铁路货物线装卸作业防护信号全程控制措施研究与运用

李瑞峰 上海铁路局货运处

铁路货物线装卸作业防护信号全程控制措施研究与运用

李瑞峰 上海铁路局货运处

铁路货物线装卸作业防护信号的使用关系着货物线调车作业安全和货装作业人员劳动安全，货物线上作业前不设置防护信号，会造成人身伤亡事故；货物线上设置防护信号但车站不知情，会造成调车脱轨事故。针对上海局货物线作业防护信号管控现状进行深度分析，组织研究开发了固定式防护信号管理系统，并优化行政管理手段，在部分货运站进行试运行，达到全程控制的预期成效。

货物线；防护信号；管控措施；研究

1 防护信号管理现状介绍

1.1 防护信号类型

目前上海局管内货物线装卸作业防护信号牌（灯）（以下简称“防护信号”）分为移动式和固定式2种。截止2016年4月底，局管内货场移动式防护信号有515块（见图1），单件重约15 kg，设置撤除均需人工携带至规定地点；固定式防护信号有199块。铁总《铁路货物装卸安全技术规则》对防护信号技术规格进行了明确。

图1 移动式防护信号

1.2 防护信号管控制度

路局货运处、运输处联合发文，针对防护信号设置、撤除、临时调车、非货运中心作业人员进入货物线作业的不同情形下装卸工组、防护信号管理人员、货运员、货运调度员、车站调车领导人之间的作业流程逐一进行了明确。

货运中心按照路局有关规定，制定公布防护信号管理办法，办法中包括防护信号准入、配置、台帐管理、维修、销毁等具体要求，并逐站明确装卸工组、货运员、货运调度员、货运值班员、车站调车领导人间的防护信号设撤许可、汇报流程。车务站段同步在《站细》中明确防护信号设置地点、类型、设置要求、车站和货运站间的联系制度。货运中心在有关岗位的作业指导书中进行明确。

2 防护信号管理存在问题

路局针对防护信号管控制定了比较完善的管理制度，但日常检查调研发现制度执行情况仍不够理想。为此，笔者深入分析认为，主要存在以下几方面原因：

2.1 人的主观因素问题

一是由于个别货运中心业务培训考试工作流于形式，未能做到真培真考，导致货调、货运员、防护信号管理人员、装卸工组各作业岗位人员对防护信号管理相关制度并不熟悉，对作业标准不够掌握，业务素质不达标，在执行制度过程中仍然存在盲目行为。

二是管理人员深入现场检查主动性不强，明查多，暗访少，劝阻多，考核少，对防护信号设撤联系流程痕迹的抽查力度不足，滋生了作业人员侥幸心理。

三是有的货运中心防护信号管理办法细化不到位，或违背路局防护信号管理办法有关要求，未按路局要求逐站明确防护信号设撤要求，相关生产岗位间信息联系制度存在漏洞。

2.2 物的客观缺陷问题

一是据统计，上海局管内货物线装卸作业用防护信号大部分仍然是移动式防护信号，这类防护信号存在重量大（平均近15 kg）、不易携带、使用不便的问题，装卸工组每次设撤都要长距离携带，特别是随着大量现代物流中心建设，货物线都接近1 km长，装卸工组携带着防护信号长距离行走不尽合理。因此，在现有形势下，迫切需要把移动式防护信号改造为固定式防护信号，与既有规章制度也没有任何冲突。

二是针对多个工组同时作业，既有的要求是在防护信号上加挂小组标识牌告知其他工组，这种方式仍然是要依赖工组人员间的工作责任心，容易发生不同工组间误撤防护信号的问题，反映了既有的防护信号结构设计仍有待改进。

三是货运中心针对防护信号牌的管用修措施不到位，路局公布防护信号规格、防盗性能要求后，有的货运中心迟迟没有对在用的、性能不满足要求的防护信号牌进行更换。

四是既有的防护信号不具有夜间指示功能，夜间作业时都需要装卸工组额外加挂红色信号灯到防护红牌上，而夜查发现多数货运站夜间仍然仅仅设置防护信号，并不加挂红色信号灯，极容易造成调车安全事故。

2.3 过程管控手段问题

一是既有的防护信号是孤立式的，防护信号的设撤状态信息都是通过装卸工组、防护信号管理人员、货运员、货调间进行人工传递，各岗位间没有互控手段，彼此间做不到互相监督，特别是货调没有任何手段能主动掌握到现场防护信号设撤状态，如有货运员、装卸工组侥幸违章，擅做主张，不向货调申请，编造虚假设撤登记记录，或不到现场确认就擅自向货调汇报，货调得到的将会是错误的信息，极有可能发生调车脱轨事故或人身安全事故。

二是装卸工组、防护信号管理人员、货运员、货调间各岗位间防护信号设撤联系过程没有任何痕迹，导致专业管理人员很难对防护信号管理这一重大安全风险点进行过程抽查，于是，各生产岗位极容易产生侥幸心理，简化申请流程，当发生安全问题时也确实存在调查取证困难的现实问题。如，由于缺少痕迹可追踪，货运员极易抱着侥幸心理长期将移动式防护信号或固定防护信号钥匙交由装卸工组保管并随意自行设撤，给调车作业安全带来极大隐患。

3防护信号全程控制措施研究

针对防护信号管理存在的以上问题，笔者组织研究开发了固定式防护信号管理系统，相应完善了配套管理措施，并在货运站进行了试点取得预期成效，有效控制了防护信号管理这一重大安全风险点。

3.1 研发固定式防护信号管理系统

3.1.1 技术总体方案

固定式防护信号管理系统由机械部分及监控信息系统组成。机械部分固定安装在货物线上（装置安装在轨面下枕木上），由脱轨器和警示LED灯组成。监控信息系统由信息采集传输和系统监控软件组成（系统框图见图2）。

图2 系统框图

系统工作原理为：脱轨器动作时，通过联动齿轮，控制LED灯；同时，通过触动传感器，产生信号，再通过信号传输路径，显示在主控系统软件界面，同步可在复示系统软件界面显示。并做好数据接口预留，可将该信号以ftp方式传输到货运站安全管理系统中，实现了与货运安全管理大数据的实时无缝对接（系统工作状态图见图3）。

图3 系统工作状态图表

3.1.2 机械部分主要组成部件（图4）

（1）开关电源

开关电源将民用交流电转换为固定式防护信号管理系统用的低压直流电。

（2）蓄电池

蓄电池用于保证当外部供电系统短暂停电情况下防护信号牌（灯）仍能正常工作。本方案选用聚合物锂电池，具有体积小，电池容量大，使用寿命长等优点。

（3）太阳能电池（12 V/35 W）

太阳能电池用于当特殊供电情况下市电难以接入时替代输入电源。

（4）防护信号牌及LED灯

防护信号牌及LED灯按照铁总《铁路货物装卸安全技术规则》技术要求设计。

（5）提醒蜂鸣器

提醒蜂鸣器用于提醒作业人员按规范将防护信号牌安设到位。

（6）脱轨器

脱轨器按照原铁道部《TB/T 2903-1998 30型脱轨器》的尺寸要求设计。满足30KM/H速度时的脱轨要求。同时，还优化设计了专用的挂锁孔，设置防护信号时，每个工组都独立加锁，有效防止作业工组误撤防护信号。

（7）联动齿轮箱和机械连杆定位销

联动齿轮箱用于防护信号牌与脱轨器的联动。防护信号牌竖起900时，脱轨器翻转1800。

防护信号牌竖起后，机械连杆定位销用于卡控防护信号牌朝向，同时定位销卡槽左低右高的设计，使机械连杆在解除定位过程中，只能1800旋转，避免了机械连杆自由旋转，造成警示LED灯连接线打结拧断的问题。

（8）防护信号牌动作传感器和导向安全控制器

防护牌动作传感器属限位行程开关，安装在警示LED灯箱内壁。导向安全控制器是防护信号牌的控制模块。输入信号端与防护牌作业传感器连接，输出端与警示LED灯连接，同时输出防护信号牌作业常闭信号到系统信号采集器。输入信号端接收到常开信号时（防护牌安设作业或者连接线断开、防护牌作业传感器损坏），输出端控制警示LED灯开启，同时把防护信号牌设置节点信息输送至系统信号采集器。输入信号端接收到常闭信号时（防护牌撤除作业），输出端控制警示LED灯关闭，同时把防护信号牌撤除节点信息输送至系统信号采集器。

图4 机械部分主要组成部件

3.1.3 监控信息系统组成部分

（1）光纤

光纤是监控系统的信息传输通道，光纤具有传输信号距离远，抗干扰性强且具有良好的防雷能力。本方案中每套固定防护信号牌与计算机间独立布设光纤。

（2）信号采集器

信号采集器是防护信号牌状态信号采集模块。信号采集器将防护信号牌的状态信号转换为计算机能够识别的协议数据，并通过RS485光端机连接的光纤通道传输给计算机（见图5）。

图5 信号采集器

（3）RS485光端机

RS485光端机是数据双向传输设备。本系统中RS485光端机的接收端与信号采集器的485通信端口连接，发送端与计算机的串口端连接，实现信号采集器与计算机间的数据双向传输（见图6）。

图6 RS485光端机

（4）计算机

计算机是监控系统软件的运行载体，监控信息系统的软件及数据库均安装在计算机中。

（5）交换机

交换机是连接监控系统软件计算机与路局局域网的网络设备，用于实现在路局局域网中运行复示监控系统和传输ftp文件到货运站管理系统。

（6）监控系统软件（见图7）

监控系统软件界面由固定防护信号牌图标、作业信息文字提醒栏、防护信息采集提示、货管系统信息上传提示等功能模块组成。监控系统软件通过光缆通道采集现场防护信号牌的状态信息，同时更新至本机数据库及货管系统（以ftp文件格式上传到货管系统进行数据同步共享）。同时提供作业记录查询、筛选等服务。

图7 监控系统软件界面

（7）监控系统复示软件（见图8）

复示系统软件界面由固定防护牌图标、作业信息文字提醒栏、防护牌信息复示等功能模块组成。复示软件通过TCP/ IP网络访问监控系统软件，同步复示现场防护信号牌的状态信息。同时提供作业记录查询、筛选等服务。复示软件可满足多用户同时访问监控系统软件。

图8 监控系统复示软件界面

3.2 优化防护信号行政管理手段

为充分发挥固定式防护信号管理系统的功能，有效控制装卸作业防护信号管理这一重点安全风险项，还需要从以下几方面同步优化技术辅助和行政管理手段：

图9 录音电话

一是要给货运站负责与车站信息联系的货调岗位（或兼任岗位）配备录音电话（见图9），编号管理，录音资料和联系记录至少备存2个月，货运中心建立定量抽查制度，汇总后纳入本单位考核，路局也应加大对录音资料的抽查，逐级考核。

二是在货调办公地点，设置货场内防护信号设、撤站场线路板，用于在固定式防护信号管理系统突发故障情况下，货调手工直观记录现场防护信号设撤状态。

三是专题督办，要求货运中心按照路局办法，细化管内各站防护信号设撤流程及相关规定，并纳入各站《站细》、《货细》，确保制度完善。

四是组织专题培训，对防护信号管理规定，特别是各货运站防护信号设撤流程及相关规定进行真培真考，并纳入季度抽考必考范围，切实提高作业人员业务技能。

4 运用成效及推广前景

路局组织研究开发固定式防护信号管理系统后，截止2016年6月底已先后在合肥北、芜湖西货运站进行了试运行，通过实践运用，验证了该系统的各项设计功能，并经过对初始设计方案的不断完善，各项技术指标均达到路局预期目标，能够为货运站调车作业安全、劳动安全提供可靠的技术保障。为此，路局高度重视，将该项目列为货运基础管理现场会安全创新推广项目，2016年在全局选20个中等以上货运站作为第1批推广，后续将逐步在全局推广运用。

[1]《铁路货物装卸安全技术规则》（铁总运[2015]244号）.

[2]《上海铁路局行车组织规则》（上铁师[2014]435号）.

[3]30型脱轨器（TB/T 2903-1998）.

责任编辑：宋飞 胡雄伟

来稿时间：2016-08-03