宁波恒博通讯设备有限公司！
铁路道口无人（少人）值守智慧管理系统
-
文件大小: 3.6MB
摘要：
本方案从铁路道口存在的安全隐患着手，利用现在成熟的太阳能无线传感技术、多系统互联技术、视频监控分析技术构建一套铁路系统综合管理解决方案，实现众多铁路道口自动化管理，提高道口管理的安全性，并实现无人值守或者单人多点值守，大幅释放道口管理的人力成本。
铁路道口无人（少人）值守智慧管理系统
一、引言
我国国土面积广阔交通网络发达，截至2022年底，全国综合交通网络的总里程超过600万公里。其中公路里程达535万公里，铁路约为15.5万公里，形成了以公路以及铁路为主体的全球最大的交通运输网络。
随着国民经济及铁路跨越式发展的深入，列车的运行密度、速度及载重不断提高，公路运输工具数量也迅速增加，穿越道口的机动车辆越来越多，道口碰撞事故不断发生，这不仅中断铁路运输、严重影响了交通系统的运行，还导致人民生命和财产的损失。
二、现状分析
铁路与公路的平交道口作为限制机车速度及运输安全的重要因素正在逐步改为立交或者拆除，现阶段仍然存在比较多的平交道口都是对当地群众通行有重要影响，拆除跟改造成本过高，势必会让这个问题长期存在。要保证铁路道口的安全通行需要道口安全员提前知道列车的到来，确保有足够的时间来清空道口，关闭栏杆，从而使公路交通不影响铁路交通，确保道口通行安全，因此每个道口迫切需要列车来车能提前探知跟提前通知的设备。
现在我国站内道口来车管理大多还是处于靠电话通知和道口工眺望的状态，只有少数采用电子技术手段辅助管理。分析现有国内外减少道口事故的技术，普遍还是采用铁轨端安装磁电感应的传感器，采用布置信号电缆的方式连接值班室主机，来车时通知道口值守人，由道口值守人处理。
目前国内铁路与公路的平交道口我们主要分为两类。
第一类：城区平交道口。
有值守岗亭，有看守人员，公路端有护栏，当火车近道口一公里时鸣笛提醒岗亭看守人员，由看守人员控制放下公路端护栏。
第二类：城郊线平交道口。
无岗亭，无看守人员，无护栏。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。
问题一：如果各个平交道口都设立人员看守，不仅人工成本高，而且人工管理更繁琐。
问题二：有没技术手段在减少人力管理成本的同时最大化的保证铁路道口的安全同行。
问题三：不管是城区平交道口还是城郊的平交道口前期规划里没有在离道口1公里左右铁路端特意预设好电源线跟信号线，如果新增设备需电源供电跟有线信号传输意味着需要重新拉线布线，不仅审批手续麻烦，而且施工代价非常高。有没有无需布线的无线传感器，既能自主供电，又可以远距离传输？
针对这些问题，我们根据铁路道口的实际情况，在现有技术的基础上升级优化，全新打造了整套铁路道口无人（少人）值守智慧管理系统，是为铁路平交道口实施无人（或少人）值守而定制研发的自动控制系统，主要以太阳能无线传感器为基础，提供多种告警手段和数字视频监控功能。系统综合了列车接近感应、公路端喊话提醒、交通信号灯联动、自动联动护栏、图像采集、视频复核、手机端通知及管理、通讯和数据等高科技技术，提高了道口的安全性，实现了道口安全管理的数字化、网络化、自动化和智能化。值班人员不仅可以随时观看各个铁路道口的视频图像，还可以根据需要实时控制各个道口的栏木机，安全有效的保证通行车辆和行人的安全。
三、系统构成
铁路道口无人（少人）值守智慧管理系统分为道口前端设备及基于互联网的综合管理平台。
道口前端设备：
道口前端设备是完成无人道口值守各项任务的主要执行者。它可根据前端检测设备发回来的信号控制电动栏杆升降、声光报警、启动公路端语音广播、联动交通信号灯、监控、录像等功能，也可根据需要支持现场工作人员的操作。
道口前端设备包括：电动栏杆（选配、根据每个道口的情况选择安装不安装）、摄像机、声光报警器、扩音器、交通指示灯、太阳能无线红外光墙传感器、铁路道口控制器等设备。
综合管理平台：
铁路道口无人（少人）值守智慧管理平台是铁路道口来车警示智能化管理系统核心，是总控软件，可以管理某个铁路段，甚至某个铁路局下辖所有铁路道口都可以汇总统一管理。
硬件设备：工控计算机；软件：铁路道口来车警示智能化管理平台软件。
四、工作流程：
在距铁路公路平交道口1公里-1.2公里的铁轨两侧安装太阳能红外光墙，其工作原理中中间形成多组红外光线，当列车驶入时阻断红外光线即触发信号，以无线信号的形式发送至铁路道口控制器。
当铁路道口控制器接收到前端红外光墙发送过来的信号时执行同步执行以下动作：
- 即刻声光报警提醒道口值班人员。注意：如无人值守道口则无需外接声光警笛；
- 联动交通信号灯，公路端信号灯点亮红灯；
- 联动电动栏杆，执行放下动作；
- 即可启动公路端语音广播，播放“列车即将过道口，请在警戒线外安心等候，注意安全！”等相关语音；
- 上传至某铁路局或者某铁路分段“铁路道口来车警示智能化管理平台”统一管理；
6、多个路段责任人手机端推送。
五、系统具备功能
1、双向来车检测。
不管任一方向列车驶来近道口时都可检测到，驶入报警，驶出屏蔽不报警，保证系统只在驶入时触发后续所有动作。
2、多系统全自动联动。
包括语音广播、道口摄像机、电动栏杆都可自动执行，从而多方位保障道口安全。
3、多层级管理，为实现无人值守或者少人值守提供技术保障。
3.1、微信操作界面
主要提供给路段负责人使用，可使一个人管理多个道口甚至整个路段的道口。
支持接警、反向撤布防、可记录1000条历史记录（如报警记录、布撤防记录或上线断线记录等）、一个微信号可绑定多台道口控制器，管理多台道口控制器、也支持多个微信管理一台道口控制器，最多支持50个微信号同时管理一个道口控制器。
3.2、恒博铁路道口来车警示智能化管理平台软件
智能化管理平台软件可以将下辖所有道口信息汇总管理，并具备故障接收、视频自动弹屏、视频自动录像、视频查看等等功能，结合前端多系统自动联动，和平台管理软件的汇总功能，从而为实现无人值守道口管理提供完整解决方案。
部分软件功能介绍
a、软件概述
智能化管理平台软件运行在Windows环境下，通过网络通讯云平台，采用IP网络方式和专业高速通讯协议进行数据传输和处理，具有报警响应时间短、系统容量大、可靠性高、数据安全、扩充性强、施工简单、操作方便、建设投资少等特点，实现了对多道口控制器信息的接收和管理，实时存储历史记录，并支持文档导出打印。
b、功能介绍
（1）软件主界面与状态显示
主界面中，每个按钮表示一个道口“道口控制器”，代表某一个铁路公路的平交道口。选中该图标鼠标右键，可实现对该用户的远程布防，远程撤防，远程紧急报警等功能。最大可管理100万个站点或者平交道口；支持各道口平面图导入；平面图上实际产品模型图布置。
（2）多屏显示报警事件：对任何一类突发警情都能实现三屏同步显示：第一屏显示该警情精准的百度地图，迅速锁定出警路线；第二屏显示该警情的点位分布图和详实的用户信息；第三屏显示警情现场的视频画面，复核报警事件的有效性。
（3）系统以阿里云和腾讯云双服务器做后台支持，一主用，一备用双服务器协同运行机制，保障了数据传输的安全性和可靠性。
（4）支持多级联动接警： 检测到列车驶入后，某路段责任人手机上第一时间接收报警信息，并查看相应视频画面视为一级通知；整个路段或者某个铁路局安装了铁路道口来车警示智能化管理平台软件的电脑屏幕上同步分屏显示百度地图，同时弹出报警点位分布图，并调取对应监控图像视为二级通知。
（5）完整的用户资料信息：每个道口的名称、地址、平面图、视频图、联系人、联系电话、备用电话以及铁轨处太阳能红外光墙触发时间、触发位置、触发次数、道口控制器布撤防状态、道口设备工作是否正常等信息。
（6）监控视频、截图存储功能：来车时联动的监控视频一旦被弹出，系统将自动启动录像、截图功能，并实时存储。
（7）分权限管理：平台共设有超级管理员、管理员和操作员三种权限管理，增强系统的安全性。
（8）数据备份和恢复功能：重要的数据库资料如客户资料、电子地图、报警信息等系统将实时备份，一旦系统遭到雷击或其他不可抗拒力量破坏能及时恢复，保障了系统的安全性。
六、系统解决痛点
1．减少安装工程量。
首先是城区铁路公路的平交道口还是城郊的平交道口前期规划里没有在离道口1公里左右铁路端特意布置好电源线跟光缆信号线，如果新增设备需电源供电跟有线信号传输意味着需要重新拉线布线，不仅审批手续麻烦，而且施工代价非常高，为了降低成本，增加安装点位置的灵活性，所以本方案采用的是太阳能一体的红外光墙，太阳能板集成在设备表面，一体式设计，让施工组装更简单，其采用自然光以上的光源即可正常供电，全年阴雨天都没关系，适应性更强，信号无线信号传输的前端探测设备。
其次由于检测设备安装于距离道口较远的地方，地形相对较复杂，中间可能有建筑、山包等遮挡物，所以对信号传输有着比较严格的要求，所以信号传输采用具备远距离发送能力跟拥有极强穿透力的军用跳频技术，保证信号的稳定性。
太阳能供电、远距离无线信号传输技术，让整个系统施工环境最恶劣的环节变的及其简单，即装即用。
2、进一步提升道口通行安全。
列车驶过警戒线，即刻联动电动护栏、警示广播、交通信号灯等，不仅规避了人防懈怠、注意力不集中引起事故的弊端，还可大幅提高有人值守无人值守道口列车通过的安全性。
3、释放人力，提升效能。
本系统可将每个道口关乎安全的设备设施联动起来，结合成熟的视频监控联动复核技术，实现道口的安全管理无人值守或者少人值守。系统搭建完成后一般一个铁路局只需设置两个工作岗位，一为铁路道口来车警示智能化管理平台软件专人管理，工作内容包括软件维护、故障记录、视频监控复核、维护记录、排除故障反馈记录等工作；二为巡检维护故障处理人员，比如整个宁波车务段只需配备一个责任人，通过手机接收分配给其管理各道口的地理位置、视频画面、故障信息等，便于精准及时去处理。大大减少道口安全员人员配备，不断缩减这部分人员支出，让人力资源管理更优化。
七、主要产品参数
监控系统采用海康萤石摄像机，电动栏杆跟交通信号灯常规就行，因为只需开关量信号输入会执行动作即可，所以这里不做赘述。
前端铁轨处检测设备：四光束太阳能全无线红外光墙（HB-T001R4）
（1）产品特点及功能
·太阳能供电，无需外接电源线；无线信号报警，无需外接信号线，真正的全无线光墙。
·安装不用铺管布线，维护不用查线，节省管线等材料费，减少工程量降低安装维护成本。
·无需太阳直射，阴雨天也能把光线转化为电能，供对射正常使用。
·具有故障自检功能。
·太阳光干扰时能自动屏蔽，不误报，主机有强光干扰提示。
·大功率无线信号发送，具有较强的抗干扰能力。
·完备的防卫能力：入侵者无法以快速跳跃、匍伏或其它动作通过隐形红外防卫射束网的防范范围。
·良好的抗干扰特性：当昆虫或小动物等通过红外防卫射束网时，由于不能完全遮断红外防卫射束,所以不会产生误报警。
·严密的防破坏能力：当红外对射被破坏或撬砸时，报警信号输出电路将自动输出无线报警信号。
·可全天侯工作：红外对射探测器具有抗不良天气环境干扰能力。
（2）技术参数
实景安装图例
八、系统应用风险分析
1、前端太阳能红外光墙到铁路控制器的无线信号丢失风险。虽然本方案中无线信号传输采用的是目前行业最先进的军用调频+跳频无线电技术，但是在特殊情况下还是会存在信号丢失的可能性，比如强电磁波冲击，信号模块损坏等。信号丢失意味着后续交通信号灯、护栏、语音广播等都不会启动，存在一定的风险。建议在距道口不同间距处安装多对太阳能光墙做检测，如500米处，1000米处，1200米处，多对分阶段探测，某一对光墙信号丢失时其余光墙正常探测，就像现代飞机一般至少都有2个引擎的，有的大的双通道飞机配有4个引擎，在正常飞行的过程中，所有引擎都是工作的，遇到故障的时候，所有的引擎中只要有一个引擎在工作，飞机都是有动力的，可以飞行并安全着陆。通过这个方法可大幅降低因信号丢失而引起安全事故的风险。
2、对安装环境有一定的要求。作为该系统的前端探测设备我们均采用了太阳能供电技术，虽然不要求太阳光直射，在自然光条件即可正常工作，但对于一些光线长时间达不到太阳能板最低光照要求（最低光照不少于1800Lux）的安装环境，供电就无法正常有序地进行。
3、其他互联设备故障。目前电动护栏跟交通信号灯发生故障时暂时无法主动上传故障信息，目前两种应对方法，一为平台软件管理人员在平台管理时需关注道口的弹屏监控画面，观察画面中电动护栏及交通信号灯是否处于正常状态；二为设置故障报修电话警示牌，当通行者发现故障时可快速的报修，便于路段责任人安排人员及时有效排障。
九、结束语
通过现有技术加强我国铁路道口的现代化改造，必将提高道口管理的自动化水平，提升道口通过的安全性，对于减少道口事故、保障人民生命财产安全、提高铁路公路运营效率有着十分重要的意义。
上一个：