CN109532965A - 一种铁路无人看守道口栏木机远程控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铁路无人看守道口栏木机远程控制装置及控制方法。所述控制装置包括与设备控制单元和视频监视单元信号连接及远程操作单元网络连接的信号转换单元，用于接收远程操作单元命令并转换为控制信号给设备控制单元和/或视频监视单元，将视频监视单元视频转换传给远程操作单元；与道口栏木机及信号转换单元连接的设备控制单元，用于根据远程操作单元指令控制道口栏木机工作状态；与信号转换单元信号连接的视频监视单元，用于监视和存储道口的监控视频，并将视频传送至远程操作单元；与信号转换单元网络连接的远程操作单元，用于远程监控道口并根据调度命令远程控制道口栏木机工作状态。所述控制方法包括道口监测、远程控制、道口控制步骤。
Description
技术领域
本发明属于铁路信号技术领域，具体涉及一种结构简单、安全可靠、自动化程度高、人力成本低的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置及控制方法。
背景技术
铁路平交道口是铁路与公路的平面交叉，是铁路安全运营的重要设施，道口安全既关系着铁路行车安全，也关系着道路车辆、行人的安全。国内大多数钢铁、化工、矿山、港口等大型企业都有铁路运输作业，在企业内铁路线路与公路、厂区、车间、生活区等交融，铁路沿线产生多种铁路平交道口。目前，考虑到机车、车辆及过往行人的安全，在每个铁路道口设置道口看守员，火车即将通过铁路沿线道口时，道口看守员依靠铁路调度电话通知，实现对所管辖道口进行封闭。然而，大多数情况下，在公里方向车辆、行人通过铁路道口流量不均衡，导致道口看守员忙闲不均，对企业来讲，浪费了大量人力资源，也增加了企业成本。此外，对于部分偏僻、通过列车或人员、车辆较少的道口采用无人值守，但在没有道口看守员的情况下，列车通过时如何及时、准确的对道口进行管控，以及如何监测铁路限界区域内的障碍物，是关乎铁路安全运行的一大隐患。
现有技术中，无人值守铁路道口的栏木机一般是在道口两侧一定的距离分别安装两个电磁、红外或激光传感器，由传感器采集列车通过信号，并将此信号通过有线或无线传输到道口的主控箱，由主控箱控制道口两侧的栏木机工作封闭道口或解除封闭。但由于实际上通过道口的列车速度不一，而两侧的传感器距离道口的长度一定，因此往往造成提前封闭道口或推后解除封闭，从而使得道口的封闭时间过长，造成道口通过效率低下；又或者造成报警和/或封闭道口的时间过短，安全隐患突出。另外，由于需要多个传感器及主控箱中的多个控制器及执行机构的正常配合才能完成预定的报警和/或封闭道口，又会造成控制***的成本过高、结构复杂，而且复杂的监测和控制还会导致整体的可靠性降低，虽然现有技术中也会有采用冗余技术来提高可靠性，但又会造成成本的进一步增加。此外，无人值守铁路道口虽然采用了上述的自动化报警和/或封闭道口的技术，但如果不能有效监测违章抢越道口、栏木机关闭后一旦人为重新打开或被车辆撞坏、从道口一侧的铁路线浸入等铁路限界区域内的障碍物，也会存在较大的安全隐患。此外由于整个过程均需人员参与，既增加了工作人员的劳动强度和工作压力，也影响了铁路运行安全。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题及不足，提供了一种结构简单、安全可靠、自动化程度高、人力成本低的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，还提供了一种铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的远程控制方法。
本发明的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置是这样实现的：包括道口栏木机、信号转换单元、设备控制单元、视频监视单元、远程操作单元，其中：
所述信号转换单元设置于道口并分别与设备控制单元、视频监视单元信号连接，所述信号转换单元还与远程操作单元网络连接，用于现场接收远程操作单元的命令并转换为控制信号发送给设备控制单元和/或视频监视单元，以及将视频监视单元的监控视频转换后传送给远程操作单元；
所述设备控制单元设置于道口并与道口栏木机电性连接且与信号转换单元信号连接，用于根据远程操作单元的指令控制道口栏木机的工作状态；
所述视频监视单元至少设置于道口一侧并与信号转换单元信号连接，用于视频监视和存储道口现场的视频监控信息，并将视频监视信息传送至远程操作单元；
所述远程操作单元设置于远端控制室并与至少两个道口的信号转换单元网络连接，用于远程视频监控道口现场情况并根据铁路运输调度命令通过设备控制单元远程控制道口栏木机的工作状态。
本发明的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的控制方法是这样实现的：包括道口监测、远程控制、道口控制步骤，具体如下：
A、道口监控：远程操作单元的操作员根据铁路运输调度命令通过视频监视单元远程监测道口通行状况，并通过网络经信号转换单元向设备控制单元发送指令实时监测所控制各设备工作状态，在异常时通知检修人员处理且必要时上报调度单位；
B、远程控制：火车即将通过道口时，远程操作单元的操作员根据视频监视单元观察道口通行情况，经信号转换单元通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机下降以封闭道口，而火车安全通过该道口后，通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机上升打开道口；
C、道口控制：设备控制单元根据远程操作单元的操作指令，驱动道口栏木机上升、下降或停止。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明结合企业铁路运输作业情况、道口通行情况等因素，利用传感器、视频监视、网络、自动化控制技术实现无人看守道口栏木机的远程控制，解决企业减员增效、优化人力资源的目的。
2、本发明的远程控制装置采用远程控制视频监视单元来监视和存储道口现场，相比现有技术中采用传感器来自动检测道口封闭情况及各种侵界的局限，既能够通过远程操作单元的操作员及时发现道口的各种安全隐患而采取有效的措施来应对，又能通过存储视频来便于事发后的调查取证，而且道口监控整体结构较为简单且成本低，能够有效提高道口的安全性和可控性。
3、本发明的远程控制装置通过远程控制视频监视单元来监视列车接近或离去，相较现有技术中采用固定的接近传感器来自动控制道口，远程操作单元的操作员能够灵活的根据车速调整道口的开始封闭距离和解除封闭的时机，从而在保证行车安全的前提下能有效提高道口的通行效率。
4、本发明的远程控制装置在道口两侧的铁路线设置接近传感器单元，能够在道口设备与远程操作单元网络故障或操作员疏忽的情况下，设备控制单元能够根据接近传感器单元的信号，自动启动或解除道口的封闭，从而能够进一步提高道口的安全性和***的可靠性。
5、本发明的远程控制装置将接近传感器单元沿铁路线间隔设置两个传感器，并将两个传感器的检测信号及检测时间发送给设备控制单元，通过两个传感器的重复检测，既能避免单一传感器的误报，而且设备控制单元根据两个传感器的检测时间差可以计算出列车到达道口的时间，从而可根据预设阀值精确控制道口封闭或解除的时间，进一步提高道口的行车安全和通行效率。
6、本发明的远程控制装置之接近传感器单元的传感器采用压力传感器，从而能够避免传统电磁和光电传感器易受外界干扰的难题。
因此，本发明替代传统人工控制的道口封闭或解除模式中人力成本高、可靠性低，以及现有技术中的纯传感器检测局限性大和通行效率低的问题，解放了人力资源，一个道口看守员可以远程控制多个铁路道口的栏木机，降低了人工成本，而且便于铁路运输调度的集中式管理，提高了企业铁路运输管理效率，具有结构简单、安全可靠、自动化程度高、人力成本低的特点。
附图说明
图1为本发明之铁路无人看守道口栏木机远程控制装置原理示意图；
图中：1-道口栏木机，2-信号转换单元，3-设备控制单元，4-视频监视单元，5-远程操作单元，6-接近传感器单元，7-轨道，8-公路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，包括道口栏木机1、信号转换单元2、设备控制单元3、视频监视单元4、远程操作单元5，其中：
所述信号转换单元2设置于道口并分别与设备控制单元3、视频监视单元4信号连接，所述信号转换单元2还与远程操作单元5网络连接，用于现场接收远程操作单元5的命令并转换为控制信号发送给设备控制单元3和/或视频监视单元4，以及将视频监视单元4的监控视频转换后传送给远程操作单元5；
所述设备控制单元3设置于道口并与道口栏木机1电性连接且与信号转换单元2信号连接，用于根据远程操作单元5的指令控制道口栏木机1的工作状态；
所述视频监视单元4至少设置于道口一侧并与信号转换单元2信号连接，用于视频监视和存储道口现场的视频监控信息，并将视频监视信息传送至远程操作单元5；
所述远程操作单元5设置于远端控制室并与至少两个道口的信号转换单元2网络连接，用于远程视频监控道口现场情况并根据铁路运输调度命令通过设备控制单元3远程控制道口栏木机1的工作状态。
所述视频监视单元4设置有存储模块，所述存储模块用于存储视频监视单元4存储道口拍摄的现场视频监控信息。
所述视频监视单元4至少设置于铁路上方或侧方且视口正对道口的铁路线，所述视频监视单元4设置有运动检测单元，所述运动检测单元用于检测拍摄画面的变化量大于预设阀值时将拍摄视频通过信号转换单元2传送给远程操作单元5。
本发明还包括分别设置于道口两侧列车上下行方向铁路线的接近传感器单元6，所述接近传感器单元6与设备控制单元3信号连接，所述接近传感器单元6用于检测列车通过信息并将检测信号发送设备控制单元3，所述设备控制单元3根据接近传感器单元6的检测信号控制道口栏木机1的工作状态和/或通过信号转换单元2驱动视频监视单元4拍摄并存储。
所述接近传感器单元6包括两个沿铁路线间隔设置的传感器及分别与之连接的信号发送器，所述信号发送器用于将两个传感器的检测信号及检测时间发送给设备控制单元3。
所述设备控制单元3根据接近传感器单元6的两个传感器的检测信号及检测时间，计算出列车速度及接近道口时间或离开道口时间并与预设阀值对比，所述设备控制单元3根据预设阀值控制道口栏木机1以及道口信号机2的工作状态。
所述接近传感器单元6的传感器为设置于铁轨下方的压力传感器或铁轨一侧的电磁传感器。
所述道口栏木机1靠铁轨一侧在公路的两侧对称垂直设置有探测仪发射装置和探测仪接收装置，所述探测仪发射装置与探测仪接收装置之间的探测高度为距离地面100～1500mm。
本发明的铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的控制方法，包括包括道口监测、远程控制、道口控制步骤，具体如下：
A、道口监控：远程操作单元的操作员根据铁路运输调度命令通过视频监视单元远程监测道口通行状况，并通过网络经信号转换单元向设备控制单元发送指令实时监测所控制各设备工作状态，在异常时通知检修人员处理且必要时上报调度单位；
B、远程控制：火车即将通过道口时，远程操作单元的操作员根据视频监视单元观察道口通行情况，经信号转换单元通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机下降以封闭道口，而火车安全通过该道口后，通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机上升打开道口；
C、道口控制：设备控制单元根据远程操作单元的操作指令，驱动道口栏木机上升、下降或停止。
本发明还包括应急控制步骤，所述应急控制步骤是通过设置于道口两侧列车上下行方向铁路线的接近传感器单元之接近传感器检测列车是否通过，接近传感器单元将检测信号发送给道口的设备控制单元，在设备控制单元未收到远程操作单元操作指令的情况下，依据预设条件自动判断是否有列车接近或离去，然后根据判断结果自动控制道口栏木机的工作状态。
所述应急控制步骤中设备控制单元判断列车接近时控制栏木机下降，同时控制视频监视单元拍摄并存储道口现场；设备控制单元判断列车已通过时控制栏木机上升。
实施例：
如图1所示的铁路平交道口，其自动声光报警方法如下：
1、远程操作单元5的操作员根据铁路运输调度命令通过网络远程调取视频监视单元4的道口监测视频以查看通行状况，并通过网络向经信号转换单元2向设备控制单元3发送指令实时监测所控制的道口栏木机工作状态，在异常时通知检修人员处理且必要时上报铁路运输调度单位。
2、火车即将通过道口时，远程操作单元5的操作员根据视频监视单元4观察道口通行情况，通过远程操作单元5向道口端的信号转换单元2发送操作指令，信号转换单元2校验指令合格并转换后后发送给设备控制单元3，使道口栏木机1下降封闭道口；而火车安全通过该道口后，通过远程操作单元5通过信号转换单元2向设备控制单元3发出操作指令，使道口栏木机1上升解除道口封闭。
3、设备控制单元3根据远程操作单元5的操作指令，驱动道口栏木机1上升、下降或停止。
4、在道口两侧列车上下行方向的铁路线设置接近传感器单元6，当接近传感器单元6之接近传感器检测到列车通过，将检测信号发送给道口的设备控制单元3，设备控制单元3在没有收到远程操作单元5操作指令的情况下，依据预设条件判断是否有列车接近或离去，然后根据判断结果控制道口栏木机1封闭道口或解除封闭道口，同时通过信号转换单元2驱动控制视频监视单元4拍摄并存储列车通过前后一端时间内的道口现场，从而能够保证道口列车通过时的安全。
Claims (10)
1.一种铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，包括道口栏木机(1)，其特征在于还包括信号转换单元(2)、设备控制单元(3)、视频监视单元(4)、远程操作单元(5)，其中：
所述信号转换单元(2)设置于道口并分别与设备控制单元(3)、视频监视单元(4)信号连接，所述信号转换单元(2)还与远程操作单元(5)网络连接，用于现场接收远程操作单元(5)的命令并转换为控制信号发送给设备控制单元(3)和/或视频监视单元(4)，以及将视频监视单元(4)的监控视频转换后传送给远程操作单元(5)；
所述设备控制单元(3)设置于道口并与道口栏木机(1)电性连接且与信号转换单元(2)信号连接，用于根据远程操作单元(5)的指令控制道口栏木机(1)的工作状态；
所述视频监视单元(4)至少设置于道口一侧并与信号转换单元(2)信号连接，用于视频监视和存储道口现场的视频监控信息，并将视频监视信息传送至远程操作单元(5)；
所述远程操作单元(5)设置于远端控制室并与至少两个道口的信号转换单元(2)网络连接，用于远程视频监控道口现场情况并根据铁路运输调度命令通过设备控制单元(3)远程控制道口栏木机(1)的工作状态。
2.根据权利要求1所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于所述视频监视单元(4)设置有存储模块，所述存储模块用于存储视频监视单元(4)存储道口拍摄的现场视频监控信息。
3.根据权利要求2所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于所述视频监视单元(4)至少设置于铁路上方或侧方且视口正对道口的铁路线，所述视频监视单元(4)设置有运动检测单元，所述运动检测单元用于检测拍摄画面的变化量大于预设阀值时将拍摄视频通过信号转换单元(2)传送给远程操作单元(5)。
4.根据权利要求3所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于还包括分别设置于道口两侧列车上下行方向铁路线的接近传感器单元(6)，所述接近传感器单元(6)与设备控制单元(3)信号连接，所述接近传感器单元(6)用于检测列车通过信息并将检测信号发送设备控制单元(3)，所述设备控制单元(3)根据接近传感器单元(6)的检测信号控制道口栏木机(1)的工作状态和/或通过信号转换单元(2)驱动视频监视单元(4)拍摄并存储。
5.根据权利要求4所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于所述接近传感器单元(6)包括两个沿铁路线间隔设置的传感器及分别与之连接的信号发送器，所述信号发送器用于将两个传感器的检测信号及检测时间发送给设备控制单元(3)。
6.根据权利要求5所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于所述设备控制单元(3)根据接近传感器单元(6)的两个传感器的检测信号及检测时间，计算出列车速度及接近道口时间或离开道口时间并与预设阀值对比，所述设备控制单元(3)根据预设阀值控制道口栏木机(1)以及道口信号机(2)的工作状态。
7.根据权利要求1至6任意一项所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置，其特征在于所述道口栏木机(1)靠铁轨一侧在公路的两侧对称垂直设置有探测仪发射装置和探测仪接收装置，所述探测仪发射装置与探测仪接收装置之间的探测高度为距离地面100～1500mm。
8.一种铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的控制方法，其特征在于包括道口监测、远程控制、道口控制步骤，具体如下：
A、道口监控：远程操作单元的操作员根据铁路运输调度命令通过视频监视单元远程监测道口通行状况，并通过网络经信号转换单元向设备控制单元发送指令实时监测所控制各设备工作状态，在异常时通知检修人员处理且必要时上报调度单位；
B、远程控制：火车即将通过道口时，远程操作单元的操作员根据视频监视单元观察道口通行情况，经信号转换单元通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机下降以封闭道口，而火车安全通过该道口后，通过远程操作单元向设备控制单元发出操作指令使道口栏木机上升打开道口；
C、道口控制：设备控制单元根据远程操作单元的操作指令，驱动道口栏木机上升、下降或停止。
9.根据权利要求8所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的控制方法，其特征在于还包括应急控制步骤，所述应急控制步骤是通过设置于道口两侧列车上下行方向铁路线的接近传感器单元之接近传感器检测列车是否通过，接近传感器单元将检测信号发送给道口的设备控制单元，在设备控制单元未收到远程操作单元操作指令的情况下，依据预设条件自动判断是否有列车接近或离去，然后根据判断结果自动控制道口栏木机的工作状态。
10.根据权利要求9所述铁路无人看守道口栏木机远程控制装置的控制方法，其特征在于所述应急控制步骤中设备控制单元判断列车接近时控制栏木机下降，同时控制视频监视单元拍摄并存储道口现场；设备控制单元判断列车已通过时控制栏木机上升。
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