張明杰

摘 要：動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)是保障動車整備檢修作業(yè)安全的重要設(shè)備，本文主要介紹了動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，闡述了各部分構(gòu)成及主要功能實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：動車；整備作業(yè)；安全聯(lián)鎖；監(jiān)控；設(shè)計

1前言

動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)是基于動車組檢修整備作業(yè)的實際需要而研究設(shè)計的一套安全卡控系統(tǒng)。動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，是以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)為核心，綜合采用了計算機(jī)組態(tài)系統(tǒng)控制、PLC邏輯處理、繼電器電氣聯(lián)鎖、非接觸式射頻監(jiān)測及視頻監(jiān)控等技術(shù)，主要由計算機(jī)顯示與控制系統(tǒng)、PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備等構(gòu)成。該系統(tǒng)為動車組檢修整備作業(yè)安全提供了必需的技術(shù)手段和裝備，利于保障作業(yè)人員人身安全和設(shè)備安全，對于保證鐵路安全生產(chǎn)具有重要意義。

2系統(tǒng)設(shè)計

動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計分為計算機(jī)顯示與控制系統(tǒng)、PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備三個板塊。動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1所示。

2.1 計算機(jī)顯示與控制系統(tǒng)

計算機(jī)顯示與控制系統(tǒng)是動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)的核心控制單元，一般設(shè)在調(diào)度值班室內(nèi)。計算機(jī)顯示與控制系統(tǒng)主要由計算機(jī)主控系統(tǒng)、登頂作業(yè)卡發(fā)放系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)組成，包括計算機(jī)主控系統(tǒng)工控機(jī)、登頂作業(yè)卡發(fā)放系統(tǒng)主機(jī)、硬盤錄像機(jī)、光交換機(jī)、音頻放大器、不間斷電源等設(shè)備。

視頻監(jiān)視系統(tǒng)包括硬盤錄像機(jī)、光交換機(jī)、監(jiān)視器等，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)過程、設(shè)備狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)視和錄像功能。通過對動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備和重要區(qū)域進(jìn)行實時監(jiān)控，便于調(diào)度值班員及時掌握檢修庫內(nèi)的作業(yè)情況和動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對各種工作狀況進(jìn)行人工確認(rèn)，并與檢修庫內(nèi)的操作員和監(jiān)護(hù)員進(jìn)行聯(lián)控操作，實現(xiàn)聯(lián)控、互控作業(yè)，保證檢修庫內(nèi)作業(yè)安全。

2.2 PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)

PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)是整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)的核心執(zhí)行單元，設(shè)在動車檢修庫的控制機(jī)柜內(nèi)，主要由PLC模塊單元、繼電器組合單元、高壓保護(hù)單元、不間斷電源單元等幾部分組成。PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)各種設(shè)備狀態(tài)信息的采集與輸出控制，并按照系統(tǒng)聯(lián)鎖關(guān)系實現(xiàn)卡控和邏輯命令的執(zhí)行工作，實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)采集與控制、系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示與現(xiàn)場操作、PLC邏輯控制、繼電器聯(lián)鎖控制、通訊與數(shù)據(jù)交換等功能。

2.3 現(xiàn)場設(shè)備

現(xiàn)場設(shè)備是動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)的功能執(zhí)行單元，設(shè)在動車檢修庫內(nèi)各部位，主要由隔離開關(guān)控制單元、接地桿控制單元、色燈信號引導(dǎo)單元、安全警示單元、庫門狀態(tài)采集單元、移動接觸網(wǎng)狀態(tài)采集單元、渡板狀態(tài)采集單元、安全門控制單元、視頻監(jiān)視單元組成。現(xiàn)場設(shè)備按照計算機(jī)主控系統(tǒng)和PLC聯(lián)鎖控制系統(tǒng)的控制命令執(zhí)行工作，并提供相應(yīng)的工作狀態(tài)反饋信息。

隔離開關(guān)控制單元主要包括隔離開關(guān)遠(yuǎn)動箱及相關(guān)接口，在系統(tǒng)控制下實現(xiàn)隔離開關(guān)的遠(yuǎn)程“分閘”和“合閘”控制功能，并具有“分閘到位”和“分閘到位”狀態(tài)顯示功能。

接地桿控制單元主要包括接地桿控制箱及相關(guān)接口，按系統(tǒng)聯(lián)鎖邏輯控制接地桿是否可以取出和收回，并將狀態(tài)信息回傳給計算機(jī)主控系統(tǒng)。

色燈信號引導(dǎo)單元主要包括出入庫信號燈和車位傳感器等，實現(xiàn)動車停放位置監(jiān)測，以及動車出庫、入庫、移車引導(dǎo)功能。

安全警示單元主要包括有無電顯示屏、作業(yè)指示燈、語音廣播系統(tǒng)等設(shè)備，通過指示燈、顯示屏和語音廣播實現(xiàn)動車整備作業(yè)過程的安全警示功能。系統(tǒng)中有無電顯示屏主要用于顯示接觸網(wǎng)“有電”或“無電”狀態(tài)；作業(yè)指示燈對動車檢修庫內(nèi)作業(yè)人員起到視覺警示作用，紅色——代表危險狀態(tài)，黃色——代表警示狀態(tài)，綠色——代表安全狀態(tài)；語音廣播系統(tǒng)既可以自動語音播報，又可以應(yīng)急廣播喊話，對動車檢修庫內(nèi)作業(yè)人員起到聲音警示作用。

庫門狀態(tài)采集單元主要包括庫門狀態(tài)采集接口，對庫門打開和關(guān)閉狀態(tài)進(jìn)行實時采集，并將狀態(tài)信息回傳給計算機(jī)主控系統(tǒng)。

移動接觸網(wǎng)狀態(tài)采集單元主要包括移動接觸網(wǎng)狀態(tài)采集接口，對移動接觸網(wǎng)伸展和收回狀態(tài)進(jìn)行實時采集，并將狀態(tài)信息回傳給計算機(jī)主控系統(tǒng)。

渡板狀態(tài)采集單元主要包括渡板狀態(tài)采集接口，對渡板放下和收起狀態(tài)進(jìn)行實時采集，并將狀態(tài)信息回傳給計算機(jī)主控系統(tǒng)。

安全門控制單元包括安全門控制箱、安全門警示燈、讀卡器、磁力鎖、三層登頂作業(yè)平臺緊急開門按鈕、閉門器等，實現(xiàn)三層登頂作業(yè)平臺安全門的控制功能，采集相關(guān)狀態(tài)信息并上傳。登頂作業(yè)安全門采用刷卡技術(shù)，在計算機(jī)主控系統(tǒng)和發(fā)卡系統(tǒng)的控制下，對安全門出入口進(jìn)行管理，讓有權(quán)限的作業(yè)人員通過安全門進(jìn)入三層作業(yè)平臺，無權(quán)限的人員禁止通過安全門進(jìn)入三層作業(yè)平臺，實現(xiàn)安全門卡控與管理。

視頻監(jiān)視單元主要包括攝像機(jī)、交換機(jī)、光電纜傳輸線路等，在相對應(yīng)位置安裝布設(shè)監(jiān)控攝像機(jī)，分別對隔離開關(guān)、移動接觸網(wǎng)、接地桿、三層平臺、安全門等重點安全部位進(jìn)行實時監(jiān)控，并將視頻信號回傳給視頻監(jiān)視系統(tǒng)

3結(jié)束語

動車整備作業(yè)安全聯(lián)鎖監(jiān)控系統(tǒng)是保障動車登頂整備檢修作業(yè)安全的重要系統(tǒng)，該系統(tǒng)在中國鐵路沈陽局集團(tuán)公司的丹東、延吉、白城存車場安裝使用，為現(xiàn)場作業(yè)提供了必需的安全設(shè)備，并有效地發(fā)揮了系統(tǒng)的安全保障作用。系統(tǒng)應(yīng)用以來，性能穩(wěn)定，效果良好，在動車登頂檢修整備作業(yè)過程中未發(fā)生過安全事故或險情，對于保障現(xiàn)場作業(yè)人員的人身安全具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中國鐵路鐵路總公司.鐵路技術(shù)管理規(guī)程（高速鐵路部分）.中國鐵道出版社，2014.07

[2] 周東華，葉銀忠.現(xiàn)代故障診斷與容錯控制.北京：清華大學(xué)出版社，2000.12

[3] 蔡行健.深入淺出西門子S7-200PLC.北京：航空航天大學(xué)出版社，2003.12

[4] 石磊，喻貴忠，王民.基于力控監(jiān)控組態(tài)軟件的動車段安全聯(lián)鎖系統(tǒng).《電子技術(shù)應(yīng)用》 2011.06