CN110466569A - 无人值守铁路道口自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人值守铁路道口自动控制系统。包括PLC控制器，行人车辆信号灯及语音报警装置，可升降道杆，火车信号指示灯，接近开关，行人检测装置，监控装置，交换机，信号楼控制室，在铁路道口与铁轨平行方向的两侧分别放置行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、行人检测装置，在道口的高处合适位置安装监控装置，在铁路铁轨距离道口一定距离处各安装一个接近开关，行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、接近开关、行人检测装置通过信号控制线分别与PLC控制器连接，PLC控制器和监控装置通过网线分别与交换机连接，交换机再通过光纤与信号楼控制室连接。本发明实现了铁路道口的无人化。
Description
技术领域
本发明涉及铁路道口自动控制技术领域，具体是一种无人值守铁路道口自动控制系统。
背景技术
铁路设施是国家的重要基础设施，在社会经济发展中具有重要的作用，与水路、公路相比具有运输速度适中，运输成本低，运输过程中安全系数高，受气候影响小等优势，铁路沿线有许多大大小小的公路，道路交叉口，即所谓的铁路道口。
可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController，简称PLC）作为近几年发展极为迅速的工业控制装置，有着灵活性强，可靠性高的特点，因此，针对目前我国铁路道口的实际情况，研制了一套基于S7-200PLC无人值守铁路道口自动控制系统。
铁路道口的安全一直是铁道交通安全的重点对象，一般铁路道口，大多采用有人值守的拦截，通过机车鸣笛通知或道口值守员工的瞭望状态来手动控制道杆动作，遇到恶劣天气能见度差或无人值守工人的疏忽时，铁路道口的安全就埋下了巨大的隐患，并且铁路路线长，线路分散，每个道口都要设置值守岗位，人力成本大，不便于集中管理。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种无人值守铁路道口自动控制系统，全程无人工参与、使整个动作过程达到统一性要求，及时降杆升杆，并针对降杆过程中，对闯杆车辆或行人及时停止降杆，无闯杆行为后继续正常动作。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种无人值守铁路道口自动控制系统，包括PLC控制器，行人车辆信号灯及语音报警装置，可升降道杆，火车信号指示灯，接近开关，行人检测装置，监控装置，交换机，信号楼控制室，在铁路道口与铁轨平行方向的两侧分别放置行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、行人检测装置，在道口的高处合适位置安装监控装置，在铁路铁轨距离道口一定距离处各安装一个接近开关，行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、接近开关、行人检测装置通过信号控制线分别与PLC控制器连接，PLC控制器和监控装置通过网线分别与交换机连接，交换机再通过光纤与信号楼控制室连接。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
①实现了铁路道口的无人化。
②多重信号和检测装置，保证了道口的安全正常交通。
③信号楼可远程对现场进行监控观看，实现了远程管理。
作为优选，本发明更进一步的技术方案是：
PLC控制器采用西门子公司生产的PLC1200系列PLC，此PLC具有24个I/O口，其中输入口14个、输出口10个，最多可扩展到284个I/O口67个开关量输入，69个开关量输出；具有1个串行通信口和1个以太网通信口，支持PROFINET通讯协议。
交换机采用RG-IS2700G系列工业以太网交换机,其中8个10/100/1000M 电口；4个1000BASE-X SFP光口，交换容量为128G，锐捷网络RG-IS2700G系列工业交换机不仅通过无风扇散热电路设计、宽范围工作环境温度、高防护等级等技术，提供了如耐振动、耐高/低温、防尘、防雷等卓越的工业级品质； 而且集成路由、交换、安全等各种丰富协议，同时支持公有以太网多环保护技术（ERPS），大大提升了组网灵活度，并增强了工业网络的可靠性和安全性。
监控装置由网络摄像头，硬盘录像机组成，用于对火车道口现场的路况进行监控。
行人监测装置包括红外对射检测传感器、小型雷达监测器，用于对通过铁路道口的行人和车辆进行检测。
行人车辆信号灯及语音报警装置包括行人车辆信号灯、声光报警器和扩音器，在接收到PLC控制器发出的信号之后进行信号的发布和声光报警，同时播报语音。
附图说明
图1 是本发明实施例结构示意图；
图中：交换机1；PLC控制器2；火车信号指示灯3；信号楼控制室4；信号控制线5；网络6；监控装置7；可升降道杆8；行人监测装置9；火车信号指示灯10；接近开关11；行人车辆信号灯及语音报警装置12；铁轨13。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
参见图1，一种无人值守铁路道口自动控制系统，包括交换机1、PLC控制器2、火车信号指示灯3、信号楼控制室4、信号控制线5、网络6、监控装置7、可升降道杆8、行人监测装置9、火车信号指示灯10、接近开关11、行人车辆信号灯及语音报警装置12、铁轨13。
在道口的高处合适位置安装监控装置7。
在铁路铁轨13距离道口一定距离处各安装一个接近开关11。
行人车辆信号灯及语音报警装置12、可升降道杆8、火车信号指示灯10、接近开关11、行人检测装置9分别通过信号控制线5与PLC控制器2连接。
PLC控制器2和监控装置7通过网络6与交换机1连接，交换机1再通过网络6与信号楼控制室4连接。
本实施例采用西门子公司生产的PLC1200系列PLC，此PLC具有24个I/O口，其中输入口14个、输出口10个，最多可扩展到284个I/O口67个开关量输入，69个开关量输出；具有1个串行通信口和1个以太网通信口，支持PROFINET通讯协议；本系统中输入设备主要有接近开关信号输入、信号楼控制室信号输入、行人监测装置信号输入；输出主要有火车指示灯信号、道杆升降信号、行人车辆指示灯信号和语音报警装置信号。
本实施例中的交换机1采用RG-IS2700G系列工业以太网交换机，其中8个10/100/1000M 电口；4个1000BASE-X SFP光口；交换容量为128G，是专门为满足灵活多变的工业应用需求而提供的一种高性价比的组网设备；根据此具体实施方式的实际需求，工业交换机解决了通信实时性、网络可用性能和安全性等技术问题；锐捷网络RG-IS2700G系列工业交换机不仅通过无风扇散热电路设计、宽范围工作环境温度、高防护等级等技术，提供了如耐振动、耐高/低温、防尘、防雷等卓越的工业级品质； 而且集成路由、交换、安全等各种丰富协议，同时支持公有以太网多环保护技术（ERPS），大大提升了组网灵活度，并增强了工业网络的可靠性和安全性。
本工业交换机主要通过网络和PLC控制器2，监控装置7和信号楼控制室4进行信息交换。
监控装置7由网络摄像头，硬盘录像机组成，用于对火车道口现场的路况进行监控。
行人监测装置9包括红外对射检测传感器，小型雷达监测器，用于对通过铁路道口的行人和车辆进行检测。
行人车辆信号灯及语音报警装置12包括行人车辆信号灯和声光报警器和扩音器，在接收到PLC控制,2发出的信号之后进行信号的发布和声光报警，同时播报语音。
上述无人值守铁路道口自动控制系统的使用方法：
一般情况下，没有火车通过道口时，行人车辆信号灯及语音报警装置12不进行语音预警，在行人的通行方向显示绿灯，在火车的通行方向无通行信号，火车信号指示灯10显示蓝灯，表示没有火车通行的安排信号，可升降道杆8呈升起状态，行人可安全通行。
当火车需要从铁轨13的某一方向驶向铁路道口时，信号楼控制室4的操作人员对铁路沿线的火车信号指示灯10进行操作，排信号，火车信号指示灯10由蓝灯变为白灯，表示信号已经排通，火车向道口行驶，触发接近开关11，此时，行人车辆信号灯及语音报警装置12启动，信号灯变为红灯，并发出语音预警，十秒钟之后，可升降道杆8启动，可升降道杆8落下，如果行人检测装置9检测出道口内有车辆未驶离或有人闯入，则可升降道杆8不动作，直到道口内没有车辆后可升降道杆8才下降，可升降道杆8下降到位后，行人车辆信号灯及语音报警装置12会给火车一个通行信号，火车可以正常通过道口。
信号楼控制室4的操作人员能够通过监控装置7远程观察道口的交通状况。
本发明实现了全程无人工参与、使整个动作过程达到统一性要求，及时降杆升杆，并针对降杆过程中，对闯杆车辆或行人及时停止降杆，无闯杆行为后继续正常动作；多重信号和检测装置，保证了道口的安全正常交通；信号楼可远程对现场进行监控观看，实现了远程管理。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (6)
1.一种无人值守铁路道口自动控制系统，包括PLC控制器，行人车辆信号灯及语音报警装置，可升降道杆，火车信号指示灯，接近开关，行人检测装置，监控装置，交换机，信号楼控制室，其特征在于：在铁路道口与铁轨平行方向的两侧分别放置行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、行人检测装置，在道口的高处合适位置安装监控装置，在铁路铁轨距离道口一定距离处各安装一个接近开关，行人车辆信号灯及语音报警装置、可升降道杆、火车信号指示灯、接近开关、行人检测装置通过信号控制线分别与PLC控制器连接，PLC控制器和监控装置通过网线分别与交换机连接，交换机再通过光纤与信号楼控制室连接。
2.根据权利要求1所述的无人值守铁路道口自动控制系统，其特征在于：PLC控制器采用西门子公司生产的PLC1200系列PLC，此PLC具有24个I/O口，其中输入口14个、输出口10个，最多可扩展到284个I/O口67个开关量输入，69个开关量输出；具有1个串行通信口和1个以太网通信口，支持PROFINET通讯协议。
3.根据权利要求1所述的无人值守铁路道口自动控制系统，其特征在于：交换机采用RG-IS2700G系列工业以太网交换机,其中8个10/100/1000M 电口；4个1000BASE-X SFP光口，交换容量为128G。
4.根据权利要求1所述的无人值守铁路道口自动控制系统，其特征在于：监控装置由网络摄像头，硬盘录像机组成，用于对火车道口现场的路况进行监控。
5.根据权利要求1所述的无人值守铁路道口自动控制系统，其特征在于：行人监测装置包括红外对射检测传感器、小型雷达监测器，用于对通过铁路道口的行人和车辆进行检测。
6.根据权利要求1所述的无人值守铁路道口自动控制系统，其特征在于：行人车辆信号灯及语音报警装置包括行人车辆信号灯、声光报警器和扩音器，在接收到PLC控制器发出的信号之后进行信号的发布和声光报警，同时播报语音。
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