火車到站自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)

趙志浩 劉強(qiáng) 宗福成

摘 ?要：在火車作業(yè)過程中往往會(huì)有物料落到地上，物料灑落到地上后，容易磨損鋼絲繩，為了保證裝車作業(yè)順利進(jìn)行，保證設(shè)備安全生產(chǎn)。每列火車作業(yè)結(jié)束后需對(duì)落料進(jìn)行清掃，清掃過程中火車可能隨時(shí)進(jìn)入作業(yè)區(qū)域，為了保證清掃人員安全，為了有效避免安全事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)，設(shè)計(jì)了一種火車到站自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以在火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域時(shí)及時(shí)預(yù)警，消除安全隱患。

關(guān)鍵詞：到站預(yù)警 ?安全隱患 ?控制系統(tǒng) ?智慧港口

中圖分類號(hào)：TU892 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）10（c）-0007-02

火車到站自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)主要由ADAM-6052控制模塊、紅外對(duì)射傳感器、6路隔離語音控制模塊、迪士普功放相互配合，最終達(dá)到火車進(jìn)站自動(dòng)預(yù)警功能的實(shí)現(xiàn)。

1 ?項(xiàng)目概況

董家口港區(qū)開通火車作業(yè)線后，火車數(shù)量與日俱增，疏港工作如虎添翼，港口一片繁榮，同時(shí)也存在一定的安全隱患。比如，在火車裝車作業(yè)過程中會(huì)有部分落料散落到地上，司機(jī)需要對(duì)落料進(jìn)行清掃，尤其是火車軌道兩側(cè)落料，如果軌道及周邊撒較多的料，一是對(duì)調(diào)車絞車車輪有影響，二是容易磨損牽引鋼絲，而且影響公司的5個(gè)文明發(fā)展。所以每次裝車作業(yè)結(jié)束后需要將軌道以及周邊落料進(jìn)行清理干凈，達(dá)到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，做到班班進(jìn)行交接，這樣保證設(shè)備不受磨損，保證裝車作業(yè)順利進(jìn)行。對(duì)此，公司明確規(guī)定裝車作業(yè)結(jié)束后及時(shí)清掃軌道周邊落料，確保火車作業(yè)安全高效進(jìn)行。針對(duì)火車軌道積料清掃問題，目前該公司一直安排專人進(jìn)行清掃。清掃人員多次發(fā)現(xiàn)在清掃落料時(shí)火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域沒有預(yù)警，存在嚴(yán)重的安全隱患。由于火車作業(yè)頻繁，清掃頻率較高，并且給定清掃時(shí)間較短。當(dāng)火車進(jìn)站調(diào)節(jié)車廂偏載時(shí)或者裝載機(jī)作業(yè)線進(jìn)火車時(shí)，進(jìn)入作業(yè)區(qū)域沒有預(yù)警，清掃人員不能提前避讓。所以作業(yè)人員存在安全嚴(yán)重的安全隱患。白天視線好，很多情況可以時(shí)刻觀察，提前做好避讓，但到了晚上視線相對(duì)較差，視線不好清掃人員安全存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，所以公司提出要求需設(shè)計(jì)火車距離作業(yè)區(qū)域200m自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，讓作業(yè)人員提前做好避讓，防止出現(xiàn)安全事故，當(dāng)火車進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)開始預(yù)警，當(dāng)作業(yè)結(jié)束駛離作業(yè)區(qū)域不能預(yù)警，這樣防止出現(xiàn)錯(cuò)誤預(yù)警情況。該系統(tǒng)采用小型PLC控制系統(tǒng)，即能保證火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域時(shí)人員提前做好避讓，同時(shí)又能避免出現(xiàn)誤報(bào)警情況，將落料清掃干凈保證，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為公司疏港提速、提質(zhì)增效打好基礎(chǔ)，同時(shí)也符合公司“智慧港口”的建設(shè)要求。

2 ?設(shè)計(jì)要求

作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一共3條火車作業(yè)線，2條裝車樓作業(yè)線，1條裝載機(jī)作業(yè)線。當(dāng)接到調(diào)度通知火車隨時(shí)進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)等待裝車火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域調(diào)節(jié)偏載的火車，無論哪條作業(yè)線進(jìn)入火車，當(dāng)火車最后一節(jié)車廂（車頭在前面，作業(yè)模式為牽引作業(yè)）距離作業(yè)區(qū)域200m時(shí)開時(shí)預(yù)警，并預(yù)警哪條作業(yè)線進(jìn)入火車做好提前避讓，當(dāng)火車作業(yè)結(jié)束后出站時(shí)不需要預(yù)警，因?yàn)榛疖囄闯稣静荒苓M(jìn)行清掃工作，只有火車進(jìn)站并且火車離作業(yè)區(qū)域200m進(jìn)行預(yù)警，預(yù)警20s后結(jié)束預(yù)警。此功能主要通過ADAM-6052模塊控制語音預(yù)警，并且需要兩個(gè)功放，就地功放負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)廣播以及音頻傳送，作業(yè)區(qū)域功放負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)語音播放。當(dāng)火車進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域PLC控制語音模塊控制哪路語音輸出從而控制就地功放和作業(yè)區(qū)域功放同時(shí)開啟預(yù)警，提示現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員火車進(jìn)入作業(yè)區(qū)域提前做好避讓，避免發(fā)生碰撞，從而消除安全隱患。

3 ?自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)主要組成部分以及各部分作用

控制系統(tǒng)主要由ADAM-6052控制模塊、語音控制模塊、紅外對(duì)射傳感器、6路隔離語音控制模塊、迪士普功放這幾個(gè)部分組成，其各組成作用現(xiàn)總結(jié)如下。

3.1 研華ADAM-6052模塊

ADAM-6052模塊控制單元主要完成以下任務(wù)：接收紅外感應(yīng)器發(fā)過來的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)處理，控制控制輸出模塊完成模塊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)功放的控制。具體控制原理如下。

（1）紅外對(duì)射將檢測(cè)車廂進(jìn)站信息傳輸?shù)紸DAM-6052模塊。

（2）ADAM-6052模塊通過內(nèi)部程序控制時(shí)間繼電器線圈得電失電，從而控制語音模塊的得電失電，時(shí)間繼電器得電后開始計(jì)時(shí)，預(yù)警20s后斷電，通過斷電得電從而控制現(xiàn)場(chǎng)功放跟作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)功放。

（3）現(xiàn)場(chǎng)功放跟作業(yè)區(qū)域功放通過聲端機(jī)連接通信，從而達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)功放跟作業(yè)區(qū)域功放同時(shí)作業(yè)。

（4）當(dāng)紅外對(duì)射感應(yīng)車廂位置現(xiàn)場(chǎng)廣播開始預(yù)警，此時(shí)ADAM-6052模塊內(nèi)部計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí)。

3.2 語音控制模塊

該模塊提供8路數(shù)字量輸入和8路隔離數(shù)字量輸出通道，數(shù)字量輸入可以提供所存功能，我們將3組紅外對(duì)射分別接入輸入通道中，并供用一個(gè)輸出線圈，當(dāng)任何一組觸發(fā)后都讓輸出繼電器得電。

3.3 紅外對(duì)射傳感器

由電源模塊跟開關(guān)量模塊組成，當(dāng)火車進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)觸發(fā)紅外對(duì)射后，向研華ADAM-6052模塊發(fā)出數(shù)字量指令，模塊通過接收指令控制輸出模塊，從而控制現(xiàn)場(chǎng)功放。

3.4 6路隔離語音控制模塊

此模塊最多可以控制6路語音播放，當(dāng)火車觸發(fā)對(duì)應(yīng)的紅外對(duì)射后，將輸入信號(hào)傳回ADAM模塊，模塊輸出控制中間繼電器得電從而控制語音輸出，此模塊可以存儲(chǔ)MP3格式的語音存儲(chǔ)，將報(bào)警語音提前存儲(chǔ)到模塊，模塊上帶有標(biāo)準(zhǔn)音頻口，直接連接到功放，從而控制現(xiàn)場(chǎng)廣播。

3.5 迪士普功放

功放是將接收到的語音信號(hào)進(jìn)行放大，從而讓音響發(fā)聲，功放一共兩組，在就地操作箱一組，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一組，兩組功放同時(shí)作業(yè)，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)功放通過一組聲端機(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為音頻信號(hào)輸入到遠(yuǎn)程功放，從而控制現(xiàn)場(chǎng)喇叭預(yù)警。

通過上述設(shè)備相互配合，最終實(shí)現(xiàn)火車到站自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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