铁路道口远程控制系统解决方案

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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1铁路道口现状1.1铁道及道口平面示意图钢厂旧址钢厂扩容位置道口控制室6191012141#道口(大)1#高炉50道岔2122#道口(小)3#道口(小)铁水出口钢厂扩容后的位置铁水包修理厂45261114123886455报警灯道闸图例:标注单位:米NSEW7228轨道衡轨道衡35图11#道口到3#道口平面示意图文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.2文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.4#高炉123#道口(小)2#高炉68道口控制室63223#高炉4#道口(大)205#道口(小)铁水出口铁水出口51051516912报警灯道闸图例:标注单位:米NSEW3953图23#道口以北平面示意图文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.3文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1.2各个道口基本情况1.2.11#道口1#道口指1#高炉与炼钢厂之间的大道口。机动车和人均允许通过。当夏天雨季来临时,1#道口附近的铁轨会严重积水,铁轨表面就会布满水,清理水需要5~6小时。1#道口附近的值班室,共三个房间:道口值班室、轨道衡值班室、火车调度值班室。目前,1#道口因施工停止通过。2月份后,炼钢厂需要向北扩,与轧钢厂的位置平齐,靠1#道口比较近(具体距离见后面的道口平面图);炼钢厂北移后,炼钢厂北面原中间位置的轨道向东移,因此,该轨道从炼钢厂出来后将变直。炼钢厂北扩后,天车吊铁水罐的位置也会向北移20多米。粗略估计,当火车头卸下铁水罐,离开一段距离停止时,火车头离道口只有5~6米。在炼钢厂内,2条铁道是分开的,而且西边轨道比东边的长10多米。1.2.22#道口2#道口(小):指1#高炉与炼钢厂之间的小道口,主要通过铲车,上露天料;一般不允许其它机动车通行;允许人走。1.2.33#道口3#道口(小):指1#高炉与2#高炉之间的小道口,主要是人行道口,不走机动车。1.2.44#道口4#道口:指2#高炉与3#高炉之间的大道口,机动车和人均允许通过。目前声光报警器和道闸均配备,最为繁忙。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.4文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1.2.55#道口5#道口:指3#高炉与4#高炉之间的道口。只通过铲车上露天料,一般不允许通过其它机动车;允许人通行。1.3道口设备参数和运行情况1.3.1主要道口设备参数道口设备道闸控制:电源220VAC,道口电控箱控制,抬/落杆时间均为5秒。(通过改造后,可使用开关量控制。)报警器规格:电源36VAC,采用100W灯泡。道口的电源都是来自于附近的高炉,均为220VAC。1.3.2主要道口设备(1#、4#)运行情况道口报警与道闸动作的时间关系为:火车头(或尾)接近道口50米左右时,火车司机通过对讲机,通知道口值班员,道口值班员走到道口,通过遥控器进行声光报警;然后等待15~20秒后,通过外置的道口电控箱开始落下道杆;火车尾(或头)一过道口离开段,马上抬杆放行。延时2秒左右,取消声光报警。1.4高炉1#高炉比较特殊,向南没有铁轨,出铁水过程为:火车向北运行,经道岔并到东边轨道,然后倒车向南运行到炼钢厂。1#高炉附近的单轨在改造后,会变短,大概10米左右(现30米左右)。2#高炉、3#高炉和4#高炉内部的轨道均为双向轨道,火车都可以双向运行。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.5文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.一般情况下,当1#高炉(450m3)、2#高炉(580m3)、3#高炉(450m3)都正常运行时,需要2辆火车在轨道运行。当4#高炉(1080m3)正常生产时,需要3~4辆火车在铁道上运行。1.5铁道和火车相关1.5.1基本铁道参数铁轨参数:50铁轨,50kg/m,长12.5m。火车轮间距:1435mm。火车车头单侧2个车轮,铁水包单侧4个车轮。1.5.2火车运行情况火车运行速度:5~6Km/h,空载车(以下简称“空车”)速度稍高,装载铁水的火车(以下简称“实车”)速度较低,一般要求不超过5Km/h。一般情况下,火车会拉3~4节左右的铁水罐(每节铁水罐长度为7.5米,车头基本也7.5米)。火车拉的铁水罐数量因铁道的不同而不同,其中,东边的铁道(该轨道在炼钢厂的尽头有坑道,比西边的短10多米),最多允许拉4节铁水罐;西边的铁道,最多允许拉7节铁水罐。一般情况下,1个车头用1个铁道:空车拉,实车倒,车头始终朝北。其中,当实车到达炼钢厂后,到达合适位置。处于安全考虑,火车头卸下铁水罐,开出来后在外面,等待铁水罐清空,再挂上空铁水罐。有时,空载火车头会到别的高炉,拉新的铁水罐。正常情况下,如果需要换车头,都会将火车停在1#道口附近的道岔上,即3条轨道变2条轨道附近。火车走在铁路上,偶尔调头回去,发生这种情况的原因为:轨道衡没有出现合适的重量,需要火车倒回去重新通过一遍轨道衡,因此,不可能出现火车倒回到出发位置(如某个高炉或炼钢厂)的情况。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.1.6其它1.6.1道口清扫当机动车通过道口时,遗撒一些货物和原料。道口值班员随时发现,随时清扫。1.6.2铁水包维修铁水包在使用的过程中,需要及时维修。维修铁水包的火车行车路线为:从炼钢厂出来回1#道口附近的道岔口,再换道岔后再到铁水包修理厂。1.6.3火车头维修火车头维修路线厂方未定,估计2月下旬能确定此事。初步设想是:将维修点设在1#道口的值班室附近最西边的轨道上。1.6.4轨道衡轨道衡安装在1#道口附近,属于动态衡,轨道衡不影响火车从道口通过:当火车通过轨道衡到道口时,正常声光报警和落杆。只有轨道衡测重不正常时,才需要将火车倒回去,重新称重。2铁路道口远程控制系统特点铁路道口远程控制系统利用视频监控、自动控制和计算机网络三种技术的有机结合,通过将有人值守道口改进为“远程控制道口”,并在后台的控制中心,通过实时视频图像和控制技术,实现对散布在厂区的各个道口进行控制。铁路道口远程控制系统,具有以下主要特点:安全性高:全景图像实时、清晰、无死角,实时,保证道口有较高的安全性。扩容性高:系统具有较好的模块化结构,当需要增加道口数量时,可以简单修改和设置,就可满足更多道口的设立要求,提高经济性,也节省了成本。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.7文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.视频录像提高道口相关人的安全意识:视频录像技术有助于提高行人及机动车驾驶员的安全意识,辅助事故处理。而且,通过完善的技术防范和警示设备,来减少安全隐患发生的几率。节约人力成本,提高生产效率:将道口改为远程控制后,减少有人值守时值班人员责任心不同带来的差异,提高生产效率,同时也节省人工。改善企业环境:道口警示明确,自动化程度较高,进一步优化了企业内部环境。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.8文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.3铁路道口远程控制系统结构3.1系统配置铁路道口远程控制硬件系统,其示意图如图4所示。整个系统的远程集中控制室设在1#道口值班室。1#道口和4#道口配备完整的道口设备,包括:铁轨传感器、红外对射器、声光报警器、信号灯和道闸、功放和音箱、摄像头;2#、3#、5#小道口,只配备铁轨传感器和声光报警器。道口设备与控制室计算机系统之间详细的连接关系,如图3所示。图3单个铁路道口远程控制硬件系统图文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.9文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.3.2网络拓扑图4铁路道口远程控制硬件系统的网络拓扑图文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.10文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.其中:控制台计算机:通过开发控制软件。大尺寸液晶显示器:可以为27吋以上的液晶显示器,通过VGA接口连接到视频服务器(即硬盘录像机)上。视频服务器通过多个BNC输入接口,来连接多个视频光端机的模拟视频信号。视频服务器监控软件实现控制录像的录制,以及在本机显示器或大尺寸液晶显示器上回放拾音器输出接到视频光端机的音频输入接口上,实现后台中控室向道口现场发送紧急广播。视频光端机的音频输出到功放上,将音频放大后再到喇叭输出。铁轨磁感式传感器和红外对射器将火车接近/离开的信息输入到道口控制器上,同时进行逻辑判断后,并行判断决定声光报警器和道闸的动作情况。3.3系统组成及功能铁路道口远程控制硬件系统,包括三部分:道口设备系统、光纤通信系统、集中远控系统。3.3.1道口设备系统道口设备系统包括:铁轨磁感式传感器、道闸、道口信号灯、声光报警灯、摄像头等设备,以及道口控制器。铁轨磁感式传感器:检测火车到达道口和离开道口附近的信号,其信号输出至道口控制器。红外对射开关:道口控制器:根据火车到达道口和离开道口信号,控制道闸、道口信号灯、报警灯和蜂鸣器等道口设备的动作;与后台的控制台控制信息;对音频信号的输出进行适当的功率放大。文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.11文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.道闸:阻止/允许行人和车辆的通行。道口信号灯:分为红、黄、绿三色,功能同一般路口的交通信号灯。声光报警灯:发出声光,进行报警。摄像头:拍摄道口的火车接近/离开情况。3.3.2光纤通信系统光纤通信系统主要为光纤、视频光端机、光电转换器等。视频光端机:视频信号和音频信号的光电转换。光电转换器:控制信号的光电转换。3.3.3集中远控系统包括视频服务器、数据库服务器、控制台、大尺寸液晶显示器(选用)和集线器等。视频服务器主要为硬盘录像机,将每次录制的视频按照一定的规律进行存放;并输出视频信号到控制台上实时显示。数据库服务器主要记录火车每次到来和离开的时间、值班人等信息;为每次操作建立日志;为以后扩展预留数据接口(如火车运送的铁水信息、火车司机个人信息等)。控制台主要是监控道口传输过来的视频录像,并根据情况进行操作。大尺寸液晶显示器,将道口传输过来的视频录像放大,方便后台调度指挥系统操作员离开控制台,在较远的距离来查看道口情况。3.4道口设备安装3.4.1主要道口实施单轨道8个传感器安装方案单轨道8个传感器安装方案用于1#大道口和4#大道口。单轨道8个传感器安装方案指单条轨道按行驶方向分为上行路线和下行路线。上行路文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.12文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.线在本方向上火车接近点放置2个传感器,离开点放置2个传感器;下行路线的放置方法相同。一般情况下,接近点的传感器离道口约40~50米,离开点距离道口几米左右,具体位置视道口附近的建筑物相对距离而定。为保证可靠,在1#和4#大道口,也布设红外对射器,与轨道传感器同时确定火车位置。1)1#大道口较宽,布设4对红外对射器;2)4#大道口布设2对红外对射器。判断逻辑简述利用2个传感器的输出信息,来判断火车运行的方向,然后再确定是接近点还是离开点。接近点启动报警(启动报警包括启动报警器,以及延时后道闸落杆),离开点解除报警(解除报警包括道闸起杆,以及延时后关掉报警器)。如遇两辆火车在道口附近对开,则用最先达到接近点的火车时刻启动报警,而以最后离开的离开点的火车时刻解除报警。3.4.2小道口实施单轨道3个传感器安装方案单轨道3个传感器安装方案用于2#、4#和5#小道口。单轨道3个传感器安装方案指单条轨道在两个行驶方向的接近点各放置1个传感器,道口边放置1个作为离开点,属于相对简化的布局方案。判断逻辑简介到火车到达接近点(不论是离开道口,还是接近道口)启动报警。若在一定延时时间内收到离开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