铁路道口行车安全监测防护技术及应用研究方起剑--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

铁路道口行车安全监测防护技术及应用研究方起剑

发表时间：2021/7/28 来源：《基层建设》2021年第14期作者：方起剑

[导读] 铁路是人们出行的重要基础保障，只有确保道口的行车安全，才能避免出现重大意外事故，防止乘客的人身安全受到威胁

        中国铁路昆明局集团有限公司工务部云南昆明 650000
        摘要：铁路是人们出行的重要基础保障，只有确保道口的行车安全，才能避免出现重大意外事故，防止乘客的人身安全受到威胁。加强监测及防护，明确列车的运行状况，对其运行环境进行不断优化，是增强行车安全的关键措施。安全监测防护技术具有专业性特点，应该加强对系统功能的优化及改进，使其更加适应铁路道口的行车特点。本文将对铁路道口行车安全监测防护技术应用的重要性进行分析，探索铁路道口行车安全监测防护技术的应用措施。
        关键词：铁路道口；行车安全；监测防护；技术应用

        我国铁路的安全快捷，为交通运输行业发展和人们日常出行提供了便利，已经成为现代化建设中的重要组成部分。铁路运行速度的提升容易由于意外因素的存在而导致行车安全受到影响，威胁人们的生命财产安全。在铁路道口内存在复杂的行车环境，传统行车管理措施已经无法适应当前铁路道口安全需求，必须加强关键技术的改革和创新，以提高监测防护效果，实现对铁路道口行车风险的有效控制。注重对安全监测防护系统功能的改进和优化，提高系统运行的稳定性及可靠性，从而满足道口安全管理的实际需求。在应用安全检测防护技术时，应该结合当前道口行车的基本特点进行调整，编制完善的系统设计及开发方案，促进调度指挥水平的提升。
        一、铁路道口行车安全监测防护技术应用的重要性
        近年来，列车的运行速度逐渐提高，虽然能够满足人们的个性化出行需求，但是由此引发的安全问题也受到全社会的高度重视。做好道口行车安全的有效防护，确保更加及时和准确的获取相关行车信息，在综合评估当中确定合理的行车方案，以提高铁路系统的安全系数。当前出行人数也在大量增加，给安全监测防护工作带来了较大的难度，人工管理的方式容易造成疏忽，严重时引发安全事故。当前安全监测防护系统也存在一定的滞后性弊端，尤其是对于运行信息的收集、整理和调用效果不佳，无法保障信息获取的实时性和全面性，导致在决策中出现失误【1】。因此，需要加强对安全监测防护系统的科学设计，除了要针对位置信息进行实时获取外，还应该有效监测道口中各类设备的运行状况，明确防护信息类型及参数，通过预警信号提醒工作人员做好指挥调度。这不仅能够减轻工作人员的负担，而且使得安全监测防护更具实效性，对于隐患问题的排查与处理效果更好。
        二、铁路道口行车安全监测防护技术的应用措施
        （一）系统架构及功能需求
        1.架构特点
        在安全监测防护系统设计中，应该明确其基本结构特点及要求，应用GPS技术、GIS技术和嵌入式开发技术等进行系统优化，以实现各类信息的快速采集，达到实时监测的目的，提高对各类设备的掌控效果。WEB技术的运用，能够解决设备分散的问题，真正达到集中管理的目的。通过电气指标超限短信告警功能的应用，能够确保各类故障问题被及时发现和处理，使维护人员能够获得更加准确的故障信息，使设备运行状况得到快速恢复，防止造成严重的事故。硬件架构主要包括了主站部分、子站部分和客户端部分【2】。其中，车载监测设备和道口监测设备是子站系统的关键，主要是通过道口和列车信息的收集、处理，以达到自动报警功能；在数据传输和分析过程中主要依靠主站系统，满足各项管理服务需求；客户应用功能的实现则借助于客户端，增进各个部门及人员的交流沟通。软件架构主要分为数据层、服务层和客户端三个部分。系统结构图如图1所示。

        图1.系统结构图
        2.需求特点
        在软件设计中，需要以信息的高速采集和传输为目标，实时化显示多种数据信息，提高数据整合应用能力，同时为数据的保存和查询提供便捷。软件模块包括了通讯服务模块、实时库模块、历史库模块和WEB应用模块等等。针对多种离散数据可以运用通讯服务模块进行采集和传输，增进与过车道口的密切配合，从而实现监测终端的有效控制。在越限处理、变位处理、数据存储及处理、自动定位当中以实时库模块为核心，通过数学模型的构建提高信息处理的速度，针对设备运行故障及时发出报警信息。将相关历史记录存储在历史库模块当中，在设备检修和维护中以此为参考，可以实现故障的快速处理，使设备恢复到正常运行状态。
        （二）主站系统设计
        1.数据库库表
        服务层数据库是主站系统的主要构成，应该以实用性为基本原则进行设计。设备组织结构表主要分为局、段和车间三个部分，报警历史数据记录表主要包括了音频异常报警、开关量报警、模拟量报警和红灯异常报警等等，能够在铁路道口出现异常状况时及时发出信息提醒工作人员，从而实现故障排查及处理，预防安全事故。以电源电压、音频信号电压等为模拟量强化对铁路道口的可视化管理，通过对不同模拟量的分析及评估，了解列车的运行状况。
        2.无线网络中断处理
        无线网络是保障系统运行的关键，也会由于多种因素的影响而出现中断的情况，因此在工作中应该做好及时处理，实现无线网络的快速恢复，主要是以设备在线状态监测窗为依托，呈现无线网络的运行状况。若设备无法连接到网络，则会通过提示文字信息提醒工作人员进行处理。如果预警设备无法通过无线网络对GPS信号进行获取，则会导致各类参数的计算遇到困难，包括了列车的速度、运行方向和距离等等【3】。因此，可以通过GPS无效状态语音提示来及时提醒工作人员关注网络情况，防止无线单元故障而对设备运行造成限制。当设备出现掉线情况时通常会自动登录，可以对掉线时长间隔进行合理设置，如果在允许范围之内则不显示网络异常，如果超出时间则显示“不在线”。
        3.监控及预警功能
        监控及预警功能的实现，可以为设备分层管理打下基础，通过模拟图对道口的报警信息进行展示，如果信息出现错误和缺失的情况则会发出相应的警报【4】。GPS地理信息会通过车载设备进行发送，从而经过实时计算后分析列车和道口的距离情况和相对速度等，能够满足指挥调度人员的实际需求。启动预警命令功能也是列车过道口预警功能的关键，根据位置和速度等相关信息对预警标准进行设定，一旦超出该标准则通过语音进行提示，达到实时监测防护的目的。检测到列车和道口距离越来越大时，则可以通过停止预警命令功能停止发出警报，该标准距离的设置也应该根据车速进行科学计算。
        （三）子站系统设计
        1.电源模块
        设备运行中容易受到多种外界因素的影响，包括了静电、雷击和高频脉冲等等，导致信号传输的质量受到影响，无法保障道口的安全性。因此，在电源模块设计中也应该考虑到不同因素的影响特点，通过高频干扰信号抑制电路进行控制。尤其是抗干扰Y型电路的应用，能够实现旁路处理，差模高频信号和共模高频信号可以借助于差模线圈和共模线圈进行抑制，而对于外来串扰信号则使用共模/差模高频滤波器加以控制，防止对工作电路造成严重的干扰。设计浪涌电流抑制电路和浪涌电压抑制电路，解决了设备运行过程中的浪涌问题，使其保持良好的稳定性。
        2.无线通讯模块
        运用SIM5320无线模块满足设备的无线通讯需求，实现了GPS和无线网络模块的一体化设计，下行速率达到3.6Mbps，包括了电源、AP、语音和SIM5320模块等部分【5】。在AP当中，针对各个端口进行映射，比如GPS接口、命令接口和管理接口等等，能够有效控制无线模块，为数据的收发处理提供保障。出现异常状况时，可以自动化处理，采用了重新注册和重新登录等方式，如果存在死机的状况，则可以复位加载来恢复。在设
        下转第432页