防止電力機車進入停電區(qū)的明示系統(tǒng)

玉 佩

(北京鐵路局 邯鄲站，河北 邯鄲 056000)

防止電力機車進入停電區(qū)的明示系統(tǒng)

玉 佩

(北京鐵路局 邯鄲站，河北 邯鄲 056000)

為防止施工天窗內(nèi)發(fā)生電力機車進入停電區(qū)的事故，采用 Visual Basic 編程軟件，仿照列車調(diào)度指揮系統(tǒng)界面，研發(fā)施工天窗內(nèi)防止電力機車進入停電區(qū)的明示系統(tǒng)，并且應(yīng)用在邯鄲站轄區(qū)馬頭站及邯鄲站安全監(jiān)控室。應(yīng)用效果反映，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示邯鄲站轄區(qū)所有中間站停送電情況，能夠有效避免電力機車進入停電區(qū)，減少鐵路一般 C19 類事故發(fā)生，確保車站安全生產(chǎn)。

施工天窗；電力機車；系統(tǒng)；事故；安全；停電區(qū)

1 概述

在雙線電氣化鐵路區(qū)段，施工、維修作業(yè)天窗分為垂直天窗和 V 型天窗，編組站和區(qū)段站等大型車站按照供電卡片停電作業(yè)。當進行 V 型天窗維修作業(yè)時，上下行線路一行接觸網(wǎng)停電；或者場區(qū)內(nèi)若干個停電卡片范圍停電，其他卡片范圍帶電，就會產(chǎn)生停電和帶電交界的地方。這些交界地方的卡控和明示成為安全關(guān)鍵點，施工期間，車站行車室往往比較繁忙，容易產(chǎn)生互控盲區(qū)，極易造成電力機車、動車組誤進入停電線路 (包括站內(nèi)、區(qū)間和鄰站線路)，釀成鐵路一般 C19 類事故，造成設(shè)備損壞甚至作業(yè)人員傷亡。例如：由于未恢復(fù)供電，容易刮壞接觸網(wǎng)部件或使機車受電弓受損；當機車受電弓滑過分段絕緣時，可能燒傷絕緣，燒壞隔離開關(guān)；電力機車受電弓將高壓電帶入已停電的接觸網(wǎng)上，危及檢修作業(yè)人員安全。結(jié)合中國鐵路總公司近年來的事故通報，邯長線 (邯鄲南—長治北)、邯濟線 (邯鄲南—晏城北) 雙線電氣化改造，以及邯鄲站施工改造情況，針對現(xiàn)場停電單元范圍和數(shù)量的巨大變化，很有必要開發(fā)一種防止施工天窗內(nèi)電力機車進入停電區(qū)的明示系統(tǒng)，能夠讓行車人員實時動態(tài)掌握現(xiàn)場停電范圍及處所，避免電力機車誤進入停電區(qū)，有效防止鐵路一般 C19 類事故，確保施工安全。

邯鄲站現(xiàn)行文件主要在規(guī)章制度、安全管理、人員培訓(xùn)等方面采取了相關(guān)措施，《行車組織規(guī)則》和《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》側(cè)重于建立制度，提出方法和總結(jié)經(jīng)驗，對制度、方法和經(jīng)驗的實際執(zhí)行效果并未進行分析[1-2]。黃昌奎[3]和姜鎮(zhèn)華[4]從多方面總結(jié)分

析，雖然提及計算機技術(shù)，但并沒有形成具體實施方案，崔元鵬等[5]在停電原理和聯(lián)系制度上進行了全面分析，亦未提及計算機技術(shù)的明示系統(tǒng)，王金香[6]僅從營業(yè)線施工對運輸組織的影響方面進行分析，并且提出施工安全卡控措施。列車調(diào)度指揮系統(tǒng) (Train Operation Dispatching Command System，TDCS) 目前僅作為監(jiān)視列車運行使用，而計算機聯(lián)鎖顯示屏也不具備停電自動封鎖功能。同時車務(wù)系統(tǒng)的規(guī)章制度、安全卡控措施，很多流于形式，存在于文字層面，對指導(dǎo)職工作業(yè)不夠簡單明了，對防止電力機車進入停電區(qū)效果存在局限性，上述措施都是存在于文件規(guī)定中或用現(xiàn)場的停電卡片進行卡控提示，亦或用應(yīng)急盤、玻璃板之類在電腦操縱顯示屏上輔助提示，不能簡潔有效、直觀形象地指導(dǎo)現(xiàn)場職工作業(yè)。

2 開發(fā)明示系統(tǒng)的主要原因分析

明示系統(tǒng)是一種將施工天窗內(nèi)接觸網(wǎng)的停送電范圍直觀反映在電腦屏幕上的系統(tǒng)，它利用計算機網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等手段實現(xiàn)對接觸網(wǎng)停送電的動態(tài)監(jiān)視，使作業(yè)人員能夠?qū)崟r掌握管轄區(qū)域內(nèi)的停送電情況。目前，邯鄲站車務(wù)系統(tǒng)為了防止電力機車進入停電區(qū)，分別在人員、規(guī)章、安全管理等方面采取相關(guān)措施。然而，盡管采取了完善規(guī)章制度、加強安全卡控措施落實、加強作業(yè)人員電氣化知識培訓(xùn)和干部盯控檢查等手段，對防止電力機車進入停電區(qū)取得一定效果，但仍然難以有效防范邯鄲站電力機車進入停電區(qū)事故的發(fā)生，因而亟需研究開發(fā)一種明示系統(tǒng)確保行車安全，開發(fā)明示系統(tǒng)的主要原因如下。

2.1 規(guī)章制度

需要接觸網(wǎng)停電的作業(yè)項目應(yīng)納入施工計劃，停電須經(jīng)供電調(diào)度準許，嚴守停電時間、范圍。供電調(diào)度在征求列車調(diào)度員同意并且簽字后下達停電令給供電段。列車調(diào)度員同意簽字前，必須確認即將停電的區(qū)間有無電力機車 (動車組) 及其牽引列車運行 (停留)，與車站值班員核對，得到匯報，確認安全后方可向有關(guān)車站、司機下達停電調(diào)度命令。盡管邯鄲站努力完善并且嚴格執(zhí)行各種規(guī)章制度，然而在實際應(yīng)用中仍然存在諸多困難，難以有效防范邯鄲站電力機車進入停電區(qū)事故的發(fā)生。各種規(guī)章制度主要由鐵路局層面制定，因而僅能明確鐵路作業(yè)中應(yīng)注意的原則性內(nèi)容，車務(wù)站段仍然需要根據(jù)車站的具體實際情況進一步完善和明確相關(guān)內(nèi)容；規(guī)章、制度、辦法繁多，大部分存在于書面文件中，可視化效果不好，停電規(guī)定僅抽象地存在于職工的腦海中；施工現(xiàn)場人員雜亂，事情繁多，遇有緊急情況職工很難顧全而違章，甚至釀成事故。

2.2 安全管理

車站值班員應(yīng)在接觸網(wǎng)停電后及時將停電命令內(nèi)容傳達給相關(guān)作業(yè)人員，并且與助理值班員、信號員核對停電卡片號，確定停電區(qū)域，及時正確做好標記。接觸網(wǎng)停電后應(yīng)認真落實V型天窗一行停電后對渡線道岔加鎖的規(guī)定，其他情況按照規(guī)定對道岔單獨鎖閉，對信號機按鈕鈕封。在電力機車轉(zhuǎn)線、轉(zhuǎn)場、接發(fā)作業(yè)前，車站值班員必須認真核對停電卡片范圍和機車徑路，提前向司機傳達清楚停電處所，認真聯(lián)控。崗位互控，戴好電力機車表示帽，明確站內(nèi)電力機車數(shù)量、股道、位置。當站內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)時，有關(guān)作業(yè)人員應(yīng)認真確認隔離開關(guān)的狀態(tài)，確保安全。

車務(wù)站段應(yīng)明確站內(nèi)停電區(qū)域，根據(jù)車站設(shè)備情況做好卡控措施，明確固定徑路，制定防止電力機車進入停電區(qū)的作業(yè)辦法。當接觸網(wǎng)一行停電時，信號員應(yīng)進行渡線加鎖，在應(yīng)急盤上揭掛停電帽，同時在信號員操縱的計算機顯示屏前掛透明塑料板并且對停電區(qū)域劃紅線。停電時供電人員或車站值班員須在接觸網(wǎng)供電示意圖勾畫紅線，信號樓人員核對停電卡片號，并且復(fù)誦簽認調(diào)度命令。

盡管邯鄲站在安全風險管理方面采用了諸多安全卡控管理手段，然而在實際應(yīng)用中仍然不能有效防范邯鄲站電力機車進入停電區(qū)事故的發(fā)生。各類卡控措施不夠規(guī)范、簡潔、全面，透明板在電腦顯示屏前，紅線并不明顯，而且職工勾畫沒有規(guī)范化，不能和軌道電路故障紅光帶明顯區(qū)分開來；不能簡潔直觀地顯示車站停電的股道范圍；不能顯示相鄰區(qū)間、相鄰車站停電情況；接觸網(wǎng)供電示意圖不能表示區(qū)間停電，位置不一，大多數(shù)在作業(yè)人員側(cè)面，導(dǎo)致觀察不便，當現(xiàn)場沒有供電作業(yè)人員時，讓車務(wù)人員勾畫停電范

圍將失去意義。

2.3 人員

2.3.1 作業(yè)人員培訓(xùn)

鐵路行車室的作業(yè)人員必須加強培訓(xùn)，并且考試合格后方準上崗作業(yè)。邀請電務(wù)系統(tǒng)專業(yè)科室人員對車務(wù)系統(tǒng)干部、職工進行電氣化鐵路接觸網(wǎng)知識的專題講座，增長電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)停送電的知識儲備，強化基礎(chǔ)培訓(xùn)。對全路車務(wù)系統(tǒng)的電力機車進入停電區(qū)事故進行匯總學(xué)習(xí)，逐個案例分析原因，概括要點，讓職工清楚如何避免重犯相同錯誤，做到舉一反三。對其他工種和部門如車務(wù)外勤、調(diào)車、行車室人員、機務(wù)段司機、調(diào)度員、供電段駐站人員等進行培訓(xùn)，加強對機車屬性、停電范圍等作業(yè)要求的理解，并且提高非正常應(yīng)急處理能力。盡管邯鄲站積極加強對作業(yè)人員的電氣化知識培訓(xùn)，然而培訓(xùn)的實際效果并不顯著，施工天窗開啟時電力機車進入停電區(qū)的事故仍然時有發(fā)生。有關(guān)電氣化知識的培訓(xùn)講座，因職工素質(zhì)參差不齊，理解掌握程度不一，每次培訓(xùn)真正掌握知識要領(lǐng)的職工不足 2/3，現(xiàn)場職工隨著時間的推移容易模糊淡忘，失去培訓(xùn)效果。

2.3.2 干部盯控檢查

安排車站干部上崗，掌握車站停電范圍，盯控行車室人員簽收調(diào)度命令、傳達、布置及停電帽揭掛、勾畫停電范圍，簽認核對停電調(diào)度命令，填寫接觸網(wǎng)停電防護本，進一步明確停電范圍。車站干部應(yīng)了解車站內(nèi)電力機車的數(shù)量及其位置，卡控停電期間電力機車的轉(zhuǎn)線和列車接發(fā)作業(yè)，盯控并且督促行車室人員落實規(guī)章制度、落實卡控措施。盡管邯鄲站在人員安全管理中采取了干部盯控檢查措施，但仍然不能完全防止電力機車進入停電區(qū)的事故發(fā)生，部分值班干部業(yè)務(wù)不夠熟悉，既要填寫《施工維修停電安全防護本》，又要盯控行車室人員作業(yè)，當停電卡片較多時，難以全面掌控相鄰車站及相鄰區(qū)間停電情況，盯控效果并不明顯。

3 明示系統(tǒng)的功能及應(yīng)用效果

針對邯鄲站轄區(qū)天窗內(nèi)接觸網(wǎng)停電頻繁，尤其是邯鄲南站、邯長線、邯濟線電氣化改造后，停電卡片變化較多，停電范圍不易掌握的情況，邯鄲站相繼采取規(guī)章完善、安全管理、作業(yè)人員培訓(xùn)和干部盯控等手段，仍然無法有效防止天窗內(nèi)電力機車進入停電區(qū)的事故發(fā)生，為進一步確保安全，邯鄲站積極研究開發(fā)施工天窗內(nèi)防止電力機車進入停電區(qū)的明示系統(tǒng) (以下簡稱“明示系統(tǒng)”)，操作界面仿照 TDCS 系統(tǒng)，使操作人員能夠直觀形象地掌握接觸網(wǎng)的停送電范圍，從而確保鐵路運輸安全。

3.1 操作方法

利用鼠標單擊明示系統(tǒng)中停電卡片上的停電按鈕和恢復(fù)供電按鈕，可以在系統(tǒng)中實現(xiàn)股道顏色變化。其中，紅色為停電線路，藍色為有電線路，便于作業(yè)人員清楚地掌握站內(nèi)所有股道的停電交界范圍。

通過點擊拖動明示系統(tǒng)的水平滾動條，系統(tǒng)能夠直觀形象地反映站內(nèi)、區(qū)間和鄰站的停送電情況。監(jiān)控室通過操作明示系統(tǒng)，能夠觀察全站轄區(qū)停電情況，輔助提示并且指導(dǎo)現(xiàn)場人員作業(yè)。通過設(shè)置最小化功能按鈕，明示系統(tǒng)可以隨時切換電腦屏幕，不影響其他辦公軟件及文件簽收工作。

3.2 功能優(yōu)勢

（1）直觀全面?，F(xiàn)有措施中透明提示板僅能覆蓋在計算機操縱屏幕上，利用記號筆勾畫紅線以描述停電地段，這樣的方式使停電位置描述不準確，并且不能顯示相鄰區(qū)間和車站。明示系統(tǒng)運用教組原理[7]，通過股道顏色變化能夠明確顯示站內(nèi)、區(qū)間和鄰站的停送電情況，直觀形象地反映施工停電具體范圍，完全取代并且超越原透明提示板的功能，方便作業(yè)人員隨時查詢了解停送電情況。

（2）安全高效。規(guī)章制度及停電卡片號僅作為文字內(nèi)容，要求職工背會，當停電卡片較多時，現(xiàn)場職工很難完全掌握清楚。通過明示系統(tǒng)，將停電范圍呈現(xiàn)在職工眼前，便于職工清楚掌握停電的具體線路，取代了模糊不清的概念，用科技手段降低職工作業(yè)勞動強度，提高作業(yè)效率，確保作業(yè)安全。

（3）操作簡便。邯鄲站為縱列式二級四場區(qū)段站[8]，機務(wù)段換班電力機車出入段較多，各車場間聯(lián)系頻繁，加上停電單元較多，停電卡片不易管理，排列電力機車進路極易出錯。明示系統(tǒng)采用 Visual

Basic 軟件編程，系統(tǒng)界面參考 TDCS 的系統(tǒng)界面，通過鼠標點擊、拖動水平滾動條等簡單操作，能夠?qū)崟r顯示邯鄲站全部轄區(qū)內(nèi)所有中間站停電、送電情況，在停電卡控中實現(xiàn)質(zhì)的突破。邯鄲站防止天窗內(nèi)電力機車進入停電區(qū)明示系統(tǒng)運行界面 (部分車站) 如圖 1 所示。在圖 1 中，紅色表示停電，藍色表示恢復(fù)供電。

3.3 應(yīng)用效果

明示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在邯鄲站安全監(jiān)控室和馬頭站行車室，該系統(tǒng)簡潔直觀，對現(xiàn)場作業(yè)具有較強的指導(dǎo)意義，具有其他現(xiàn)行措施所不具備的優(yōu)勢，其應(yīng)用效果如下。

（1）在明示系統(tǒng)應(yīng)用之前，車間行車室近 1/4 作業(yè)人員對車站及區(qū)間停電范圍模糊不清，現(xiàn)在行車室所有作業(yè)人員均能熟練掌握施工天窗內(nèi)的停電處所，從人員方面杜絕了安全隱患。

（2）通過操作明示系統(tǒng)，行車室人員有效避免了一系列電力機車進入停電區(qū)的苗頭性事件，如在安裝明示系統(tǒng)之后的 2 個月內(nèi)，發(fā)生電力機車誤摘帽 1次，誤排列電力機車的股道始端按鈕操作 0 次，而在安裝明示系統(tǒng)之前的 2 個月內(nèi)，累計發(fā)生電力機車誤摘帽 5 次，誤排列電力機車的股道始端按鈕操作 2次。由于明示系統(tǒng)的提示，大部分作業(yè)人員在摘帽前看到停電處所后不會再去進行摘帽操作，進而不會進行排列電力機車進路操作。

（3）邯鄲站安全科監(jiān)控室通過監(jiān)控攝像頭，結(jié)合明示系統(tǒng)，盯控管轄范圍的 7 個中間站和 4 個車間的信號樓，能夠成功監(jiān)督行車人員的錯誤操作，及時提醒改正，確保施工期間整個車站的安全。

圖1 邯鄲站防止天窗內(nèi)電力機車進入停電區(qū)明示系統(tǒng)運行界面(部分車站)

4 結(jié)束語

電氣化鐵路在施工天窗內(nèi)容易發(fā)生電力機車或動車組列車誤進入停電區(qū)的事故，相關(guān)規(guī)章制度在簡潔直觀性和現(xiàn)場指導(dǎo)性方面存在不足，為此，運用計算機技術(shù)研發(fā)明示系統(tǒng)，該系統(tǒng)比相關(guān)規(guī)章制度更加直觀形象，比現(xiàn)行卡控措施更加精準全面，比干部盯控更加切實有效，在北京鐵路局現(xiàn)有停電卡控措施中創(chuàng)新性與安全性上實現(xiàn)質(zhì)的突破，有效確保了施工期間

的鐵路行車安全。未來在明示系統(tǒng)的應(yīng)用中，可以根據(jù)各個站段的實際需要，嵌入數(shù)據(jù)庫模塊，實現(xiàn)對作業(yè)人員的痕跡化管理。

[1] 北京鐵路局.行車組織規(guī)則[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[2] 中國鐵路總公司.鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[3] 黃昌奎.防止電力機車進入停電 (無網(wǎng)區(qū)) 的對策[J].鐵道運輸與經(jīng)濟，2013，35(3)：85-88.HUANG Chang-kui.Countermeasures of Preventing Electric Locomotive Entering Power-cut(Non-electrified) Region[J].Railway Transport and Economy，2013，35(3)：85-88.

[4] 姜鎮(zhèn)華.電力機車進入無電(網(wǎng))區(qū)的原因分析及對策[J].上海鐵道科技，2014(4)：54-56.

[5] 崔元鵬，李錫鋼.關(guān)于防止電力機車進入停電區(qū)的探討[C]//山東鐵道學(xué)會.山東鐵道學(xué)會鐵路運輸安全學(xué)術(shù)研討論文集，濟南：山東鐵道學(xué)會，2012：85-87.

[6] 王金香.鐵路營業(yè)線施工條件下行車安全的思考[J].鐵道貨運，2013，31(4)：12-14.WANG Jin-xiang.Thoughts on Running Safety of Railway Operating Line under Construction[J].Railway Freight Transport，2013，31(4)：12-14.

[7] 楊 銘.VB程序設(shè)計案例教程[M].北京：中國鐵道出版社，2014.

[8] 李海鷹，張 超.鐵路站場及樞紐[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

（責任編輯 馮姍姍）

Warning System Development for Electric Locomotive to Enter Power-cut Area

YU Pei
(Handan Station, Beijing Railway Administration, Handan 056000, Hebei, China)

Through analyzing the existing imperfect measures for preventing electric locomotive from entering power-cut area, and in order to avoid accident of electric locomotive entering power-cut area during the period of construction window, this paper adopts Visual Basic programming software, and develops warning system preventing electric locomotive from entering power-cut area according to the interface of train dispatching and commanding system, and installs safety surveillance room at Matou Station and Handan Station. Application result shows the system can show the power cut and transmission situation at all intermediate stations administered by Handan Station, and effectively prevents electric locomotive from entering power-cut area, and reduces accidents of C19 category, which ensure the safe operation of station.

Construction Window; Electric Locomotive; System; Accident; Safety; Power-cut Area

1004-2024(2016)10-0039-05

U297.9；U298

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.10.08

2016-08-17

玉佩(1986—)，男，河北邯鄲人，大學(xué)本科。