沈陽(yáng)鐵安新技術(shù)開發(fā)有限公司（原中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)計(jì)算所新技術(shù)開發(fā)有限公司）十多年來(lái)一直從事列檢安全防護(hù)電動(dòng)脫軌器系統(tǒng)的研制，列檢安全防護(hù)電動(dòng)脫軌器系統(tǒng)產(chǎn)品已成功地在沈陽(yáng)鐵路局、呼合浩特鐵路局、北京鐵路局、成都鐵路局、鄭州鐵路局、濟(jì)南鐵路局、神華集團(tuán)神朔鐵路等八十余個(gè)列檢現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。隨著鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)列檢作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)的安全性、可靠性、智能化、工作效率等方面提出了更高的要求。沈陽(yáng)鐵安新技術(shù)開發(fā)有限公司一直以滿足用戶需求、提高產(chǎn)品性能為宗旨，跟蹤計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、網(wǎng)絡(luò)通信、視頻監(jiān)控等技術(shù)的新發(fā)展、新成果，不斷探索完善列檢安全防護(hù)系統(tǒng)的新思路和新方法。近來(lái)，公司在鐵道部領(lǐng)導(dǎo)有關(guān)指示指導(dǎo)下，研制了新型集控聯(lián)鎖電動(dòng)脫軌器，已在沈陽(yáng)鐵路局蘇家屯下行（14條作業(yè)線）出發(fā)列檢車間應(yīng)用，使列檢防護(hù)電動(dòng)脫軌器的監(jiān)控更直觀、更可靠，為列檢安全提供了更堅(jiān)實(shí)的保障。

一、構(gòu)成及原理

　　集控聯(lián)鎖電動(dòng)脫軌器系統(tǒng)由室內(nèi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和室外監(jiān)控、執(zhí)行設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)構(gòu)成及連接框圖如圖1所示。

　?。ㄒ唬┦覂?nèi)設(shè)備

室內(nèi)監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括：控制計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理單元、顯示及手控面板、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、讀卡器通信服務(wù)器、光端機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、控制繼電器組（JWJXC-H 125/0.44）、視頻監(jiān)視器、打印機(jī)、轉(zhuǎn)轍機(jī)電源、不間斷電源、接線端子柜等。

　　●控制計(jì)算機(jī)

　　采用高端標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)PC，配置I/O接口板、485串行通信板，運(yùn)行列檢安全防護(hù)系統(tǒng)軟件，采集、顯示所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和視頻，依控制流程完成人機(jī)聯(lián)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理、語(yǔ)音操作提示、錄像控制、語(yǔ)音報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢、打印等功能。

　　●信號(hào)處理單元

　　包括輸入信號(hào)處理和輸出信號(hào)處理兩部分，輸入信號(hào)處理對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的采集信號(hào)進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換，使之成為控制計(jì)算機(jī)可以處理的信號(hào)，包括脫軌器狀態(tài)信號(hào)、轉(zhuǎn)轍機(jī)電源檢測(cè)信號(hào)、脫軌器表示器故障檢測(cè)信號(hào)等的處理。輸出信號(hào)處理對(duì)控制計(jì)算機(jī)的控制輸出信號(hào)進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件，如控制脫軌器動(dòng)作繼電器組。

圖1. 列檢視頻安全防護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成框圖

　　●顯示及手控面板

　　顯示及手控面板安裝在系統(tǒng)控制臺(tái)上，實(shí)時(shí)顯示脫軌器狀態(tài)并提供電動(dòng)脫軌器的手動(dòng)控制操作界面。實(shí)時(shí)顯示的脫軌器狀態(tài)直接由現(xiàn)場(chǎng)脫軌器狀態(tài)信號(hào)控制，即使控制計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，仍能正確表示出脫軌器狀態(tài)。

　　●讀卡器通信服務(wù)器

　　讀卡器通信服務(wù)器是控制計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)讀卡器控制器通信的信息轉(zhuǎn)換和處理裝置，通信數(shù)據(jù)為采集到的現(xiàn)場(chǎng)刷卡數(shù)據(jù)和下達(dá)給現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)盒指示燈控制信號(hào)。讀卡器通信服務(wù)器通過(guò)電纜網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)盒內(nèi)的讀卡器控制器相連接，通過(guò)485串行通信與讀卡器控制器交換數(shù)據(jù)；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。

　　●網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器

　　網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器將多路視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)將視頻數(shù)據(jù)發(fā)送給控制計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)的視頻監(jiān)控；網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器還具有數(shù)字視頻錄像、視頻文字疊加、視頻查詢回放、視頻監(jiān)視輸出等功能。

　　●光端機(jī)

　　光端機(jī)將光纖傳輸?shù)亩嗦芬曨l信號(hào)還原為多路獨(dú)立的視頻信號(hào)，光纖與現(xiàn)場(chǎng)光端機(jī)相連接，還原出的視頻信號(hào)輸出給視頻服務(wù)器。光端機(jī)還將對(duì)現(xiàn)場(chǎng)攝像機(jī)、云臺(tái)的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換并通過(guò)光纖發(fā)出。光端機(jī)解決了多路視頻信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸問(wèn)題，將多路視頻信號(hào)以一條光纖傳輸。

　　●控制繼電器組

　　控制繼電器組用于控制現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)轍機(jī)以實(shí)現(xiàn)脫軌器動(dòng)作，采用JWJXC-H 125/0.44型緩放繼電器，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)轍機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)四線制控制和狀態(tài)信號(hào)反饋，具有與道岔控制等同的安全、可靠性。

（二）室外部分

　　室外設(shè)備包括：ZD6-A型轉(zhuǎn)轍機(jī)、T30型脫軌器、脫軌器安裝裝置、脫軌器表示器（防護(hù)燈、牌）、作業(yè)盒（內(nèi)裝讀卡器控制器、讀卡器、指示燈組）、列車防護(hù)條件檢測(cè)儀、脫軌器監(jiān)視攝像機(jī)（紅外燈）、站場(chǎng)監(jiān)視攝像機(jī)（紅外燈）、光端機(jī)等。

圖2. 作業(yè)盒、脫軌器、轉(zhuǎn)轍機(jī)、表示器、脫軌器攝像機(jī)

　　●作業(yè)盒

　　作業(yè)盒安裝于現(xiàn)場(chǎng)各股道兩端脫軌器內(nèi)側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員與脫軌器控制的人機(jī)聯(lián)控，作業(yè)盒內(nèi)安裝了讀卡器控制器、讀卡器和指示燈組，如圖2所示。通過(guò)不同的指示燈和指示燈不同的點(diǎn)亮方式，提示現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員在脫軌器監(jiān)控的不同階段或控制環(huán)節(jié)通過(guò)刷卡表明現(xiàn)場(chǎng)情況，或向現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員表示出監(jiān)控系統(tǒng)及脫軌器的狀態(tài)。

　　●脫軌器攝像機(jī)

　　脫軌器攝像機(jī)安裝在每臺(tái)脫軌器的外側(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)脫軌器位置、動(dòng)作、脫軌器內(nèi)側(cè)機(jī)車和車列的視頻監(jiān)視，如圖3所示。攝像機(jī)配有紅外光源，可以實(shí)現(xiàn)全天候工作。

圖3. 脫軌器攝像機(jī)

　　●站場(chǎng)監(jiān)視攝像機(jī)

　　站場(chǎng)監(jiān)視攝像機(jī)安裝在列檢站場(chǎng)兩端，配有三可變鏡頭、云臺(tái)和遠(yuǎn)距離紅外光源，實(shí)現(xiàn)對(duì)列檢站場(chǎng)的全天候監(jiān)視。

　　●列車防護(hù)條件檢測(cè)儀

　　列車防護(hù)條件檢測(cè)儀采用紅外線感應(yīng)技術(shù)，與系統(tǒng)監(jiān)控邏輯配合對(duì)防護(hù)距離和機(jī)車狀況進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，如圖4所示。列車防護(hù)條件檢測(cè)儀安裝在現(xiàn)場(chǎng)股道兩端，尾部在脫軌器內(nèi)20米，用于檢測(cè)車列尾部防護(hù)距離，頭部在距離列車前端15米，用于檢測(cè)機(jī)車是否駛出及前部防護(hù)距離。 

圖4. 列車防護(hù)條件檢測(cè)儀

　　●光端機(jī)

　　現(xiàn)場(chǎng)的光端機(jī)與室內(nèi)的光端機(jī)配對(duì)工作，將現(xiàn)場(chǎng)的多路攝像機(jī)視頻信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換并通過(guò)光纖傳輸至控制室，同時(shí)將控制室通過(guò)光纖發(fā)出的攝像機(jī)和云臺(tái)控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行通信控制信號(hào)發(fā)送給攝像機(jī)和云臺(tái)。

二、系統(tǒng)新功能

　　列檢視頻安全防護(hù)系統(tǒng)除具備脫軌器狀態(tài)檢測(cè)與控制、脫軌器表示器故障檢測(cè)、人機(jī)聯(lián)控、現(xiàn)場(chǎng)信息指示和操作提示等等原列檢安全防護(hù)系統(tǒng)的功能外，還具有以下監(jiān)控功能，有效保證脫軌器的可靠控制，并無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)和額外操作。

　　●現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)視

　　在列檢視頻安全防護(hù)系統(tǒng)控制計(jì)算機(jī)屏幕上，脫軌器的監(jiān)控畫面中集成了現(xiàn)場(chǎng)各脫軌器的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，監(jiān)控畫面如圖5所示，脫軌器位置、動(dòng)作、脫軌器內(nèi)側(cè)機(jī)車和車列的狀況一目了然，并且可以放大顯示多個(gè)監(jiān)控畫面。

圖5. 列檢視頻安全防護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控畫面

　　●脫軌器動(dòng)作錄像及錄像查詢、回放

　　在列檢視頻安全防護(hù)系統(tǒng)控制脫軌器動(dòng)作時(shí)，將自動(dòng)放大動(dòng)作脫軌器的視頻監(jiān)控畫面（如圖6所示），并對(duì)脫軌器的動(dòng)作過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)錄像，視頻監(jiān)控畫面上疊加的時(shí)間、股道、車次等信息被同時(shí)記錄在錄像中，便于之后的回放和查詢。

　　●脫軌器防護(hù)條件監(jiān)控

　　列車防護(hù)條件檢測(cè)儀采用紅外線感應(yīng)技術(shù)，與系統(tǒng)監(jiān)控邏輯配合對(duì)防護(hù)距離和機(jī)車狀況進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，可以有效識(shí)別脫軌器安全防護(hù)距離和機(jī)車駛出前部脫軌器，使系統(tǒng)具有更高的可靠性和智能性。與視頻監(jiān)控配合，可靠地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化脫軌器控制。