郑粤勇

摘要：介绍了道口远程集中控制系统的结构、功能实现、工作原理及应用效果等。充分利用现有道口设备，通过远程集中控制技术可以实现一人对多个道口的集中控制，成功解决因道口分散，道口工劳动效率不高的问题。同时，铁路平交道口远程集中控制系统结构简单，造价低廉，性价比高。

关键词：道口;远程;集中控制;PLC

1 前言

宝钢集团广东韶关钢铁集团有限公司（以下简称韶钢），厂区内铁路平交道口70多个，其中有人看守道口25个。由于道口分散，一般的有人看守道口，一个人只能负责一个道口，劳动效率不高。为了提高劳动生产率，利用现有的道口设施，结合网络、视频监控、PLC及远程控制等新技术，开发了基于可编程控制器的铁路平交道口远程集中控制系统。经过运用实践表明，该系统具有性价比高，抗干扰强，维修方便等特点，运用效果良好。

2 系统设备构成、功能和控制过程

2.1设备构成

平交道口远程集中控制系统主要由：控制中心、道口前端设备、道口房控制设备等组成。

具体见图一：

（1）控制中心：监控计算机、操作计算机、交换机、光电转换器

（2）道口房：操作按钮、PLC控制柜、道口控制柜、交换机、光电转换器

（3）道口前端设备：栏木机（栅栏）、警报机、铁路方向信号机、监控摄像机

其中道口控制柜、栏木机（栅栏）、警报机、铁路方向信号机等，为道口利旧设备，原有功能不做改变。

2.2基本功能

（1）按照有人看守道口有关管理规定及操作流程，实现对栏木机（栅栏）、警报机、铁路方向信号机等道口设备的远程和近程控制。远程控制方式实现电机动作延时保护。

（2）设定管理员及操作等级密码，通过登录方式控制管理及操作权限。

（3）日常操作采用鼠标点击方式操作，流程与道口相关管理规定相符;操作界面易于实现人机对话。

（4）栏木机、警报机、铁路信号机工作状态信号回馈至操作界面显示。道口照明路灯采用软件自动定时控制。

（5）成组选择道口画面，对道口及通往道口的公路方向的车流、行人情况进行监控。

（6）图像存储功能。保持道口监控图像存储10天并自动更新，实现自动及精确时回放段回放。

2.3远程集中控制过程

2.3.1视频监控部分

各个道口的现场监控画面通过设置在公路方向的网络视频高清摄像头采集道口监控实时画面，信号通过网络线传递到交换机，再光纤传输到集中控制中心，分别显示在主副画面上。道口视频监控设置有多路视频监控画面可选，需要时可以随时选择控制道口的画面切换。

2.3.1集中控制部分

系统通过设置在道口房的PLC采集现场设备的各种状态，利用PLC的通讯功能通过网络与操控中心的主机相连，将信息传递给主机，完成设备状态的收集。当要远程操控某个道口设备时，主机发出指令传到现场的PLC，PLC通过输出模块动作相应的继电器，从而控制现场设备动作;同时PLC的输入模块将设备状态信息反馈回主机，完成设备远程控制。

3 控制系统工作原理

3.1远程/近程控制切换

在道口房设有远程/近程控制切换开关，当近程操作开关断开，由远程集中控制所有道口设备动作;将近程操作开关合上，则在道口房实现人工控制操作。

3.2警报机远程操作控制电路原理

在操作窗口点击警报机“开”按钮，PLC模块警报机输出点输出高电平，控制继电器得电励磁吸起，构通道口继电器励磁电路，道口继电器得电励磁吸起，警报机报警。采样道口继电器前接点，输送高电平至PLC输入模块，在远程控制画面上显示警报机状态表示灯亮红闪灯光。

关闭过程与上述相似，警报机指示灯亮黄闪灯光。

3.3栏木机操作控制电路动作原理

图二是栏木机单条栏杆的控制电路原理图，图中继电器K1和K2的接点分别控制A栏杆的升（ASJ）和落（ALJ）。B栏杆的控制原理图与图二相同，由继电器K3和K4的接点分别控制B栏杆的升（BSJ）和落（BLJ）。

3.3.1总升杆

在操作窗口，点击“总升杆”，程序检测所有落杆输出点无输出且警报机报警之后，PLC模块所有升杆点输出24V高电平。K1、K3继电器得电吸起，升杆继电器得电吸起。栏杆动作直到栏杆到位，凸轮开关断开，升杆继电器落下，PLC输入模块检测到继电器线圈4为高电平，予以记忆。PLC停止所有升杆，输出24V高电平，K1、K3继电器落下，程序判断为“升杆动作完成，升杆到位”，控制画面上所有栏杆表示灯变为绿色。

3.3.2总落杆

动作过程与总升杆相似，动作相应的落杆继电器。所有落杆表示灯变为红色。

3.3.3单独操作某一根栏杆（以A落杆为例）

在操作窗口，点击“A落杆”程序检测A升杆输出点无输出且警报机报警之后，PLC模块A落杆点输出24V高电平，K2继电器得电吸起道口控制箱ALJ落杆继电器吸起。栏杆动作直到栏杆到位，相应凸轮开关断开，A落杆继电器落下，PLC输入模块检测到继电器线圈4为高电平，予以记忆。PLC停止A落杆点，输出24V高电平，K2继电器落下。程序判斷为“A落杆动作完成，落杆到位”，控制画面上A杆表示灯变为红色。

3.3.4停止栏杆动作

在栏杆动作过程中，需要停止某栏杆动作时，点击该栏杆“停止按钮”，PLC停止输出。该栏杆相应的动作继电器落下，栏杆停止动作。如果要全部停止，点击“总停止”按钮，则所有PLC 控制栏杆输出点停止输出，正在吸起的动作继电器落下，全部栏杆停止动作。系统出于安全考虑，栏杆升降过程中只要点击“总停止”按钮，栏杆均会停止动作。

3.4铁路预告信号机操作控制电路动作原理

在操作窗口，点击预告信号机“开”按钮，PLC模块预告信号机输出点高电平，对应预告继电器吸起，接通信号机点灯电路，铁路预告信号机亮绿色灯光，控制画面指示灯也亮绿色。铁路预告信号机在栏杆升起时自动关闭，模块停止输出，铁路预告信号机亮黄色灯光，控制画面指示灯也亮黄色。

3.5道口照明控制电路动作原理

道口照明由程序分季节设定开关时间，操作人员可以通过面板功能设置自动开关时间。利用系统的定时器功能，根据需要设置时间输出控制照明控制继电器吸起，控制道口控制箱交流接触器吸起，点亮道口照明灯光。

4 提高改进和推广应用前景

目前该系统已经在韶钢铁运公司检修段道口上成功应用，效果良好。以可编程控制器为要点的道口控制系统，它有以下几个特点：其一，管理范围大，具有模板结构，充分利用原有的道口设备，工程造价比较便宜;其二，硬件设施齐全，操作简便，可远/近程操作，可用性较强;其三，能够抵抗外界的干扰，可信用程度较高;其四，PLC采用西门子S7—300，通用性强，维修比较方便。推广铁路道口远程集中控制，不但可以改造原有的有人看守道口，也可应用在无人自动道口上。实施后可以很好的监控道口状况，远程控制道口关闭，提高行车速度，减少行车人员在通过无人道口时下车引导;从而提高作业效率，避免发生路外事故;在铁路平交道口多的厂矿企业应用效果显著。

5结论

该系统采用视频实时监控道口现场，远程集中控制，并结合微机联锁道口预告，能够在铁路信号调度中心实现一人远程集中控制多个道口的功能。铁路平交道口远程集中控制系统的开发是成功，该系统结构简单，充分利用原有道口设备，能够实现远程和近程控制。造价低廉，性价比高，经济效益好，具有良好的推广应用价值。

参考文献：

[1]柳春生.西门子PLC应用与设计教程.机械工业出版社，2011 .

[2]吉红，耿惊涛. PLC控制系统（西门子）.化学工业出版社，2012.