铁路道口安全防护远程控制技术

研究报告

道口防护栏木机网络控制技术研究与应用

结题报告

铁路运输处电务段

2015年11月20 日

项目主要参加人员

第一冯晨

第二刘传学

第三周云鹤

第四高鹏

第五赵宝金

第六胡鑫鑫

目录

一、项目背景 (2)

二、项目主要内容 (3)

三、成果创新点 (4)

四、项目主要技术指标 (5)

五、研究的实施方案或步骤、采取的措施 (6)

5.1 实施步骤 (6)

5.2 采取措施 (7)

六、实施效果评价及效益分析 (7)

七、结论 (8)

一、项目背景

随着铁路沿线无人看守道口的有人管理，小型无人道口安全防护逐步实现远程自动化。城郊线日月湖道口距城郊站2.8公里，在观光景点内，没有防护的情况下，铁路列车通过会对公路行人车辆造成安全风险，设立有人看守道口成本较大，固定投资就要上百万，看守人员工时成本每年也要几十万，要达到有人监管的最小投入，只有实现远程监管。据此小组研究通过网络自动化进行道口防护的远程控制。

二、项目主要内容

本项目主要研究通过网络远程控制，让车站值班员通过网络视频监视道口场所图像，在既有的运管电脑安装网络控制客户端软件，让值班员通过点击客户端界面上的用途按钮，实现网络操控道口信号开放和关闭、操纵栏木机杆落下和升起，通过视频查看控制状态和报警声光，实现网络远程自动化道口防护。

三、成果创新点

本项目主要创新点在于把道口防护栏木机实现网络自动化控制，打破原有实线式操作控制投入较大、控制地点死板等缺点。项目完成后，完全实现道口管理，道口防护栏杆的网络远程自动化操作。预计每处投资较实现制节约2万元以上。

四、项目主要技术指标

1、USR-R16-T 是16 路通断控制器。可在直连、局域、远程三种模式下实时、定时控制设备。

上图：控制板内部器件配置作用图

上图：控制板实物接线图

2、USR-R16-T 参数

机械尺寸 250*90*23mm（L*W*H）

工作电压 R16-T：DC 12V/15-60V

功耗 12V: Max: 7W； 15-60V:MAX: 8W 工作温度 -40~85°C

保存环境温度：-40~85°C；湿度：5%~95%RH

COM 接口输入电压范围：直流：28V/10A交流：277V/10A 125V/12A 网络模式 TCP-Client

AP 模式网页地址 192.168.0.7

3、继电器接线说明： NO 常开端子，器件“动作”时“闭合”，自然状态（常态）断开的接点。

NC 常闭端子，器件“动作”时“断开”，自然状态（常态）闭合的接点。

R16-T 默认 IP 为 192.168.0.7,使用前将电脑设置为静态IP 且在同一网段之内，例如192.168.0.11。

4、将 USR-R16-T 与电脑连接，观察三个指示灯全部亮起，网孔灯闪烁

5、打开掌控宝软件如果未出现设备，点击刷新按钮

6、局域网控制

6.1 确认设备 IP（192.168.0.7）与路由器是否在同一网段内.在同一网段（例如路由器 IP 是192.168.0.1），直接接入路由器。

6.2 设备通过网口 1 连接路由器，PC、手机等控制设备加入同一局域网，打开软件。

6.3 功能特点

TCP 传输协议，可局域、远程网络控制开关16 路常开/常闭继电器输出，支持设备密码验证，实现设备安全控制，每路继电器 3 路定时开关功能，控制软件支持 Windows、MAC、IOS、android、网页五大平台，用户可自由选择。

恢复出厂设置功能，回归到最初状态

6.4 指示灯及按键功能

五、研究的实施方案或步骤、采取的措施

1、实施步骤

1.1 网络控制器选型：通过网上查询、调研，控制器类型很多，但是控制软件客户端操作界面都不理想，存在不能输入用户名以及操作复杂等问题，只有USR-R16-T型网络继电器开关操作界面能满足我处要求，界面清晰，操作简单可靠。

1.2 设计规划电线路：对信号机、栏木机、照明灯、远程广播、道口视频等设备控制电线路进行设计。

1.3 根据设计实际量上报材料购买计划。

1.4 材料到位后组织实施。

2、实施方案及安全措施

上图：技术方案及安全措施审批照片

日月湖道口设备远控技术方案及安全措施

日月湖道口位于城郊线日月湖景区，道口人员车辆无秩序通行较多且较乱，严重干扰列车运行，属于危险道口。为了减少人员车辆对行车工作的影响，确保道口行车安全，经处领导研究确定由城郊站值班员进行远程监护，经现场勘查及现有条件，确定如下远程控制技术方案和施工安全错施。

一、技术方案

1、设备安装技术方案

1.1 在日月湖道口既有控制箱旁边安装一个道口信号控制箱。内部装配有栏木机操作控制单元、远程控制单元、光电转换器、视频光端机、光缆收熔盒。

远程控制单元：使用其中的两组开关分别接入栏木机控制升、落电路。两组开关作为道口信号报警和关闭控制开关。

光电转换器：网线接口连接远程控制器，光口连接去城郊站通信机械室光缆。

视频光端机：将视频图像传输到城郊站硬盘录像机和行车室。同时实现先显示后录像功能，采用8寸显示器经视频光端机显示道口视频两图像。

光缆收熔盒：将两方向12芯光缆对接，两方向各T出4芯作为日月湖道口使用，其余8芯直熔接通城郊站至宿县道口。

1.2 摄像头安装方案

在南侧公路信号机机柱上安装摄像头1个，方向对向铁路道口方向。在东北角立电杆柱1根并安装摄像头1个，方向对向铁路道口方向，敷设同轴电缆和电源线至道口控制箱，接入视频光端机。

1.3 道口信号控制

将现有的城郊道口控制条件取消，改接到远程控制单元开关接线端子，由行车室值班员通过远程手动操作开放和关闭信号。

1.4城郊站行车室监控电脑安装栏木机和道口信号远程控制客户端操作界面，界面显示栏木机落杆、升杆按钮和道口信号报警、关闭按钮。同时栏木机和道口信号实现联锁功能，即实现道口信号报警后才能进行落杆或升杆操作。

2、使用操作方法

城郊站远程监控电脑控制操作界面设置在视频监控画面下方，值班员依据道口视频情况适时关闭栏杆和开放及关闭道口信号。另外，两个8寸显示器显示道口两个视频画面。

当列车司机呼叫车站接近道口时，值班员依据视频监控画面用鼠标先点击道口信号报警按钮，值班员从视频监控中确认道口信号报警，再次依据视频监控画面用鼠标点击按压落杆按钮使栏木机落下。

当列车通过日月湖道口后，值班员再次依据视频监控画面用鼠标点击升杆按钮使栏木机升起到位后，再点击道口信号复原按钮，使道