備是鐵路運輸的基礎設備之一。它猶如人的耳目和中樞神經，擔負著路網上行車設備的運用狀況、列車運行的實時狀態、運輸調度的指令控制等信息的傳遞與監控任務。本文對鐵路道口設備改造的基本方案作了簡要分析。

關鍵詞：鐵路信號；自動報警

鐵路信號是鐵路“信號、聯鎖、閉塞”的總稱，是由各類信號顯示、軌道電路、道岔轉轍裝置等主體設備及其他有關附屬設施構成的一個完整的體系。鐵路信號的主要功能是：保證鐵路行車安全、擴大線路通過能力、提高運輸組織效率、改善職工勞動條件。

天津港第一港埠有限公司碼頭目前有鐵路道口14個，為方便描述，現將碼頭鐵路道口編為1-15號，碼頭1道1口為1號，3道1口為2號，以此類推直至3道7口為14號。一場、三場、五場理貨樓分別有人值班，負責開啟鐵路道口的報警系統。如下圖所示：

上圖所示的4股鐵軌在西側500米處匯聚，成為第15號道口（圖中未畫出），此道口處設置一間值班室。在15號道口以西1000米處安裝有兩臺鐵路壓軌傳感器，當有火車進港時，壓軌器輸出信號驅動報警信號，經無線方式發送到各個值班室，15號道口值班人員聽到報警后，通過瞭望進港火車，可以選擇合理的時機啟動15號道口的信號燈鈴。一場、三場、五場理貨樓的值班人員也可以分別開啟各自管轄范圍內的信號燈鈴。

我們計劃采用鐵路信號自動報警系統，將一場和五場的值班人員取消，只保留15號道口的值班人員。通過設備改造，提高工作效率，節約人力成本。

1 鐵路道口設備改造的基本技術要求

依據《鐵路運輸安全保護條例》、《鐵路區間道口信號設備技術條件GB10494-89》等國家規定，技術部對道口改造方案提出以下技術要求：

⑴設備有能力提供碼頭作業現場所有鐵路道口的實時監控畫面。

⑵設備能夠對各個鐵路道口傳感設備和信號燈工作狀態做出實時反饋。

⑶設備能夠對鐵路道口信號燈鈴實現自動和手動雙路控制。

2 鐵路道口設備改造的基本方案

⑴在一場理貨樓、三場理貨樓和五場理貨樓分別安裝高清攝像頭，用以瞭望港區火車的動態，這是15號道口值班人員無法直接觀察到的路段。攝像頭將視頻信號傳輸到15號道口值班室，值班人員就可以觀察到全部鐵路路段的路況信息。

⑵在每道鐵軌上安裝壓軌器，壓軌器信號通過鎧裝電纜進入道口信號燈鈴新增的配電箱內，新配電箱內的器件與信號機進行信號交流，控制信號機啟動信號燈鈴。這樣，當有火車經過壓軌器，道口燈鈴設備啟動，實現自動控制。至于壓軌器的安裝位置，根據《鐵路區間道口信號設備技術條件GB10494-89》的要求，針對一公司現場作業情況的計算過程

t1=（l1+l2+l3）×3.6/V拖車min=（8+5+18）×3.6/10=11.16s

t2=0 t3=10s

列車接近通知時間：T=t1+t2+t3=21.16s

國標要求無人看守道口列車接近通知時間不得小于30s。取35s計算，接近區段長度：

L=V火車max×T×10/36=15×35×10/36=146m

由此可得：壓軌器安裝位置在距離鐵路道口146米處，即可保證道口車輛及行人有足夠的時間避讓火車。

⑶一場值班室控制臺通過有線的方式對壓軌器傳感系統的工作情況進行實時檢測。當壓軌器傳感系統工作正常時，控制臺上的壓軌器指示燈顯示為綠色；當壓軌器傳感系統出現故障時，壓軌器指示燈顯示為綠色并報警。確保盡早發現故障，組織人力搶修。可以用原理的技術進行對信號燈鈴工作狀態的反饋。

15號道口值班室控制臺通過地下電纜對所有鐵路道口燈鈴進行手動控制。在壓軌器處設立標桿，當火車經過標桿，若鐵路道口信號燈另沒有啟動，道口信號控制室內的值班人員可通過室內的中央控制臺啟動道口燈鈴設備，以確保報警及時。

3 鐵路信號設備改造初步施工預算

視頻部分：攝像機、鏡頭、支架、防護罩等設備：2.5萬元

接線箱、光纜、電腦、交換機等輔件：2.9萬元

安裝及培訓：0.9萬元

共計：6.3萬元

控制部分：壓軌器：6.8萬元

中央控制臺：1.2萬元

鎧裝電纜：13.1萬元

改造電路：6.8萬元

共計：27.9萬元

土建部分：剖電纜溝：2.5萬元

回填土：6.2萬元

鍍鋅鋼管材料：6萬元

拉管施工：11萬元

共計：25.7萬元

項目總計約60萬元。