玉 佩

(北京鐵路局 邯鄲站，河北 邯鄲 056000)

防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的明示系統(tǒng)

玉 佩

(北京鐵路局 邯鄲站，河北 邯鄲 056000)

為防止施工天窗內(nèi)發(fā)生電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的事故，采用 Visual Basic 編程軟件，仿照列車調(diào)度指揮系統(tǒng)界面，研發(fā)施工天窗內(nèi)防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的明示系統(tǒng)，并且應(yīng)用在邯鄲站轄區(qū)馬頭站及邯鄲站安全監(jiān)控室。應(yīng)用效果反映，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示邯鄲站轄區(qū)所有中間站停送電情況，能夠有效避免電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)，減少鐵路一般 C19 類事故發(fā)生，確保車站安全生產(chǎn)。

施工天窗；電力機(jī)車；系統(tǒng)；事故；安全；停電區(qū)

1 概述

在雙線電氣化鐵路區(qū)段，施工、維修作業(yè)天窗分為垂直天窗和 V 型天窗，編組站和區(qū)段站等大型車站按照供電卡片停電作業(yè)。當(dāng)進(jìn)行 V 型天窗維修作業(yè)時(shí)，上下行線路一行接觸網(wǎng)停電；或者場(chǎng)區(qū)內(nèi)若干個(gè)停電卡片范圍停電，其他卡片范圍帶電，就會(huì)產(chǎn)生停電和帶電交界的地方。這些交界地方的卡控和明示成為安全關(guān)鍵點(diǎn)，施工期間，車站行車室往往比較繁忙，容易產(chǎn)生互控盲區(qū)，極易造成電力機(jī)車、動(dòng)車組誤進(jìn)入停電線路 (包括站內(nèi)、區(qū)間和鄰站線路)，釀成鐵路一般 C19 類事故，造成設(shè)備損壞甚至作業(yè)人員傷亡。例如：由于未恢復(fù)供電，容易刮壞接觸網(wǎng)部件或使機(jī)車受電弓受損；當(dāng)機(jī)車受電弓滑過(guò)分段絕緣時(shí)，可能燒傷絕緣，燒壞隔離開關(guān)；電力機(jī)車受電弓將高壓電帶入已停電的接觸網(wǎng)上，危及檢修作業(yè)人員安全。結(jié)合中國(guó)鐵路總公司近年來(lái)的事故通報(bào)，邯長(zhǎng)線 (邯鄲南—長(zhǎng)治北)、邯濟(jì)線 (邯鄲南—晏城北) 雙線電氣化改造，以及邯鄲站施工改造情況，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)停電單元范圍和數(shù)量的巨大變化，很有必要開發(fā)一種防止施工天窗內(nèi)電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的明示系統(tǒng)，能夠讓行車人員實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掌握現(xiàn)場(chǎng)停電范圍及處所，避免電力機(jī)車誤進(jìn)入停電區(qū)，有效防止鐵路一般 C19 類事故，確保施工安全。

邯鄲站現(xiàn)行文件主要在規(guī)章制度、安全管理、人員培訓(xùn)等方面采取了相關(guān)措施，《行車組織規(guī)則》和《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》側(cè)重于建立制度，提出方法和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)制度、方法和經(jīng)驗(yàn)的實(shí)際執(zhí)行效果并未進(jìn)行分析[1-2]。黃昌奎[3]和姜鎮(zhèn)華[4]從多方面總結(jié)分

析，雖然提及計(jì)算機(jī)技術(shù)，但并沒有形成具體實(shí)施方案，崔元鵬等[5]在停電原理和聯(lián)系制度上進(jìn)行了全面分析，亦未提及計(jì)算機(jī)技術(shù)的明示系統(tǒng)，王金香[6]僅從營(yíng)業(yè)線施工對(duì)運(yùn)輸組織的影響方面進(jìn)行分析，并且提出施工安全卡控措施。列車調(diào)度指揮系統(tǒng) (Train Operation Dispatching Command System，TDCS) 目前僅作為監(jiān)視列車運(yùn)行使用，而計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖顯示屏也不具備停電自動(dòng)封鎖功能。同時(shí)車務(wù)系統(tǒng)的規(guī)章制度、安全卡控措施，很多流于形式，存在于文字層面，對(duì)指導(dǎo)職工作業(yè)不夠簡(jiǎn)單明了，對(duì)防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)效果存在局限性，上述措施都是存在于文件規(guī)定中或用現(xiàn)場(chǎng)的停電卡片進(jìn)行卡控提示，亦或用應(yīng)急盤、玻璃板之類在電腦操縱顯示屏上輔助提示，不能簡(jiǎn)潔有效、直觀形象地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)職工作業(yè)。

2 開發(fā)明示系統(tǒng)的主要原因分析

明示系統(tǒng)是一種將施工天窗內(nèi)接觸網(wǎng)的停送電范圍直觀反映在電腦屏幕上的系統(tǒng)，它利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等手段實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)停送電的動(dòng)態(tài)監(jiān)視，使作業(yè)人員能夠?qū)崟r(shí)掌握管轄區(qū)域內(nèi)的停送電情況。目前，邯鄲站車務(wù)系統(tǒng)為了防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)，分別在人員、規(guī)章、安全管理等方面采取相關(guān)措施。然而，盡管采取了完善規(guī)章制度、加強(qiáng)安全卡控措施落實(shí)、加強(qiáng)作業(yè)人員電氣化知識(shí)培訓(xùn)和干部盯控檢查等手段，對(duì)防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)取得一定效果，但仍然難以有效防范邯鄲站電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)事故的發(fā)生，因而亟需研究開發(fā)一種明示系統(tǒng)確保行車安全，開發(fā)明示系統(tǒng)的主要原因如下。

2.1 規(guī)章制度

需要接觸網(wǎng)停電的作業(yè)項(xiàng)目應(yīng)納入施工計(jì)劃，停電須經(jīng)供電調(diào)度準(zhǔn)許，嚴(yán)守停電時(shí)間、范圍。供電調(diào)度在征求列車調(diào)度員同意并且簽字后下達(dá)停電令給供電段。列車調(diào)度員同意簽字前，必須確認(rèn)即將停電的區(qū)間有無(wú)電力機(jī)車 (動(dòng)車組) 及其牽引列車運(yùn)行 (停留)，與車站值班員核對(duì)，得到匯報(bào)，確認(rèn)安全后方可向有關(guān)車站、司機(jī)下達(dá)停電調(diào)度命令。盡管邯鄲站努力完善并且嚴(yán)格執(zhí)行各種規(guī)章制度，然而在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在諸多困難，難以有效防范邯鄲站電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)事故的發(fā)生。各種規(guī)章制度主要由鐵路局層面制定，因而僅能明確鐵路作業(yè)中應(yīng)注意的原則性內(nèi)容，車務(wù)站段仍然需要根據(jù)車站的具體實(shí)際情況進(jìn)一步完善和明確相關(guān)內(nèi)容；規(guī)章、制度、辦法繁多，大部分存在于書面文件中，可視化效果不好，停電規(guī)定僅抽象地存在于職工的腦海中；施工現(xiàn)場(chǎng)人員雜亂，事情繁多，遇有緊急情況職工很難顧全而違章，甚至釀成事故。

2.2 安全管理

車站值班員應(yīng)在接觸網(wǎng)停電后及時(shí)將停電命令內(nèi)容傳達(dá)給相關(guān)作業(yè)人員，并且與助理值班員、信號(hào)員核對(duì)停電卡片號(hào)，確定停電區(qū)域，及時(shí)正確做好標(biāo)記。接觸網(wǎng)停電后應(yīng)認(rèn)真落實(shí)V型天窗一行停電后對(duì)渡線道岔加鎖的規(guī)定，其他情況按照規(guī)定對(duì)道岔單獨(dú)鎖閉，對(duì)信號(hào)機(jī)按鈕鈕封。在電力機(jī)車轉(zhuǎn)線、轉(zhuǎn)場(chǎng)、接發(fā)作業(yè)前，車站值班員必須認(rèn)真核對(duì)停電卡片范圍和機(jī)車徑路，提前向司機(jī)傳達(dá)清楚停電處所，認(rèn)真聯(lián)控。崗位互控，戴好電力機(jī)車表示帽，明確站內(nèi)電力機(jī)車數(shù)量、股道、位置。當(dāng)站內(nèi)設(shè)有隔離開關(guān)時(shí)，有關(guān)作業(yè)人員應(yīng)認(rèn)真確認(rèn)隔離開關(guān)的狀態(tài)，確保安全。

車務(wù)站段應(yīng)明確站內(nèi)停電區(qū)域，根據(jù)車站設(shè)備情況做好卡控措施，明確固定徑路，制定防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的作業(yè)辦法。當(dāng)接觸網(wǎng)一行停電時(shí)，信號(hào)員應(yīng)進(jìn)行渡線加鎖，在應(yīng)急盤上揭掛停電帽，同時(shí)在信號(hào)員操縱的計(jì)算機(jī)顯示屏前掛透明塑料板并且對(duì)停電區(qū)域劃紅線。停電時(shí)供電人員或車站值班員須在接觸網(wǎng)供電示意圖勾畫紅線，信號(hào)樓人員核對(duì)停電卡片號(hào)，并且復(fù)誦簽認(rèn)調(diào)度命令。

盡管邯鄲站在安全風(fēng)險(xiǎn)管理方面采用了諸多安全卡控管理手段，然而在實(shí)際應(yīng)用中仍然不能有效防范邯鄲站電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)事故的發(fā)生。各類卡控措施不夠規(guī)范、簡(jiǎn)潔、全面，透明板在電腦顯示屏前，紅線并不明顯，而且職工勾畫沒有規(guī)范化，不能和軌道電路故障紅光帶明顯區(qū)分開來(lái)；不能簡(jiǎn)潔直觀地顯示車站停電的股道范圍；不能顯示相鄰區(qū)間、相鄰車站停電情況；接觸網(wǎng)供電示意圖不能表示區(qū)間停電，位置不一，大多數(shù)在作業(yè)人員側(cè)面，導(dǎo)致觀察不便，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒有供電作業(yè)人員時(shí)，讓車務(wù)人員勾畫停電范

圍將失去意義。

2.3 人員

2.3.1 作業(yè)人員培訓(xùn)

鐵路行車室的作業(yè)人員必須加強(qiáng)培訓(xùn)，并且考試合格后方準(zhǔn)上崗作業(yè)。邀請(qǐng)電務(wù)系統(tǒng)專業(yè)科室人員對(duì)車務(wù)系統(tǒng)干部、職工進(jìn)行電氣化鐵路接觸網(wǎng)知識(shí)的專題講座，增長(zhǎng)電氣化區(qū)段接觸網(wǎng)停送電的知識(shí)儲(chǔ)備，強(qiáng)化基礎(chǔ)培訓(xùn)。對(duì)全路車務(wù)系統(tǒng)的電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)事故進(jìn)行匯總學(xué)習(xí)，逐個(gè)案例分析原因，概括要點(diǎn)，讓職工清楚如何避免重犯相同錯(cuò)誤，做到舉一反三。對(duì)其他工種和部門如車務(wù)外勤、調(diào)車、行車室人員、機(jī)務(wù)段司機(jī)、調(diào)度員、供電段駐站人員等進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)機(jī)車屬性、停電范圍等作業(yè)要求的理解，并且提高非正常應(yīng)急處理能力。盡管邯鄲站積極加強(qiáng)對(duì)作業(yè)人員的電氣化知識(shí)培訓(xùn)，然而培訓(xùn)的實(shí)際效果并不顯著，施工天窗開啟時(shí)電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的事故仍然時(shí)有發(fā)生。有關(guān)電氣化知識(shí)的培訓(xùn)講座，因職工素質(zhì)參差不齊，理解掌握程度不一，每次培訓(xùn)真正掌握知識(shí)要領(lǐng)的職工不足 2/3，現(xiàn)場(chǎng)職工隨著時(shí)間的推移容易模糊淡忘，失去培訓(xùn)效果。

2.3.2 干部盯控檢查

安排車站干部上崗，掌握車站停電范圍，盯控行車室人員簽收調(diào)度命令、傳達(dá)、布置及停電帽揭掛、勾畫停電范圍，簽認(rèn)核對(duì)停電調(diào)度命令，填寫接觸網(wǎng)停電防護(hù)本，進(jìn)一步明確停電范圍。車站干部應(yīng)了解車站內(nèi)電力機(jī)車的數(shù)量及其位置，卡控停電期間電力機(jī)車的轉(zhuǎn)線和列車接發(fā)作業(yè)，盯控并且督促行車室人員落實(shí)規(guī)章制度、落實(shí)卡控措施。盡管邯鄲站在人員安全管理中采取了干部盯控檢查措施，但仍然不能完全防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的事故發(fā)生，部分值班干部業(yè)務(wù)不夠熟悉，既要填寫《施工維修停電安全防護(hù)本》，又要盯控行車室人員作業(yè)，當(dāng)停電卡片較多時(shí)，難以全面掌控相鄰車站及相鄰區(qū)間停電情況，盯控效果并不明顯。

3 明示系統(tǒng)的功能及應(yīng)用效果

針對(duì)邯鄲站轄區(qū)天窗內(nèi)接觸網(wǎng)停電頻繁，尤其是邯鄲南站、邯長(zhǎng)線、邯濟(jì)線電氣化改造后，停電卡片變化較多，停電范圍不易掌握的情況，邯鄲站相繼采取規(guī)章完善、安全管理、作業(yè)人員培訓(xùn)和干部盯控等手段，仍然無(wú)法有效防止天窗內(nèi)電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的事故發(fā)生，為進(jìn)一步確保安全，邯鄲站積極研究開發(fā)施工天窗內(nèi)防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的明示系統(tǒng) (以下簡(jiǎn)稱“明示系統(tǒng)”)，操作界面仿照 TDCS 系統(tǒng)，使操作人員能夠直觀形象地掌握接觸網(wǎng)的停送電范圍，從而確保鐵路運(yùn)輸安全。

3.1 操作方法

利用鼠標(biāo)單擊明示系統(tǒng)中停電卡片上的停電按鈕和恢復(fù)供電按鈕，可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)股道顏色變化。其中，紅色為停電線路，藍(lán)色為有電線路，便于作業(yè)人員清楚地掌握站內(nèi)所有股道的停電交界范圍。

通過(guò)點(diǎn)擊拖動(dòng)明示系統(tǒng)的水平滾動(dòng)條，系統(tǒng)能夠直觀形象地反映站內(nèi)、區(qū)間和鄰站的停送電情況。監(jiān)控室通過(guò)操作明示系統(tǒng)，能夠觀察全站轄區(qū)停電情況，輔助提示并且指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員作業(yè)。通過(guò)設(shè)置最小化功能按鈕，明示系統(tǒng)可以隨時(shí)切換電腦屏幕，不影響其他辦公軟件及文件簽收工作。

3.2 功能優(yōu)勢(shì)

（1）直觀全面?，F(xiàn)有措施中透明提示板僅能覆蓋在計(jì)算機(jī)操縱屏幕上，利用記號(hào)筆勾畫紅線以描述停電地段，這樣的方式使停電位置描述不準(zhǔn)確，并且不能顯示相鄰區(qū)間和車站。明示系統(tǒng)運(yùn)用教組原理[7]，通過(guò)股道顏色變化能夠明確顯示站內(nèi)、區(qū)間和鄰站的停送電情況，直觀形象地反映施工停電具體范圍，完全取代并且超越原透明提示板的功能，方便作業(yè)人員隨時(shí)查詢了解停送電情況。

（2）安全高效。規(guī)章制度及停電卡片號(hào)僅作為文字內(nèi)容，要求職工背會(huì)，當(dāng)停電卡片較多時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)職工很難完全掌握清楚。通過(guò)明示系統(tǒng)，將停電范圍呈現(xiàn)在職工眼前，便于職工清楚掌握停電的具體線路，取代了模糊不清的概念，用科技手段降低職工作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，確保作業(yè)安全。

（3）操作簡(jiǎn)便。邯鄲站為縱列式二級(jí)四場(chǎng)區(qū)段站[8]，機(jī)務(wù)段換班電力機(jī)車出入段較多，各車場(chǎng)間聯(lián)系頻繁，加上停電單元較多，停電卡片不易管理，排列電力機(jī)車進(jìn)路極易出錯(cuò)。明示系統(tǒng)采用 Visual

Basic 軟件編程，系統(tǒng)界面參考 TDCS 的系統(tǒng)界面，通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊、拖動(dòng)水平滾動(dòng)條等簡(jiǎn)單操作，能夠?qū)崟r(shí)顯示邯鄲站全部轄區(qū)內(nèi)所有中間站停電、送電情況，在停電卡控中實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破。邯鄲站防止天窗內(nèi)電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)明示系統(tǒng)運(yùn)行界面 (部分車站) 如圖 1 所示。在圖 1 中，紅色表示停電，藍(lán)色表示恢復(fù)供電。

3.3 應(yīng)用效果

明示系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用在邯鄲站安全監(jiān)控室和馬頭站行車室，該系統(tǒng)簡(jiǎn)潔直觀，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義，具有其他現(xiàn)行措施所不具備的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用效果如下。

（1）在明示系統(tǒng)應(yīng)用之前，車間行車室近 1/4 作業(yè)人員對(duì)車站及區(qū)間停電范圍模糊不清，現(xiàn)在行車室所有作業(yè)人員均能熟練掌握施工天窗內(nèi)的停電處所，從人員方面杜絕了安全隱患。

（2）通過(guò)操作明示系統(tǒng)，行車室人員有效避免了一系列電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的苗頭性事件，如在安裝明示系統(tǒng)之后的 2 個(gè)月內(nèi)，發(fā)生電力機(jī)車誤摘帽 1次，誤排列電力機(jī)車的股道始端按鈕操作 0 次，而在安裝明示系統(tǒng)之前的 2 個(gè)月內(nèi)，累計(jì)發(fā)生電力機(jī)車誤摘帽 5 次，誤排列電力機(jī)車的股道始端按鈕操作 2次。由于明示系統(tǒng)的提示，大部分作業(yè)人員在摘帽前看到停電處所后不會(huì)再去進(jìn)行摘帽操作，進(jìn)而不會(huì)進(jìn)行排列電力機(jī)車進(jìn)路操作。

（3）邯鄲站安全科監(jiān)控室通過(guò)監(jiān)控?cái)z像頭，結(jié)合明示系統(tǒng)，盯控管轄范圍的 7 個(gè)中間站和 4 個(gè)車間的信號(hào)樓，能夠成功監(jiān)督行車人員的錯(cuò)誤操作，及時(shí)提醒改正，確保施工期間整個(gè)車站的安全。

圖1 邯鄲站防止天窗內(nèi)電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)明示系統(tǒng)運(yùn)行界面(部分車站)

4 結(jié)束語(yǔ)

電氣化鐵路在施工天窗內(nèi)容易發(fā)生電力機(jī)車或動(dòng)車組列車誤進(jìn)入停電區(qū)的事故，相關(guān)規(guī)章制度在簡(jiǎn)潔直觀性和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)性方面存在不足，為此，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)明示系統(tǒng)，該系統(tǒng)比相關(guān)規(guī)章制度更加直觀形象，比現(xiàn)行卡控措施更加精準(zhǔn)全面，比干部盯控更加切實(shí)有效，在北京鐵路局現(xiàn)有停電卡控措施中創(chuàng)新性與安全性上實(shí)現(xiàn)質(zhì)的突破，有效確保了施工期間

的鐵路行車安全。未來(lái)在明示系統(tǒng)的應(yīng)用中，可以根據(jù)各個(gè)站段的實(shí)際需要，嵌入數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)人員的痕跡化管理。

[1] 北京鐵路局.行車組織規(guī)則[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[2] 中國(guó)鐵路總公司.鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[3] 黃昌奎.防止電力機(jī)車進(jìn)入停電 (無(wú)網(wǎng)區(qū)) 的對(duì)策[J].鐵道運(yùn)輸與經(jīng)濟(jì)，2013，35(3)：85-88.HUANG Chang-kui.Countermeasures of Preventing Electric Locomotive Entering Power-cut(Non-electrified) Region[J].Railway Transport and Economy，2013，35(3)：85-88.

[4] 姜鎮(zhèn)華.電力機(jī)車進(jìn)入無(wú)電(網(wǎng))區(qū)的原因分析及對(duì)策[J].上海鐵道科技，2014(4)：54-56.

[5] 崔元鵬，李錫鋼.關(guān)于防止電力機(jī)車進(jìn)入停電區(qū)的探討[C]//山東鐵道學(xué)會(huì).山東鐵道學(xué)會(huì)鐵路運(yùn)輸安全學(xué)術(shù)研討論文集，濟(jì)南：山東鐵道學(xué)會(huì)，2012：85-87.

[6] 王金香.鐵路營(yíng)業(yè)線施工條件下行車安全的思考[J].鐵道貨運(yùn)，2013，31(4)：12-14.WANG Jin-xiang.Thoughts on Running Safety of Railway Operating Line under Construction[J].Railway Freight Transport，2013，31(4)：12-14.

[7] 楊 銘.VB程序設(shè)計(jì)案例教程[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2014.

[8] 李海鷹，張 超.鐵路站場(chǎng)及樞紐[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

（責(zé)任編輯 馮姍姍）

Warning System Development for Electric Locomotive to Enter Power-cut Area

YU Pei
(Handan Station, Beijing Railway Administration, Handan 056000, Hebei, China)

Through analyzing the existing imperfect measures for preventing electric locomotive from entering power-cut area, and in order to avoid accident of electric locomotive entering power-cut area during the period of construction window, this paper adopts Visual Basic programming software, and develops warning system preventing electric locomotive from entering power-cut area according to the interface of train dispatching and commanding system, and installs safety surveillance room at Matou Station and Handan Station. Application result shows the system can show the power cut and transmission situation at all intermediate stations administered by Handan Station, and effectively prevents electric locomotive from entering power-cut area, and reduces accidents of C19 category, which ensure the safe operation of station.

Construction Window; Electric Locomotive; System; Accident; Safety; Power-cut Area

1004-2024(2016)10-0039-05

U297.9；U298

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.10.08

2016-08-17

玉佩(1986—)，男，河北邯鄲人，大學(xué)本科。