铁路信号自动报警系统的研究

摘 要：铁路信号设备是铁路运输的基础设备之一。它犹如人的耳目和中枢神经，担负着路网上行车设备的运用状况、列车运行的实时状态、运输调度的指令控制等信息的传递与监控任务。本文对铁路道口设备改造的基本方案作了简要分析。

关键词：铁路信号；自动报警

铁路信号是铁路“信号、联锁、闭塞”的总称，是由各类信号显示、轨道电路、道岔转辙装置等主体设备及其他有关附属设施构成的一个完整的体系。铁路信号的主要功能是：保证铁路行车安全、扩大线路通过能力、提高运输组织效率、改善职工劳动条件。

天津港第一港埠有限公司码头目前有铁路道口14个，为方便描述，现将码头铁路道口编为1-15号，码头1道1口为1号，3道1口为2号，以此类推直至3道7口为14号。一场、三场、五场理货楼分别有人值班，负责开启铁路道口的报警系统。如下图所示：

上图所示的4股铁轨在西侧500米处汇聚，成为第15号道口（图中未画出），此道口处设置一间值班室。在15号道口以西1000米处安装有两台铁路压轨传感器，当有火车进港时，压轨器输出信号驱动报警信号，经无线方式发送到各个值班室，15号道口值班人员听到报警后，通过望进港火车，可以选择合理的时机启动15号道口的信号灯铃。一场、三场、五场理货楼的值班人员也可以分别开启各自管辖范围内的信号灯铃。

我们计划采用铁路信号自动报警系统，将一场和五场的值班人员取消，只保留15号道口的值班人员。通过设备改造，提高工作效率，节约人力成本。

1 铁路道口设备改造的基本技术要求

依据《铁路运输安全保护条例》、《铁路区间道口信号设备技术条件GB10494-89》等国家规定，技术部对道口改造方案提出以下技术要求：

⑴设备有能力提供码头作业现场所有铁路道口的实时监控画面。

⑵设备能够对各个铁路道口传感设备和信号灯工作状态做出实时反馈。

⑶设备能够对铁路道口信号灯铃实现自动和手动双路控制。

2 铁路道口设备改造的基本方案

⑴在一场理货楼、三场理货楼和五场理货楼分别安装高清摄像头，用以望港区火车的动态，这是15号道口值班人员无法直接观察到的路段。摄像头将视频信号传输到15号道口值班室，值班人员就可以观察到全部铁路路段的路况信息。

⑵在每道铁轨上安装压轨器，压轨器信号通过铠装电缆进入道口信号灯铃新增的配电箱内，新配电箱内的器件与信号机进行信号交流，控制信号机启动信号灯铃。这样，当有火车经过压轨器，道口灯铃设备启动，实现自动控制。至于压轨器的安装位置，根据《铁路区间道口信号设备技术条件GB10494-89》的要求，针对一公司现场作业情况的计算过程

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

t2=0 t3=10s

列车接近通知时间：T=t1+t2+t3=21.16s

国标要求无人看守道口列车接近通知时间不得小于30s。取35s计算，接近区段长度：

L=V火车max×T×10/36=15×35×10/36=146m

由此可得：压轨器安装位置在距离铁路道口146米处，即可保证道口车辆及行人有足够的时间避让火车。

⑶一场值班室控制台通过有线的方式对压轨器传感系统的工作情况进行实时检测。当压轨器传感系统工作正常时，控制台上的压轨器指示灯显示为绿色；当压轨器传感系统出现故障时，压轨器指示灯显示为绿色并报警。确保尽早发现故障，组织人力抢修。可以用原理的技术进行对信号灯铃工作状态的反馈。

15号道口值班室控制台通过地下电缆对所有铁路道口灯铃进行手动控制。在压轨器处设立标杆，当火车经过标杆，若铁路道口信号灯另没有启动，道口信号控制室内的值班人员可通过室内的中央控制台启动道口灯铃设备，以确保报警及时。

3 铁路信号设备改造初步施工预算

视频部分：摄像机、镜头、支架、防护罩等设备：2.5万元

接线箱、光缆、电脑、交换机等辅件：2.9万元

安装及培训：0.9万元

共计：6.3万元

控制部分：压轨器：6.8万元

中央控制台：1.2万元

铠装电缆：13.1万元

改造电路：6.8万元

共计：27.9万元

土建部分：剖电缆沟：2.5万元

回填土：6.2万元

镀锌钢管材料：6万元

拉管施工：11万元

共计：25.7万元

项目总计约60万元。