李兆林

【摘 要】针对冶金企业铁路道口的现状，对道口信号控制系统进行了设计与探讨，实现道口安全畅通。

【关键词】冶金企业铁路；道口信号；一体化控制

近年来新钢公司铁钢材产量逐年稳步攀升，厂口的安全区内的铁路、公路运输量也在不断增量，作为一个钢铁老企业，铁路道压也随之增大。面对道口安全管理这一较为复杂繁琐的问题，新钢公司运输部按企业、铁道部相关要求，对道口防护信号不断进行完善和补充，来实现对道口区人员、车辆的安全警示，保护道口行人、车辆的安全。按照《冶金企业道口安全标准》和《GB 6389-1997 工业企业铁路道口安全标准》，新钢公司道口防护信号集成了电动栏木机（又称道口机）、公路信号机（又称警报机）、铁路遮断信号和道口照明等设备，在道口区形成声光信号、栏木隔离和公铁交叉防护的一个立体防护系统，阻挡和防护道口区行人、车辆以及设备安全。新钢公司是一个老企业，因历史原因和地理位置限制等多种因数影响，厂区无法实现封闭管理，道口过往人员安全素质参差不齐，内铁路网络复杂，弯道多，道口信号的设置很难达到预定目标，容易诱发一些安全与设备事故，导致道口设备故障频发，达不到预期的防护效果，对铁路运输也会产生很大的威胁。为了更有效地保障企业交通安全的控制和管理，通过对道口防护信号的一体化控制，对道口信号的功能进行扩展和完善，以便更有效地发挥每处道口防护信号设备的功能，进一步保障道口行人、车辆安全和铁路运输的畅通，道口信号一体化主要包含了公路警报信号、道口栏木控制信号和铁路遮断信号等几部分。

1 道口公路警报信号

从现场实际效果考虑，道口公路警报信号应该有火车接近预警信号和起落杆声光报警信号，它包含了两方面的技术要求：（1）火车接近道口时，向道口行人车辆发出的火车接近声光报警信号；（2）道口栏木起落杆过程中，为防止栏木机械伤人而发出的声光报警信号。

火车接近的声光报警信号在道口的了望视线足够好、火车有足够的制动距离时可不予考虑，但在较多类似新钢公司的老冶金企业，铁路线路因历史条件、地理条件等诸多因素限制，弯多，线路两边的建、构筑物多且距线路近，使道口的了望条件远远达不到要求，道口区的车辆行人不能及时发现火车状况，易引发不安全因素。在这种情况下，火车接近报警信号可通过安装在道口区前方线路上的磁力传感器或轨道电路等控制环节，通过相应的逻辑电路快速分析处理，在火车驶近道口前的预设时间（一般为30秒～120秒），向道口员和道口区的行人、车辆发出火车接近声光报警信号，预先提醒道口区人员、车辆注意瞭望和避让，起到安全防护作用。

起落杆声光报警信号是当道口员在起落栏木时对道口区行人、车辆发出，主要是为了避免以下两方面的情况发生。（1）因为道口区行人、车辆不太会严密留意道路两旁的栏木动作状况，在道口栏木装置动作过程中，极易引起道口栏木机械伤人事故或冲撞道口机栏木的事故。（2）在道口区行人、车辆较多的情况下，在栏木未开始动作前，先接通室外声光警报信号，提醒在道口区外的行人、车辆不得再进入道口区，同时督促道口区的行人车辆快速出清道口区。在经过一段时间的声光报警后（视道口交通情况，一般在5～20秒），再启动栏木关闭程序，以便及时关闭道口，确保道口区铁路运输安全和行人车辆的安全。如果等道口区行人车辆全部人工疏通走空后再放栏木，会严重影响铁路运输作业，铁路运输的原材料就得不到及时保障，可见起落杆声光报警信号在各道口都是必须的。

2 道口栏木控制信号

道口栏木控制信号要有三方面功用：

一是，多台栏木联动。由于新钢公司企业生产规模较大，铁路运输量不断攀升、公路运输量也在增大，车辆数量也随之增多。因为车辆朝大型化方向发展，使得道路越修越宽，主干道路上的道口大都达到了12米～18米，促使封闭道口用的栏木装置必须采用4台或更多台双向对开的形式。要保证栏木装置对道口安全起到有效的防护作用，各台道口栏木在启动时，必须采取同步联动方式。而在栏木装置启动后的落杆或升杆过程中，各台道口栏木装置又需要独立地自锁控制，以避免在个别栏木不到位或出现故障时，通过迂回电路影响其他道口栏木装置正常动作，引发栏木剧烈抖动或电机不断电的现象。

针对这种现象主要介绍两种技术方法：（1）采用具有加强接点的AX型铁路信号双线圈的信号继电器来控制，它的接点容量可达到10A，完全满足道口栏木装置所需接点容量的要求。该继电器有双线圈，一组可作为启动线圈，通过自复式控制按钮实现多台联动启动，启动后自动断电；另一组作为自锁线圈，通过其自闭前接点实现各台道口栏木装置的独立自锁控制，继续启动线圈工作。（2）采用多层按钮直接控制，通过多层按钮的不同接点，分别构成多台栏木装置启动所需的分支电路，同步启动各道口栏木，按钮自复松开后，各道口栏木装置通过自身的接点支路单独立自锁运行。这两种方法中，前一种继电器选型较为狭窄，后一种可选性较多，在没有多层按钮的情况下，可通过直接控制继电器来扩展按钮接点，缺点是按钮接点数量和继电器数量多，故障点也多。

二是，道口栏木二次重启。由于道口区行人、车辆的数目不确定性，人员的素质也相差很大，道口栏木在经过前期的延时报警，再在启动栏木落杆程序后，栏木开始动作到全部关闭的过程中，必须要考虑有栏木二次重启功能。该功能主要是为防止道口区外的少数行人和汽车司机看见栏木未全部落下、道口未完全关闭隔离，采取抢时加速强过道口，与运动的栏木发现冲撞，引起设备的损坏或人身伤害事故。此时道口员可采取紧急停止栏木操作，在确定制止上述违章人员行为后，再重启道口栏木。这时因前期已有警报信号发出，栏木也已经落下一段距离，此时栏木应按道口员的操作立即落杆，不许延时，避免给在道口区外的其他等待的行人车辆看到栏木长时间未继续封闭，错误地认为道口可以开放，可以继续通过道口而引起事故。

三是，电机延时保护功能。企业道口的封闭，最终是通过栏木装置关闭来实现，而栏木装置是由电机驱动的，所以电机的安全在道口防护上的作用就显得尤为重要。如何有效地减少电机的维护量和降低故障率，尽可能地减轻检修人员的工作量、保障道口防护设备的安全运行，一直是道口信号控制设计的重点，在通常设计中，对电机采用过载和短路保护。但在新钢公司的众多道口中，因采用了浙江万全的DLM-A型电动拦木机，该道口栏木装置采用三级齿轮传动方式，电机采用8极和12极的双线圈绕组。在齿轮摩擦片调整不是很紧的情况下，当电机堵转（特别是在拦木到位未断电时），过载电流不是很大，道口电机的负荷不大，这种保护方式在道口拦木中效果不是很大，时间偏长，电机极易烧毁。为彻底解决道口栏木装置烧毁电机现象，针对道口栏木装置的工作特性（一般起落栏杆时间不超过20秒），有必要增设电机延时保护环节。即当道口任何一台拦木动作，开始记时直到结束，通过延时电路控制在20秒内，否则不论是否到位，一律实行断电保护。但如果个别栏木装置确实运行缓慢，在预定时间内还未到位的，必须可通过人为重新操作使其到位。

3 铁路遮断信号

其主要作用是当道口栏木或公路未发出警报信号时，通过遮断信号机的阻挡作用阻止火车继续驶道口区，保障道口区行人车辆安全。在电路上它不但监视了道口所有道口栏木是否放到位，同时也对公路警报工作状态进行量取样监督，从硬件上对信号进行了连锁控制。只有当道口栏木全部放到位，全部压到栏木水平状态限位后，同时道口公路警报机在发出声光报警后，铁路遮断信号机才开放信号，指示火车可通行过道口。

4 道口设备平面示意图

新钢公司所有道口信号一体化改进完善后，道口的安全可靠性得到了明显提高，更有效地确保了道口区行车运输畅通和人员的人身安全，满足了企业道口运行需要。

说明：本文图例是以两台控制，多台只需并联即可。

【参考文献】

[1]傅永新.彭学诗：钢铁厂总图运输设计手册[M].冶金工业出版社，1996.

[2]GB 6389-1997 工业企业铁路道口安全标准[S].

[责任编辑：杨玉洁]