編組站貨檢安全集中監(jiān)控系統(tǒng)的工程設計

顧 聞 劉少健

（中鐵二院武漢勘察設計研究院有限責任公司，武漢 430071）

1 工程概述

武漢北編組站是亞洲第一大鐵路貨物運輸編組站，共設有三級七場，采用編組站綜合集成自動化（CIPS）進行綜合管理，實現(xiàn)管理、決策、調度和控制一體化。

由于武漢北編組站貨檢工作任務繁忙，各種機檢設備和信息系統(tǒng)繁多、源點分散且相互獨立，使得貨檢作業(yè)效率低、時間長，質量難以保證。為了提高武漢北編組站貨車檢查作業(yè)效率和作業(yè)質量，本次設計對編組站的貨物列車出入口分散監(jiān)控的貨檢設備進行集中監(jiān)控整合，實現(xiàn)貨檢系統(tǒng)與CIPS系統(tǒng)等其他既有系統(tǒng)的信息融合及資源共享。

2 系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體結構

編組站貨檢安全集中監(jiān)控系統(tǒng)主要由5部分建設組成，如圖1所示。

2.1.1 顯示系統(tǒng)

根據鐵道部印發(fā)的《貨檢站安全集中監(jiān)控系統(tǒng)技術條件（試行）》的要求，本系統(tǒng)的監(jiān)控中心設置在武漢北站調度樓內。

監(jiān)控中心設置8臺50英寸等離子顯示器，設置9臺21英寸液晶顯示器，實行分系統(tǒng)三個層面顯示，三層顯示設備顯示內容均可通過無線控制鍵盤，實現(xiàn)在任意主、輔屏上切換顯示，如圖2所示。

（1）第一層：墻面等離子顯示

安裝8臺50英寸等離子顯示屏，主要顯示武漢北站超限系統(tǒng)狀態(tài)、站場視頻監(jiān)控、出發(fā)列車視頻監(jiān)控等多個子系統(tǒng)的視頻圖像信息。

（2）第二層：前臺液晶顯示

前臺21英寸液晶顯示共9臺：左一為上行編組場超限檢測，左二為站場視頻監(jiān)控，左三為上行綜合信息處理；右一為下行綜合信息處理，右二為站場視頻監(jiān)控，右三為下行編組場超限檢測。

前臺左邊3個顯示屏由上行貨檢調度員操作監(jiān)控、右邊3個顯示屏由下行貨檢調度員操作監(jiān)控，

（3）第三層：后臺液晶顯示

左邊可顯示視頻信息，中間為計量檢測系統(tǒng)，右邊為全站綜合信息處理。

后臺3個顯示屏由貨運調度員（或主任）操作監(jiān)控。

2.1.2 信號切換處理系統(tǒng)

監(jiān)控中心設置1套RGB矩陣切換設備，實現(xiàn)VGA信號、視頻信號、網絡信號的單屏顯示、任意開窗口、任意切換、漫游、移動和縮放。

通過主機上的RS-232口控制等離子大屏單元、RGB矩陣，實現(xiàn)等離子的功能控制及VGA信號的自由切換。

2.1.3 服務器管理及商檢客戶端系統(tǒng)

監(jiān)控中心設置服務器2臺、磁盤陣列1臺、硬件防火墻1臺、控制主機10臺及商檢客戶端設備4套，客戶端微機3套，用于對平臺信息系統(tǒng)的管理及信號自由傳送。

2.1.4 貨檢站安全集中監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件

新建編組站貨檢站安全集中監(jiān)控系統(tǒng)平臺管理軟件，用于系統(tǒng)建設目標相關管理功能的實現(xiàn)。

2.1.5 現(xiàn)場數(shù)據采集系統(tǒng)

現(xiàn)場數(shù)據包括來自上下行到達場的4套超限、4套高清圖像掃描及4套超偏載檢測、上下行出發(fā)場的5套出發(fā)列車監(jiān)控、整裝二線1套動態(tài)軌道衡、整個編組站1套站場監(jiān)控等幾大安全檢測設備的超偏、超重、超偏載、超限等視頻信息，以及各類機檢數(shù)據等，用于提供商檢日常工作所需要的相關依據。

2.2 集中監(jiān)控系統(tǒng)功能

武漢北編組站安裝的機檢設備主要有鐵路貨車超限及裝載狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、高清圖像掃描系統(tǒng)、出發(fā)列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)、超偏載檢測系統(tǒng)和動態(tài)軌道衡檢測系統(tǒng)。

2.2.1 鐵路貨車超限及裝載狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)功能

實現(xiàn)對進站貨物列車裝載超限的動態(tài)檢測和狀態(tài)的實時監(jiān)視，輔助貨檢作業(yè)中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.2 高清圖像掃描系統(tǒng)功能

通過線陣掃描的方式獲取高清晰的貨車掃描圖像，輔助鐵路貨車超限及裝載狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)更好地對現(xiàn)場貨車裝載狀態(tài)進行實時監(jiān)控。

2.2.3 出發(fā)列車視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能

實現(xiàn)對出站貨物列車裝載狀態(tài)的實時監(jiān)視，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.4 超偏載檢測系統(tǒng)功能

實現(xiàn)自動檢測通過車輛的總重、載重、前后偏重及左右偏載,并進行數(shù)據儲存、階段統(tǒng)計、超偏載車輛報警及打印和實時上傳數(shù)據，輔助貨檢作業(yè)中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.2.5 動態(tài)軌道衡檢測系統(tǒng)功能

實現(xiàn)自動檢測通過車輛的總重、載重，并進行數(shù)據儲存、階段統(tǒng)計、超載車輛報警及打印和實時上傳數(shù)據，輔助貨檢作業(yè)中的預檢，提高復檢的針對性，對異常情況的事后查詢、分析提供依據。

2.3 機檢設備安置地點

京廣上行線和滬漢蓉上行線、京廣下行線和麻漢下行聯(lián)絡線正向接車方向進站信號機內方安裝鐵路貨車超限及裝載狀態(tài)監(jiān)測設備4套、高清圖像掃描監(jiān)測設備4套、超偏載檢測設備4套，如圖3所示。

京廣上行發(fā)車線、麻漢上行發(fā)車線、上行環(huán)發(fā)車線、京廣下行發(fā)車線和滬漢蓉下行發(fā)車線出站信號機內方安裝出發(fā)列車視頻監(jiān)控設備5套。

Ⅶ場貨物整裝2線安裝動態(tài)軌道衡檢測設備1套。

各機檢設施的服務器、工控機、終端及存儲設備均設置于車站調度樓貨安系統(tǒng)機房內。

2.4 其他相關數(shù)據接口

本系統(tǒng)接入既有的編組站綜合集成自動化系統(tǒng)、現(xiàn)車及預確報系統(tǒng)、車號自動識別系統(tǒng)、危險貨物運輸安全監(jiān)控系統(tǒng)和站場視頻監(jiān)控系統(tǒng)的相關基礎數(shù)據。

2.5 網絡傳輸

2.5.1 傳輸通道

從傳輸通道的的穩(wěn)定性、可靠性和經濟性等角度考慮，本系統(tǒng)的傳輸通道采用光通道，在系統(tǒng)機房與各監(jiān)測點和貨檢作業(yè)崗點間敷設GYTA53型單模光纜。

2.5.2 組網方式

以車站系統(tǒng)機房為中心，系統(tǒng)機房至Ⅰ場商檢室、Ⅳ場商檢室采用環(huán)形連接，商檢室至監(jiān)測點采用星形連接。由于投資限制，本系統(tǒng)在數(shù)據網絡和數(shù)據傳輸上沒有設計冗余網絡。

2.5.3 光纜終端組成

超限、高清圖像掃描、出發(fā)列車監(jiān)控、超偏載及動態(tài)軌道衡等機檢設施的前端檢測設備，均通過站場內新敷設光纜接入到系統(tǒng)機房內相應的終端設備。

（1）超限監(jiān)測、高清圖像掃描監(jiān)測、超偏載檢測點4處：京廣上行線和滬漢蓉上行線、京廣下行線和麻漢下行聯(lián)絡線正向接車方向進站信號機內方。

（2）出發(fā)列車視頻監(jiān)測點5處：京廣上行發(fā)車線、麻漢上行發(fā)車線、上行環(huán)發(fā)車線、京廣下行發(fā)車線和滬漢蓉下行發(fā)車線出站信號機內方。

（3）軌道衡檢測點1處：Ⅶ場貨物整裝2線。

（4）貨檢作業(yè)崗點6處：Ⅰ場商檢室、Ⅲ場商檢室、Ⅳ場商檢室、Ⅵ場商檢室、13號樓列檢室和電報所。

3 結束語

本系統(tǒng)建成后，通過強大的綜合預檢報警功能和實時監(jiān)控追蹤，形成全天候、全方位、全過程的貨運安全監(jiān)測網絡，明顯提高貨車裝載狀態(tài)不良問題的發(fā)現(xiàn)率，避免超載、偏載、超限的漏檢，保證貨運安全。另外，清晰的多方位視頻監(jiān)控和精準數(shù)據檢測，可實現(xiàn)設備綜合預檢、人工重點檢查的人機結合貨檢作業(yè)新模式，將以往僅憑人力和經驗的靜態(tài)檢查轉變?yōu)橐揽吭O備和科技的動態(tài)檢測，大大提高貨檢的準確性、針對性，避免傳統(tǒng)模式下將嫌疑車輛全部扣送貨場進行人工測量的盲目性、臆測性，減少了因誤判誤扣產生的車輛調動、解編及二次作業(yè)時間和機力、人力、物力浪費，壓縮檢測、整理作業(yè)時間和中、停時間，從而提高了貨檢效率。同時，本系統(tǒng)還改變原先傳統(tǒng)、落后的作業(yè)模式，發(fā)揮新技術、新設備的精確檢測性能和自動化處理功能，在一定程度上提高了貨檢作業(yè)質量，降低了現(xiàn)場作業(yè)強度。