专利名称：一种机车整备作业安全联锁系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及机车整备作业安全领域，尤其涉及一种机车整备作业安全联锁系统。
背景技术：
机车整备作业是机车运用检修的重要环节，具有机车进出库频繁、检修作业密度高、立体化交叉等特点，如何采取有效的管理和技术手段保障人身设备安全、提高检修效率，从而确保机车以良好的技术状态投入运用，成为铁路工作的重点之一。目前，机车整备作业的安全监控一般是通过人工完成的，监护员需要24小时高度警觉，时刻注意隔离开关的闭合情况，注意三层平台的作业人员的作业情况，注意车顶受电弓升起降落情况，整个监控过程极其耗费时间及精力，稍有疏忽便会造成人身伤害事故。而且，由于是人工操作隔离开关，一旦隔离开关发生异常情况，则极易造成人身伤害事故。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种机车整备作业安全联锁系统，其能够全面监控隔离开关的状态及作业人员的工作状态，保障了作业人员的安全，提高了检修效率。为达此目的，本发明采用以下技术方案一种机车整备作业安全联锁系统，包括隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置、机车引导装置、视频监控装置、PLC子站、PLC总站及监控中心；所述隔离开关控制器与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的闭合信息，控制隔离开关的闭合；所述自动接地装置与PLC子站连接，用于根据所述隔离开关的闭合状态，控制接地杆的挂摘；所述自动验电装置与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的验电信息，检测接触网电压；所述机车引导装置与PLC子站连接，用于引导机车出入检修台位；所述视频监控装置与监控中心连接，用于获取整备场的视频信息，并将所述视频信息输入监控中心；所述PLC总站与监控中心及所有股道的PLC子站连接，用于根据监控中心的监控数据，向所述所有股道的PLC子站发送控制信息，以控制隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置及机车弓丨导装置。特别地，所述机车整备作业安全联锁系统还包括门禁装置，与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的门禁信息，控制作业平台的作业门闭合。特别地，所述机车整备作业安全联锁系统还包括验电显示屏，与PLC子站连接，用于根据自动验电装置的监测结果，显示接触网是、否有电。特别地，所述机车引导装置具体包括进库信号机，与PLC子站连接，用于指示机车是否可以进入检修台位；
出库信号机，与PLC子站连接，用于指示机车是否可以驶出检修台位。特别地，所述机车整备作业安全联锁系统还包括作业指示灯，与PLC子站连接，用于指示作业人员是否可以通过作业平台的作业门。特别地，所述机车整备作业安全联锁系统还包括安全警示装置，与PLC子站连接，用于警示作业人员离开作业平台。特别地，所述机车整备作业安全联锁系统还包括光电开关，与PLC子站连接，用于检测检修台位是否被占用。特别地，每个股道至少安装两个自动验电装置。特别地，所述的机车整备作业安全联锁系统还包括侧移式接触网系统，用于机车车顶的吊装作业。特别地，所述PLC子站和PLC总站均为以可编程逻辑控制器为核心控制器的电气控制柜。本发明通过监控中心可以全面监控隔离开关的状态及车顶作业人员的状态，实现有电操纵及有电作业的全方面监控，防止人员危险作业。通过机车引导装置、隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置及门禁装置的应用，提高了机车进出检修台位及人员作业的安全性。
图I为本发明实施例提供的机车整备作业安全联锁系统框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。请参照图I所示，本实施例中机车整备作业安全联锁系统包括光电开关101、隔离开关控制器102、自动接地装置103、自动验电装置104、验电显示屏105、机车引导装置106、门禁装置107、作业指示灯108、视频监控装置109、安全警示装置110、侧移式接触网系统IlUPLC子站112、PLC总站113及监控中心114。所述光电开关101与PLC子站112连接，用于检测检修台位是否被占用。当有机车申请进入某一股道的检修台位时，PLC总站113将通过PLC子站112向光电开关101发送台位检测指令，光电开关101根据该台位检测指令，检测检修台位是否已经被占用，并将检测结果发送给监控中心114。所述隔离开关控制器102与PLC子站112连接，用于根据PLC子站112输入的闭合信息，控制隔离开关的闭合。隔离开关控制器102安装在三层作业平台的下方，它根据PLC子站112输入的闭合信息远程联锁操作隔离开关的闭合。
所述自动接地装置103与PLC子站112连接，用于根据所述隔离开关的闭合状态，控制接地杆的挂摘。自动接地装置103设置于整备场检修台位的分段绝缘器内侧端，其根据隔离开关分合闸状态控制接地杆的挂摘，使该股道的接触网接地，以彻底释放掉接触网线的剩余电荷，确保整备作业人员及设备的安全，避免由于人为失误而造成的事故。所述自动验电装置104与PLC子站112连接，用于根据PLC子站112输入的验电信息，检测接触网电压。为避免自动验电装置104损坏造成系统误判，每个股道应至少设置两个自动验电装置104。本实施例采用了双端验电方式，即在三层作业平台的两端各安装一台自动验电装置104，可以随时自动检验接触网的高压电，并将检验结果输入PLC子站112，省却操作人员的验电过程。 所述验电显示屏105与PLC子站112连接，用于根据自动验电装置104的监测结果，显示接触网是否有电。本实施例中的验电显示屏105为发光二极管(LED)显示屏，设置在三层作业平台的两端，以红色字体“有电”和绿色字体“无电”显示自动验电装置104检测出的接触网状态。所述机车引导装置106与PLC子站112连接，用于引导机车出入检修台位。机车引导装置106具体包括进库信号机和出库信号机。所述进库信号机与PLC子站112连接，用于指示机车是否可以进入检修台位。进库信号机选用红白两显示信号机，其设置在隔离开关前端5-10米处(依据现场实际情况而定)，红色灯表示机车不能进入检修台位，白色灯表示机车可以进入检修台位。所述出库信号机与PLC子站112连接，用于指示机车是否可以驶出检修台位。出库信号机选用红白两色LED信号灯，其设置在整备场内约
4.5米高处(依据现场实际情况而定)，红灯表示机车不能驶出检修台位，白灯表示机车可以驶出检修台位。所述门禁装置107与PLC子站112连接，用于根据PLC子站112输入的门禁信息，控制作业平台的作业门闭合。所述作业指示灯108与PLC子站112连接，用于指示作业人员是否可以通过作业平台的作业门。在三层作业平台从二层上三层处设有安装有门禁装置107的作业门。各作业门处设有红、绿两色指示灯作为作业指示灯108，红色指示灯亮表示禁止作业人员通过作业门，同时，PLC子站112将向门禁装置107输入锁闭作业门的信息，门禁装置107自动关闭作业门出的电磁锁。绿色指使灯亮表示允许作业人员打开作业门，门禁装置107自动解锁作业门处的电磁锁，此时，作业人员通过刷卡可以进出作业门，而且刷卡信息将通过PLC子站112输入调度室计算机即监控中心114记录。所述视频监控装置109与监控中心114连接，用于获取整备场的视频信息，并将所述视频信息输入监控中心114。每股道三层作业平台上各设置有三套枪型摄像机作为视频监控装置109，获取隔离开关、机车车顶及三层作业平台的实时视频信息，并将视频信息输入监控中心114，通过监控中心114的等离子监视器实时显示各部位作业情况。
所述安全警示装置110与PLC子站112连接，用于警示作业人员离开三层作业平台。在三层作业平台上设置安全警示用的声光报警器作为安全警示装置110，用于警示尚滞留在作业平台上的作业人员迅速撤离。在隔离控制器闭合隔离开关前，按下警示灯启动按钮，报警器声光报警30秒钟后自动停止报警。 另外，在整备场内还安装有广播，用于进车、高压试验前的提示或广播通知。每个股道配置有一台无线对讲机，用于监控人员与作业人员的信息沟通。所述侧移式接触网系统111用于机车车顶的吊装作业。该系统含侧移式接触网系统111是专为机务段整备场设计的，方便机车车顶的吊装作业。本实施例中侧移式接触网系统111中的接触网为两条线,每条线由一组固定和活动刚性悬挂汇流排结构，每组刚性悬挂汇流排结构含由固定支撑、活动支承、驱动装置、接触网汇流排、电连接装置、接触网线及绝缘子等构成。PLC子站112根据PLC总站113输入的联锁信号，控制该侧移式接触网系统111与隔离开关、进库信号机、出库信号机、作业指示灯108及LED显示屏等设备进行联锁，保障车顶吊装作业的安全。所述PLC总站113与监控中心114及所有股道的PLC子站112连接，用于根据监控中心114的监控数据，向所述所有股道的PLC子站112发送控制信息，以控制隔离开关控制器102、自动接地装置103、自动验电装置104及机车引导装置106。本实施例中PLC子站112和PLC总站113均为以可编程逻辑控制器为核心控制器的电气控制柜。监控中心114的控制台面板上设有整备场内作业股道的工位状态切换控制按钮，操纵台上设有指示灯用于显示相应股道隔离开关分合闸状态、进库信号机状态、出库信号机状态、作业指示灯108状态及LED显示屏状态。操纵台上的计算机系统以图形动画的方式实时显示各股道的有关状态信号。需要说明的是，该机车整备作业安全联锁系统通过视频摄像技术、数据实时记录分析技术、视频分析技术，对机车检修中的地沟内作业、车顶作业、车头作业等过程进行全面监控管理，可离线/实时显示各检修作业人员的工作位置和状态，利用硬件手段和相关软件可编辑相关作业人员的工作情况生成一套完整的机车整检修作业录像，再结合相关数据进行实时记录分析，针对人员作业进程情况进行实施管理和评价，从而达到规范检修作业，提高检修质量的目的。同时机车整检修作业录像还可以作为机车运用检修人员的培训资料。本发明的益效果如下(I)全面监控隔离开关的状态及车顶作业人员的状态，实现有电操纵及有电作业的全方面监控，防止人员危险作业。(2)能保存各视频点的录像文件，供查询、学习、回放，并可通过局域网进行传播，通过学习和监督，提高作业人员的技术业务水平和标准化作业程度。(3)通过隔离开关远程联锁控制、接地杆自动挂摘、自动验电、机车引导装置106及作业指示灯108等多方面手段，大大提高机车进出整备场、人员操作及人员作业的安全性。(4)可实现现场人员和调度室人员的同步联合操作，大大缩短人员的检修作业时间，降低作业人员的劳动强度，提高作业检修效率。(5)可实现设备操作的全程自动记录，包括隔离开关操作、自动接地杆动作、作业人员刷卡等信息的自动存储，并能查询和追溯。上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，任何熟悉本技术领域的技术人、员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，包括隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置、机车引导装置、视频监控装置、可编程逻辑控制器(PLC)子站、PLC总站及监控中心； 所述隔离开关控制器与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的闭合信息，控制隔离开关的闭合； 所述自动接地装置与PLC子站连接，用于根据所述隔离开关的闭合状态，控制接地杆的挂摘； 所述自动验电装置与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的验电信息，检测接触网电压； 所述机车引导装置与PLC子站连接，用于引导机车出入检修台位； 所述视频监控装置与监控中心连接，用于获取整备场的视频信息，并将所述视频信息输入监控中心； 所述PLC总站与监控中心及所有股道的PLC子站连接，用于根据监控中心的监控数据，向所述所有股道的PLC子站发送控制信息，以控制隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置及机车引导装置。
2.根据权利要求I所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括 门禁装置，与PLC子站连接，用于根据PLC子站输入的门禁信息，控制作业平台的作业门闭合。
3.根据权利要求2所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括 验电显示屏，与PLC子站连接，用于根据自动验电装置的监测结果，显示接触网是否有电。
4.根据权利要求3所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，所述机车引导装置具体包括 进库信号机，与PLC子站连接，用于指示机车是否可以进入检修台位； 出库信号机，与PLC子站连接，用于指示机车是否可以驶出检修台位。
5.根据权利要求2至4之一所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括 作业指示灯，与PLC子站连接，用于指示作业人员是否可以通过作业平台的作业门。
6.根据权利要求5所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括 安全警示装置，与PLC子站连接，用于警示作业人员离开作业平台。
7.根据权利要求6所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括 光电开关，与PLC子站连接，用于检测检修台位是否被占用。
8.根据权利要求7所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，每个股道至少安装两个自动验电装置。
9.根据权利要求7所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，还包括侧移式接触网系统，用于机车车顶的吊装作业。
10.根据权利要求9所述的机车整备作业安全联锁系统，其特征在于，所述PLC子站和PLC总站均为以可编程逻辑控制器为核心控制器的电气控制柜。
全文摘要
本发明公开一种机车整备作业安全联锁系统，包括隔离开关控制器、自动接地装置、自动验电装置、机车引导装置、视频监控装置、PLC子站、PLC总站及监控中心。本发明通过隔离开关远程控制、自动验电、视频监视评价等多种手段，防止由于工作人员的疏忽、精神疲倦等人为因素而造成事故，同时，通过监控中心实现了现场人员和调度室人员的同步联合操作，缩短检修作业时间，提高机车检修效率。
文档编号B61L27/00GK102745214SQ201210232508
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者何钢, 刘广丹, 喻贵忠, 成小江, 王贤臣, 石磊, 黎莎 申请人:北京铁道工程机电技术研究所有限公司