XX钢铁铁路道口无人值守系统技术方案

1 编写目的

本文对XX钢铁内部的铁路道口无人值守系统的技术方案进行分析和设计，用来指导该系统的详细设计。

2 铁路道口现状

2.1 道口

2.1.1 道口设备参数和运行情况

2.1.1.1主要道口设备参数

道口设备道闸控制：电源220V AC，遥控器控制，抬/落杆时间均为5秒。通过改造后，使用开关量控制；。

报警器规格：电源36V AC，采用100W灯泡。

目前，道口的电源都是来自于附近的高炉，均为220V AC。

2.1.1.2设备运行情况

道口报警与道闸动作的时间关系为：火车头（或尾）接近道口50米左右时，声光报警响起；然后等待15~20秒后，开始落下道闸杆；火车尾（或头）一过道口离开段，马上抬杆放行。延时2秒左右，取消声光报警。

2.1.2 各个道口基本情况

2.1.2.11#道口

1#道口指1#高炉与炼钢厂之间的大道口。机动车和人均允许通过。

当夏天雨季来临时，1#道口附近的铁轨会严重积水，铁轨表面就会布满水，清理水需要5~6小时。1#道口的道口值班室，职能包括：轨道衡值班、火车调度值班等。

目前，1#道口因施工停止通过。2月份后，炼钢厂需要向北扩，与轧钢厂的位置平齐，靠1#道口比较近（具体距离见后面的道口平面图）；炼钢厂北移后，炼钢厂北面中间的轨道向东移，因此，该轨道从炼钢厂出来后将变直。另外，炼钢厂北扩后，会新建转炉，因此，天车吊铁水罐的位置也会向北移20多米。粗略估计，当火车头卸下铁水罐，离开一段距离停止时，火车头离道口只有5～6米。

在炼钢厂内，2条铁道是分开的，而且西边轨道比东边的长10多米。

2.1.2.22#道口

2#道口（小）：指1#高炉与炼钢厂之间的小道口，主要通过铲车，上露天料；一般不允许其它机动车通行；允许人走。

2.1.2.33#道口

3#道口（小）：指1#高炉与2#高炉之间的小道口，主要是人行道口，不走机动车。

2.1.2.44#道口

4#道口：指2#高炉与3#高炉之间的大道口，机动车和人均允许通过。目前声光报警器和道闸均配备，最为繁忙。

2.1.2.55#道口

5#道口：指3#高炉与4#高炉之间的道口。只通过铲车上露天料，一般不允许通过其它机动车；允许人通行。

2.2 高炉

1#高炉比较特殊，向南没有铁轨，出铁水过程为：火车向北运行，经道岔并到东边轨道，然后倒车向南运行到炼钢厂。

1#高炉附近的单轨在改造后，会变短，大概10米左右（现30米左右）。

2#高炉、3#高炉和4#高炉内部的轨道均为双向轨道，火车都可以双向运行。

一般情况下，当1#高炉（450m3）、2#高炉（580m3）、3#高炉（450m3）都正常运行时，需要2辆火车在轨道运行。当4#高炉（1080m3）正常生产时，需要3~4辆火车在铁道上运行。

2.3 铁道和火车相关

2.3.1 基本铁道参数

铁轨参数：50铁轨，50kg/m，长12.5m。

火车轮间距：1435mm。

火车车头单侧2个车轮，铁水包单侧4个车轮。

2.3.2 火车运行情况

火车运行速度：5~6Km/h，空载车（以下简称“空车”）速度稍高，装载铁水的火车（以下简称“实车”）速度较低，一般要求不超过5Km/h。

一般情况下，火车会拉3~4节左右的铁水罐（每节铁水罐长度为7.5米，车头基本也7.5米）。火车拉的铁水罐数量因铁道的不同而不同，其中，

东边的铁道（该轨道在炼钢厂的尽头有坑道，比西边的短10多米），最多允许拉4节铁水罐；西边的铁道，最多允许拉7节铁水罐。

一般情况下，1个车头用1个铁道：空车拉，实车倒，车头始终朝北。其中，当实车到达炼钢厂后，到达合适位置。处于安全考虑，火车头卸下铁水罐，开出来后在外面，等待铁水罐清空，再挂上空铁水罐。有时，空载火车头会到别的高炉，拉新的铁水罐。

正常情况下，如果需要换车头，都会将火车停在1#道口附近的道岔上，即3条轨道变2条轨道附近。

火车走在铁路上，偶尔调头回去，发生这种情况的原因为：轨道衡没有出现合适的质量数，需要火车倒回去重新通过一遍轨道衡，因此，不可能出现火车倒回到出发位置（如某个高炉或炼钢厂）的情况。

2.4 其它

2.4.1 铁水包维修

铁水包在使用的过程中，需要及时维修。维修铁水包的火车行车路线为：从炼钢厂出来回1#道口附近的道岔口，再换道岔后再到铁水包修理厂。当每一包铁水倒向钢包时，都会安排人来检查包内有无耐火砖脱落和缺损等情况；铁水包使用寿命没具体时间参考值。

2.4.2 火车头维修

火车头维修路线厂方未定，估计2月下旬能确定此事。初步设想是：将维修点设在1#道口的值班室附近最西边的轨道上。

2.4.3 轨道衡

轨道衡安装在1#道口附近，属于动态衡，因此，轨道衡不影响火车从道口通过：当火车通过轨道衡到道口时，正常声光报警和落杆。只有轨道衡测重不正常时，才需要将火车倒回去，重新称重。

2.5 铁道及道口平面示意图

图1 1#道口到3#道口平面示意图

报警灯

道闸

N

E

图2 3#道口以北平面示意图

3 铁路道口无人值守系统特点

铁路道口无人值守系统利用视频监控、自动控制和计算机网络三种技术的有机结合，通过将有人值守道口改进为“无人值守道口”，并在后台的控制中心，通过实时视频图像和控制技术，实现对散布在厂区的各个道口进行控制。

铁路道口无人值守系统，具有以下主要特点：

⏹安全性高：全景图像实时、清晰、无死角，实时，保证道口有较高

的安全性。

⏹扩容性高：系统具有较好的模块化结构，当需要增加道口数量时，

可以简单修改和设置，就可满足更多道口的设立要求，提高经济性，

也节省了成本。

⏹视频录像提高道口相关人的安全意识：视频录像技术有助于提高行

人及机动车驾驶员的安全意识，辅助事故处理。而且，通过完善的

技术防范和警示设备，来减少安全隐患发生的几率。

⏹节约人力成本，提高生产效率：将道口改为无人值守后，减少有人

值守时值班人员责任心不同带来的差异，提高生产效率，同时也节

省人工。

⏹改善企业环境：道口警示明确，自动化程度较高，进一步优化了企

业内部环境。

4 铁路道口无人值守系统组成与功能

4.1 硬件系统结构

硬件系统结构包括：系统网络拓扑、系统组成与功能、主要设备特性介绍。

4.1.1 系统的网络拓扑

铁路道口无人值守硬件系统，其网络拓扑如图3所示。