沈陽鐵安新技術開發(fā)有限公司（原中國科學院沈陽計算所新技術開發(fā)有限公司）十多年來一直從事列檢安全防護電動脫軌器系統(tǒng)的研制，列檢安全防護電動脫軌器系統(tǒng)產品已成功地在沈陽鐵路局、呼合浩特鐵路局、北京鐵路局、成都鐵路局、鄭州鐵路局、濟南鐵路局、神華集團神朔鐵路等八十余個列檢現場應用。隨著鐵路事業(yè)的高速發(fā)展，對列檢作業(yè)安全防護系統(tǒng)的安全性、可靠性、智能化、工作效率等方面提出了更高的要求。沈陽鐵安新技術開發(fā)有限公司一直以滿足用戶需求、提高產品性能為宗旨，跟蹤計算機、自動控制、網絡通信、視頻監(jiān)控等技術的新發(fā)展、新成果，不斷探索完善列檢安全防護系統(tǒng)的新思路和新方法。近來，公司在鐵道部領導有關指示指導下，研制了新型集控聯鎖電動脫軌器，已在沈陽鐵路局蘇家屯下行（14條作業(yè)線）出發(fā)列檢車間應用，使列檢防護電動脫軌器的監(jiān)控更直觀、更可靠，為列檢安全提供了更堅實的保障。

一、構成及原理

　　集控聯鎖電動脫軌器系統(tǒng)由室內監(jiān)控計算機系統(tǒng)和室外監(jiān)控、執(zhí)行設備構成。系統(tǒng)構成及連接框圖如圖1所示。

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室內監(jiān)控計算機系統(tǒng)包括：控制計算機、信號處理單元、顯示及手控面板、網絡視頻服務器、讀卡器通信服務器、光端機、網絡交換機、控制繼電器組（JWJXC-H 125/0.44）、視頻監(jiān)視器、打印機、轉轍機電源、不間斷電源、接線端子柜等。

　　●控制計算機

　　采用高端標準工業(yè)PC，配置I/O接口板、485串行通信板，運行列檢安全防護系統(tǒng)軟件，采集、顯示所有監(jiān)測數據和視頻，依控制流程完成人機聯控和現場設備的控制，并實現系統(tǒng)管理、語音操作提示、錄像控制、語音報警、數據存儲、查詢、打印等功能。

　　●信號處理單元

　　包括輸入信號處理和輸出信號處理兩部分，輸入信號處理對現場的采集信號進行隔離和轉換，使之成為控制計算機可以處理的信號，包括脫軌器狀態(tài)信號、轉轍機電源檢測信號、脫軌器表示器故障檢測信號等的處理。輸出信號處理對控制計算機的控制輸出信號進行隔離和轉換，以驅動執(zhí)行部件，如控制脫軌器動作繼電器組。

圖1. 列檢視頻安全防護系統(tǒng)構成框圖

　　●顯示及手控面板

　　顯示及手控面板安裝在系統(tǒng)控制臺上，實時顯示脫軌器狀態(tài)并提供電動脫軌器的手動控制操作界面。實時顯示的脫軌器狀態(tài)直接由現場脫軌器狀態(tài)信號控制，即使控制計算機出現故障，仍能正確表示出脫軌器狀態(tài)。

　　●讀卡器通信服務器

　　讀卡器通信服務器是控制計算機與現場讀卡器控制器通信的信息轉換和處理裝置，通信數據為采集到的現場刷卡數據和下達給現場作業(yè)盒指示燈控制信號。讀卡器通信服務器通過電纜網絡與現場作業(yè)盒內的讀卡器控制器相連接，通過485串行通信與讀卡器控制器交換數據；通過網絡交換機與控制計算機進行網絡通信。

　　●網絡視頻服務器

　　網絡視頻服務器將多路視頻信號轉換為視頻數據，通過網絡交換機將視頻數據發(fā)送給控制計算機，以實現控制計算機的視頻監(jiān)控；網絡視頻服務器還具有數字視頻錄像、視頻文字疊加、視頻查詢回放、視頻監(jiān)視輸出等功能。

　　●光端機

　　光端機將光纖傳輸的多路視頻信號還原為多路獨立的視頻信號，光纖與現場光端機相連接，還原出的視頻信號輸出給視頻服務器。光端機還將對現場攝像機、云臺的控制信號轉換并通過光纖發(fā)出。光端機解決了多路視頻信號的遠距離傳輸問題，將多路視頻信號以一條光纖傳輸。

　　●控制繼電器組

　　控制繼電器組用于控制現場轉轍機以實現脫軌器動作，采用JWJXC-H 125/0.44型緩放繼電器，實現轉轍機的標準四線制控制和狀態(tài)信號反饋，具有與道岔控制等同的安全、可靠性。

（二）室外部分

　　室外設備包括：ZD6-A型轉轍機、T30型脫軌器、脫軌器安裝裝置、脫軌器表示器（防護燈、牌）、作業(yè)盒（內裝讀卡器控制器、讀卡器、指示燈組）、列車防護條件檢測儀、脫軌器監(jiān)視攝像機（紅外燈）、站場監(jiān)視攝像機（紅外燈）、光端機等。

圖2. 作業(yè)盒、脫軌器、轉轍機、表示器、脫軌器攝像機

　　●作業(yè)盒

　　作業(yè)盒安裝于現場各股道兩端脫軌器內側，用于實現現場作業(yè)人員與脫軌器控制的人機聯控，作業(yè)盒內安裝了讀卡器控制器、讀卡器和指示燈組，如圖2所示。通過不同的指示燈和指示燈不同的點亮方式，提示現場作業(yè)人員在脫軌器監(jiān)控的不同階段或控制環(huán)節(jié)通過刷卡表明現場情況，或向現場作業(yè)人員表示出監(jiān)控系統(tǒng)及脫軌器的狀態(tài)。

　　●脫軌器攝像機

　　脫軌器攝像機安裝在每臺脫軌器的外側，實現對脫軌器位置、動作、脫軌器內側機車和車列的視頻監(jiān)視，如圖3所示。攝像機配有紅外光源，可以實現全天候工作。

圖3. 脫軌器攝像機

　　●站場監(jiān)視攝像機

　　站場監(jiān)視攝像機安裝在列檢站場兩端，配有三可變鏡頭、云臺和遠距離紅外光源，實現對列檢站場的全天候監(jiān)視。

　　●列車防護條件檢測儀

　　列車防護條件檢測儀采用紅外線感應技術，與系統(tǒng)監(jiān)控邏輯配合對防護距離和機車狀況進行自動檢測，如圖4所示。列車防護條件檢測儀安裝在現場股道兩端，尾部在脫軌器內20米，用于檢測車列尾部防護距離，頭部在距離列車前端15米，用于檢測機車是否駛出及前部防護距離。 

圖4. 列車防護條件檢測儀

　　●光端機

　　現場的光端機與室內的光端機配對工作，將現場的多路攝像機視頻信號進行轉換并通過光纖傳輸至控制室，同時將控制室通過光纖發(fā)出的攝像機和云臺控制信號轉換為串行通信控制信號發(fā)送給攝像機和云臺。

二、系統(tǒng)新功能

　　列檢視頻安全防護系統(tǒng)除具備脫軌器狀態(tài)檢測與控制、脫軌器表示器故障檢測、人機聯控、現場信息指示和操作提示等等原列檢安全防護系統(tǒng)的功能外，還具有以下監(jiān)控功能，有效保證脫軌器的可靠控制，并無需現場人員確認和額外操作。

　　●現場視頻監(jiān)視

　　在列檢視頻安全防護系統(tǒng)控制計算機屏幕上，脫軌器的監(jiān)控畫面中集成了現場各脫軌器的實時視頻監(jiān)控，監(jiān)控畫面如圖5所示，脫軌器位置、動作、脫軌器內側機車和車列的狀況一目了然，并且可以放大顯示多個監(jiān)控畫面。

圖5. 列檢視頻安全防護系統(tǒng)監(jiān)控畫面

　　●脫軌器動作錄像及錄像查詢、回放

　　在列檢視頻安全防護系統(tǒng)控制脫軌器動作時，將自動放大動作脫軌器的視頻監(jiān)控畫面（如圖6所示），并對脫軌器的動作過程進行自動錄像，視頻監(jiān)控畫面上疊加的時間、股道、車次等信息被同時記錄在錄像中，便于之后的回放和查詢。

　　●脫軌器防護條件監(jiān)控

　　列車防護條件檢測儀采用紅外線感應技術，與系統(tǒng)監(jiān)控邏輯配合對防護距離和機車狀況進行自動檢測，可以有效識別脫軌器安全防護距離和機車駛出前部脫軌器，使系統(tǒng)具有更高的可靠性和智能性。與視頻監(jiān)控配合，可靠地實現現場無人化脫軌器控制。