专利名称：一种集控联锁安全防护脱轨器系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械领域，特别是在铁路上应用的一种集控联锁安全防护 脱轨器系统。
二背景技术：
《铁路技术管理规程》(铁道部令2006年第29号)第359条规定"在站 内线路上检査、修理、整备车辆时，应在列车两端来车方向的左侧钢轨上，设 置带有脱轨器的固定或移动信号牌(灯)进行防护，前后两端的防护距离均应 不小于20m。"铁路是交通大动脉，铁道部提出"重载快跑"新要求。2005年开 始，铁道部在大秦线(大同-秦皇岛)上率先开行万吨列车的同时， --再要求压 縮列车检修作业时间。 一般列车编组不大于60辆，列车长度小于850米。万吨 列车编组102辆C80型铁道货物车辆，列车长度1224米。2005年开始，铁道部 陆续在大秦线上建立了几十个股道长度为1700米或2800米的作业场。根据检 修工作量不同，每个作业场有几个甚至几十个股道。大秦线上既要开行万吨列 车，也要开行一般列车，这就要求这些作业场既能适应检修万吨列车，也能适 应检修一般列车。电动脱轨器安装在作业场每条作业股道的两头。当作业场检 车员开始对某股道的车列施行检修作业运用维修时，要求插上该股道两头的脱 轨器。此时，任何机车车辆不得入侵。 一旦机车车辆违章侵入该股道，脱轨器 将使机车车辆脱轨，确保该股道正在作业的检车员生命安全。脱轨器是非常重 要的安全防护设备，既不能错插错撤，又不能忘插忘撤。例如，检车员在7道 作业，却插上8道的脱轨器，没有对检车员的人身安全起到保护作用。8道是信 号开放股道，机车车辆可以正常通过，如果错误地插上8道脱轨器，将导致正 在通过的列车脱轨，甚至颠覆，造成巨大人身伤亡、经济损失和社会影响。因 此，脱轨器的操作规程历来规定为"互插互撤互控"，即一个人插、撤，另一个 人检査插、撤是否正确。已有的电动脱轨器插、撤脱轨器的过程是 一个现场 检车员走到脱轨器作业箱旁边，使用要电钥匙或磁卡首先请求送电，作业场值 班员根据返回的电信号确定是否送电，并检查脱轨器插、撤是否到位。
已有的电动脱轨器存在以下问题(1) 万吨作业场的两个脱轨器相距1600米，若停放的车列仅有6()辆车，
车列长度仅850米，现场的一个人必须走700米才能插上脱轨器，然后再走回 来，开始检修车辆，耽误大量时间，消耗大量精力。
(2) 脱轨器的插、撤状态返回到值班室的是电信号，值班员没有图像观察 到脱轨器头的状态，没有真正起到"互插互撤"的作用。
(3) 脱轨器的控制器设置在值班室，控制器与推拉脱轨器头的转辙机之间 的距离超过1500米，电压衰减很大，控制器不能为转辙机提供安全可靠的DC16()V 电源。故其改进与创新势在必行。
三
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种集 控联锁安全防护脱轨器系统，可有效解决劳动强度大，不能互插互撤，控制器 不能为转辙机提供安全可靠的DC160V电源的问题，其解决的技术方案是，包括 中心控制器、脱轨器、视频监控机构和安全控制机构，中心控制器由计算机、 电台控制器和互控按钮相互连接在一起构成，控制柜内有相互连接的光纤交换 机、视频服务器和控制器，视频监控机构由内摄像机、外摄像机、咽喉摄像机 和视频服务器相互连接在一起构成，安全控制机构由脱轨器车轮传感器、压脱 检测器、车列安全停放检测器构成，中心控制器分别经光纤、动力电缆和互控 电缆和其两端的控制柜相连接，互控按钮经互控电缆和控制柜内的控制器相连 接，控制器经控制电缆和脱轨器相连接，控制柜内的视频服务器经视频电缆和 咽喉摄像机、内摄像机、外摄像机相连接，控制器分别和脱轨器车轮传感器、 压脱检测器发射端、压脱检测器接收端、车列安全停放检测器发射端、车列安 全停放检测器接收端相连接。本实用新型劳动强度小，自动插、撤脱轨器，能 为转辙机提供安全可靠的DC160V电源，是机械领域内的创新。
四
附图为本实用新型的结构主视图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明。
由附图给出，本实用新型包括中心控制器、脱轨器、视频监控机构和安全控制机构，中心控制器27由计算机21、电台控制器19和互控按钮20相互连接 在一起构成，控制柜26内有相互连接的光纤交换机13、视频服务器14和控制 器15，视频监控机构由内摄像机5、外摄像机ll、咽喉摄像机l和视频服务器 14相互连接在--起构成，安全控制机构由脱轨器车轮传感器4、压脱检测器、 车列安全停放检测器构成，中心控制器27分别经光纤16、动力电缆17和互控 电缆18和其两端的控制柜26相连接，互控按钮20经互控电缆18和控制柜内 的控制器15相连接，控制器15经控制电缆24和脱轨器相连接，控制柜26内 的视频服务器14经视频电缆23和咽喉摄像机1、内摄像机5、外摄像机11相 连接，控制器15分别和脱轨器车轮传感器4、压脱检测器发射端2、压脱检测 器接收端3、车列安全停放检测器发射端12、车列安全停放检测器接收端25相 连接。
为了保证使用效果，所说的脱轨器由脱轨器头6、安装支架7、表示器9、 转辙机8、轨边箱10相互连接在一起构成，脱轨器头6、表示器9、转辙机8固 定在安装支架7上，计算机21通过控制器15控制转辙机8插、撤脱轨器头6， 互控按钮20通过互控电缆18控制插、撤脱轨器头6，脱轨器头6经螺栓固定在 钢轨22」:_，控制器15实时检测脱轨器头6状态(上脱、下脱)、表示器9状态 (信号灯亮、灭)，并发送给计算机21，控制器15接收计算机21的命令，在互 控按钮20有效时，给转辙机8加电，控制插、撤脱轨器头6，转辙机8与脱轨 器头6之间有动作杆与表示杆，转辙机8的内部电机转动，实现插、撤脱轨器 头6，脱轨器头6与表示器9之间通过表示杆连接，插、撤脱轨器头6时，带动 表示器9做水平90度转动，插上脱轨器头6时，表示器9的信号灯为红色，撤 下脱轨器头6时，表示器9的信号灯为白色。
所说的视频监控机构中的内摄像机5固定在每个脱轨器外5米处，内摄像 机5的方向对着车列，主要观察车列、脱轨器头6、表示器9的状态，外摄像机 11固定在每个脱轨器内5米处，方向对着外面，主要观察该股道机车走行情况， 内摄像机5与外摄像机11通过视频电缆23连接到视频服务器14，然后由光纤 交换机13经光纤16传输给计算机21，实现计算机21与控制器15、视频服务 器14之间的通信，将现场图像显示在计算机21上，电台控制器19实时自动语
6音播放脱轨器状态，检车员通过对讲机了解脱轨器状态。
所说的安全控制机构中的脱轨器车轮传感器4，固定在脱轨器外5米处，用 于了解对通过机车车辆的车轮数量与方向，在每个股道两头分别安装一个脱轨
器车轮传感器4，计算机21能够实时计算、显示股道内机车车辆的数量，脱轨 器车轮传感器4与压脱检测器发射端2、压脱检测器接收端3 —起判断机车是否 驶出脱轨器、脱轨器上方是否停放机车车辆，脱轨器车轮传感器4与车列安全 停放检测器发射端12、车列安全停放检测器接收端25 —起判断车列是否安全停 放在脱轨器20米内，通过安全控制机构，自动检测某股道是否具备插脱轨器的 以下条件股道有车列、车列安全停放在脱轨器20米内、机车驶出脱轨器、脱 轨器上方无机车车辆。
本实用新型总的工作情况是插脱轨器、撤脱轨器，以车列停靠在22道作
插脱轨器过程列车停靠在22道，值班室的值班员使用电台通知检车员准 备到22道检修某车次列车，计算机21通过安全控制机构自动显示22道满足插 脱轨器条件，值班员甲从计算机21上通过图像观察22道正常，用鼠标中请22 道插脱轨器；值班员乙通过视频图像观察22道具备作业条件，按下互控按钮20; 值班员甲用鼠标确定同时插22道两头脱轨器，控制器15给转辙机8加DC160V 电源，转辙机8通过动作杆拉动脱轨器头6，脱轨器头6爬到钢轨上；同时，脱 轨器头6通过表示杆让表示器9水平转动90度，使表示器9的红信号灯对准外 侧；值班员甲从计算机21上确认脱轨器头6上脱到位、表示器9的红信号灯亮 后，计算机21通过电台控制器19自动语音提示现场检车员"22道上脱到位"; 值班员乙从计算机21上确认脱轨器头6上脱到位、表示器9的红信号灯亮后， 关断互控按钮20。
撤脱轨器过程现场检车员检修完毕22道的车列，使用对讲机通知值班室 的值班员"22道作业完毕，请求撤脱轨器"；值班员甲从计算机21上观察22 道两头脱轨器附近无异常情况，用鼠标申请22道撤脱轨器；值班员乙通过视频 图像观察22道无异常情况，按下互控按钮20;值班员甲用鼠标确定同时撤22 道两头脱轨器，控制器15给转辙机8加DC160V电源，转辙机8通过动作杆推动脱轨器头6，脱轨器头6回到钢轨道心里，22道为开通状态；同时，脱轨器头6通过表示杆让表示器9转回90度，使表示器9的白信号灯对准外侧；值班 员甲从计算机21上确认脱轨器头6下脱到位、表示器9的白信号灯亮后，计算机21通过电台控制器19自动语音提示现场工作人员"22道下脱到位"；值班员乙从计算机21上确认脱轨器头6下脱到位、表示器9的白信号灯亮后，关断 互控按钮20。本实用新型的技术特点1、 通过安全控制机构，自动检测某股道是否具备插脱轨器的条件(股道有车列、车列安全停放在脱轨器20米内、机车驶出脱轨器、脱轨器上方无机车 车辆)，有效防止了值班员误插脱轨器；2、 通过视频技术、互控按钮，值班室内的两个值班员互相监控插、撤脱 轨器，真正做到了 "互插互拔"，不需要现场工作人员跑很远的路，保证了脱轨 器操作准确、安全，縮短了作业时间，节省了精力，提高了车辆运转效率。3、 通过控制器15安装在作业场两端，控制器15距每个转辙机8不超过 300米，能够为转辙机8提供足额DC160V电源，使得自动插、撤脱轨器头6 动作灵活。本实用新型的有益效果在于，将现有公知技术经过科学合理的组合，组配 一种新型的集控安全防护脱轨器系统，有效用于铁路列车检修过程中的安全防 护，确保人身安全，防止了值班员误插脱轨器，保证了脱轨器操作准确、安全， 縮短了作业时间，节省了精力，提高了车辆运转效率，为转辙机8提供足额 DC160V电源，使得自动插、撤脱轨器头6动作灵活，是铁路安全设备上的一大 创造，有巨大的经济和社会效益。
权利要求1、一种集控联锁安全防护脱轨器系统，包括中心控制器、脱轨器、视频监控机构和安全控制机构，其特征在于，中心控制器(27)由计算机(21)、电台控制器(19)和互控按钮(20)相互连接在一起构成，控制柜(26)内有相互连接的光纤交换机(13)、视频服务器(14)和控制器(15)，视频监控机构由内摄像机(5)、外摄像机(11)、咽喉摄像机(1)和视频服务器(14)相互连接在一起构成，安全控制机构由脱轨器车轮传感器(4)、压脱检测器、车列安全停放检测器构成，中心控制器(27)分别经光纤(16)、动力电缆(17)和互控电缆(18)和其两端的控制柜(26)相连接，互控按钮(20)经互控电缆(18)和控制柜内的控制器(15)相连接，控制器(15)经控制电缆(24)和脱轨器相连接，控制柜(26)内的视频服务器(14)经视频电缆(23)和咽喉摄像机(1)、内摄像机(5)、外摄像机(11)相连接，控制器(15)分别和脱轨器车轮传感器(4)、压脱检测器发射端(2)、压脱检测器接收端(3)、车列安全停放检测器发射端(12)、车列安全停放检测器接收端(25)相连接。
2、 根据权利要求1所述的集控联锁安全防护脱轨器系统，其特征在于，所 说的脱轨器由脱轨器头(6)、安装支架(7)、表示器(9)、转辙机(8)、轨边 箱(10)相互连接在一起构成，脱轨器头(6)、表示器(9)、转辙机(8)固定 在安装支架(7)上，计算机(21)通过控制器(15)控制转辙机(8)插、撤 脱轨器头(6)，互控按钮(20)通过互控电缆(18)控制插、撤脱轨器头(6)， 脱轨器头(6)经螺栓固定在钢轨(22)上，转辙机(8)与脱轨器头(6)之间 有动作杆与表示杆，脱轨器头(6)与表示器(9)之间通过表示杆连接。
3、 根据权利要求1所述的集控联锁安全防护脱轨器系统，其特征在于，所 说的视频监控机构中的内摄像机(5)固定在每个脱轨器外5米处，内摄像机(5) 的方向对着车列，外摄像机(11)固定在每个脱轨器内5米处，方向对着外面， 内摄像机(5)与外摄像机(11)通过视频电缆(23)连接到视频服务器(14)， 然后由光纤交换机(13)经光纤(16)传输给计算机(21)，实现计算机(21) 与控制器(15)、视频服务器(14)之间的通信，将现场图像显示在计算机(21) 上。
4、 根据权利要求1所述的集控联锁安全防护脱轨器系统，其特征在于，所说的安全控制机构中的脱轨器车轮传感器(4)，固定在脱轨器外5米处，在每个股道两头分别安装-一个脱轨器车轮传感器(4)，脱轨器车轮传感器(4)与压 脱检测器发射端(2)、压脱检测器接收端(3) —起判断机车是否驶出脱轨器、 脱轨器上方是否停放机车车辆，脱轨器车轮传感器(4)与车列安全停放检测器 发射端(12)、车列安全停放检测器接收端(25) —起判断车列是否安全停放在 脱轨器20米内。
专利摘要本实用新型涉及集控联锁安全防护脱轨器系统，有效解决劳动强度大，不能互插互撤，控制器不能为转辙机提供安全可靠的DC160V电源的问题，其结构是，中心控制器分别经光纤、动力电缆和互控电缆和其两端的控制柜相连接，互控按钮经互控电缆和控制柜内的控制器相连接，控制器经控制电缆和脱轨器相连接，控制柜内的视频服务器经视频电缆和咽喉摄像机、内摄像机、外摄像机相连接，控制器分别和脱轨器车轮传感器、压脱检测器发射端、压脱检测器接收端、车列安全停放检测器发射端、车列安全停放检测器接收端相连接，本实用新型劳动强度小，自动插、撤脱轨器，能为转辙机提供安全可靠的DC160V电源，是机械领域内的创新。
文档编号B61L1/02GK201385679SQ200920090149
公开日2010年1月20日 申请日期2009年5月11日 优先权日2009年5月11日
发明者张永钊, 白晓彬, 赵让元, 明 陈, 齐武献 申请人:郑州三瑞共和科技有限公司