韩 坤
烟台港铁路公司山东烟台264000
摘要：针对港区铁路道口日益严峻的安全现状，决定利用网络技术和自动化技术对部分道口进行技术改造。通过对系统各组成部件进行选型、网络技术、视频监控技术、PLC控制器的软件编程、系统逻辑判别设计，进行整体系统设计，从而实现远程监控道口交通状况，远程控制道口防护栅栏，机车车列通过自动报警的功能。
关键词：道口安全 远程控制 自动控制
1 绪论
1.1 引言
港区铁路具有点多、线长、面广的典型特点，铁路道口遍布于整个港区，多为无人值守道口。随着港口货物吞吐量的迅猛发展，铁路道口的利用率在不断增加，由于历史以及现实条件的制约，港区大部分铁路道口一般不设道口栅栏，这就不可避免的带来了安全隐患，稍有不慎，就会发生重大安全事故。
1.2铁路道口不安全因素
随着调车作业量增大，机车、车列通过道口的频率相应增加，铁路道口（特别是无人值守道口）的通行安全隐患也随之增加。主要体现在以下几个方面：首先是港区内倒搬车司机安全意识较差，抢越道口现象时有发生；二是无人值守道口的防护措施不完善，存在缺少防护栅栏，人力不足，难以全程监控防护等问题。
1.3 采用技术手段增强铁路道口防护
港区铁路技术人员通过现场调研，决定利用远程控制技术和自动化技术，实现无人值守道口的安全防护措施。当机车车列接近铁路道口并要通过时，通过道口报警装置自动发出警示声音；同时道口集中控制室操作人员通过视频监控查看铁路道口实际交通情况，并通过室内控制装置适时关闭道口防护栅栏。
2 系统组成和采用技术
本系统分为远程控制监控子系统和道口自动报警子系统两部分组成，系统流程图以及各自组成如下：
远程控制监控子系统： 自动报警子系统：
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2.1远程控制监控子系统关键组成部分
远程控制监控子系统组成：前端网络摄像机、中间光纤传输线路、后端控制管理系统、前端防护设备、PLC控制器及执行单元、中间光纤传输线路、后端显示、控制管理系统以及相应型号电缆组成。
2.1.1 PLC控制器
远程控制监控子系统的PLC控制器，我们采用西门子PLC S7-1200，该型号PLC数据交换、传输高速稳定，并且支持TCP/IPnative、ISO-on-TCP?和?S7?通讯等多种通讯协议。
2.1.2触摸屏
触摸屏发送控制指令， PLC接收指令并且通过通信，现场的一些数据或者设备运行的状态及故障信息可以通过PLC反馈到触摸屏或者工控机上，便于操作者对设备运行状况的监控。
2.1.3道口防护栅栏
本系统保留原有人工控制方式，在原设备控制基础上进行扩展，电动拦木在“开、关、停”三个按钮上接出控制缆，信号机、照明灯在开关上接出控制缆。
2.1.4 视频监控
现场室外安装可控制百万高清摄像机，采用防水、红外线设计，可以应付雨雪天、夜晚照度不够等各种天气状况；室内安装网络硬盘录像机，实时显示道口交通情况。
2.2自动报警子系统关键组成部分
自动报警子系统组成：无源聚磁传感器，滤波板， PLC，道口报警喇叭，继电器，24V开关电源，漏电保护断路器，相应型号电缆等元件组成。
2.2.1 PLC
CP1E_E20DR_A型 PLC控制器是一款性价比超高的小型工业控制装置，它有12输入口，8路输出口，直流24V电压信号输入输出，由交流220V电源供电，采用标准导轨安装，使用方便，且价钱便宜，稳定性高，非常适合本系统。
2.2.2输入电路
2.2.2.1无源聚磁传感器
火车轮通过依附在轨道上的传感器时，传感器会产生一个磁力变化，产生一个5--8V的电压脉冲，通过铜芯为0.5平方毫米的电缆，传给控制器。
2.2.2.2 滤波板
滤波器能让有用的信号近乎完全的通过，让无用信号尽大可能的过滤掉。滤波器有两个端口，其中一端是输入信号口，而另一端则是输出信号口，根据这个特点我们可以让滤波器只通过我们需要频率的波，而过滤吸收掉其他的波。
2.2.3 继电器输出
中间继电器以线圈的通电或断电作为输入信号，以触点的开关动作作为输出，它的触点接入受控对象的回路当中，通过触点的开关达到控制回路开关的目的，从而起到保护电路的作用。
2.2.4 报警设备
本系统采用专业铁路道口喇叭，使用的是220V交流电驱动，功率150W，供电后就会发出“注意火车”的提示音，并伴随有“铛 铛 铛”的专用于道口火车的提示音，声音能传达200米外，使用简单方便高效，并且采用专业的防水措施。
3 系统总体分析和基本原理
3.1远程控制监控子系统
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在视频监控子系统的控制端，操作人员通过鼠标和显示器对监控设备进行操作和画面监视，通过触摸屏对本地设备进行操作和状态观察。控制信号通过光纤通路传输至PLC控制器及执行单元,使前端防护设备做出相应动作，同时状态信号则通过光纤通路传输至触摸屏。
3.2 自动报警子系统
有机车车列通过时，通过安装在道口的传感器C1C2\C3C4\C5C6来判断机车车列的行进方向，无源磁铁将在出线端感应出一电压脉冲信号，该信号通过屏蔽线传输，经滤波调理后送入控制设备中。
系统逻辑流程图如下：
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4 结束语
港区铁路道口远程控制和自动化技术的应用，提高了工作人员的工作效率，也极大地减少了道口安全事故的发生机会。