道口信號(level crossing signal)是指在鐵路、公路平交道口，保證列車與公路交通安全的信號設備。根據設備內容分為：道口自動通知設備和道口自動信號等。在有人看守道口設定的“道口自動通知”設備，是當列車接近道口時，自動地向道口看守人員發出音響和表示燈信號，道口看守人員關閉道口欄木，切斷公路交通。在有人或無人看守道口設定的“道口自動信號”設備，是當列車接近道口時，自動地向公路車輛、行人顯示交替紅色閃光和音響報警，它包括公路上設定的道口信號機和室內外音響設備。
基本介紹
- 中文名：道口信號
- 外文名：level crossing signal
- 學科：交通工程
- 領域：鐵路運輸
- 套用：鐵路、公路平交道口
- 目的：保證列車與公路交通安全
簡介,道口監測系統構成,道口監測系統功能,道口監測系統特點,監測內容和要求,系統設計原則,
簡介
道口信號(level crossing signal)是指在鐵路、公路平交道口，保證列車與公路交通安全的信號設備。根據設備內容分為：道口自動通知設備和道口自動信號等。在有人看守道口設定的“道口自動通知”設備，是當列車接近道口時，自動地向道口看守人員發出音響和表示燈信號，道口看守人員關閉道口欄木，切斷公路交通。在有人或無人看守道口設定的“道口自動信號”設備，是當列車接近道口時，自動地向公路車輛、行人顯示交替紅色閃光和音響報警，它包括公路上設定的道口信號機和室內外音響設備。
道口監測系統構成
道口監測系統由上位機(主機採用嵌入式工控機)、採集機、隔離轉換單元、電源、液晶顯示器等組成，均集中在一個箱體內，便於維修和施工。
其中：上位機對接收到的數據進行分類、存儲處理，形成各種報表，幫助故障分析；採集機對採集數據進行預處理，與上位機進行數據通信；隔離轉換單元用於採集模擬量和開關量；採集機和上位機的數據傳輸，採用標準串列通信口RS-23，實圖道口監測系統結構圖時性好，通信效率高。
道口監測系統功能
道口監測系統是對鐵路道口的工作情況進行實時監測，將數據記錄、保存下來，並通過USB口保存到系統機的硬碟。管理人員可隨時調閱道口信號的任一數據，並可對各個道口進行橫向比較，掌握各個道口的實際作業情況，為科學管理提供真實可靠的依據。
1. 記錄道口信號設備的運用和維護狀態。
2. 記錄列車接近、到達、離去及各種表示燈工作狀況，道口信號機、遮斷信號機點燈情況，主、副燈絲完好情況，復原、確認、遮斷按鈕的使用情況，道口停電報警功能試驗情況等。
3. 記錄關鍵繼電器的動作狀態，這些繼電器動作的時序關係可為設備故障診斷提供幫助。
4. 監測道口電源的工作質量，當被監測對象處於故障或非正常狀態時及時給予提示。
5. 對模擬量在1天內的變化進行跟蹤記錄，以日報表形式供維護人員查詢。
6. 監督檢修人員是否按周期檢查、維護、試驗道口信號設備，有利於故障分析、查找及界定道口事故責任。
7. 具有記錄回放功能，數據可保存1年。
8. 可針對不同地區、不同設備制式和資源進行動態配置，使系統達到最佳的性能/價格比。
道口監測系統特點
1. 系統安全性、可靠性高。監測系統工作或故障時，均不影響道口設備正常工作。系統設計的如看門狗、自校核及自啟動恢復等技術，防止系統當機，提高了系統整體可靠性。
2. 硬體和軟體採用模組化和標準化設計，易於擴展，維護方便。軟體具有開放性，易於升級。統一接口，採用標準通信協定。信息存儲量大，存儲時間長達1 年，可隨時調閱讀取。界面友好，操作簡單，易學易用。
3. 顯示豐富。道口平面圖分3種顯示方式(道口遮斷盤、道口控制盤、道口信息表示盤) ，相互之間可任意切換，既保證與現場的使用情況完全一致，又極大地豐富了顯示內容，使電務維修人員更直觀地分析查找故障。
4. 系統結構簡單、工程接口統一。系統設計分為採樣模組、邏輯處理模組、通信和顯示模組。結構靈活，具有台式和壁掛式2 種方式，以適應道口房空間小的需要；成本低、體積小、結構緊湊、安裝方便。
5. 信息讀取方便。系統記錄信息的讀取可以通過USB口獲得，預留Modem接口。
監測內容和要求
1. 開關量線上監測。記錄道口控制盤、遮斷盤表示信息及其變化，並在螢幕上實時顯示。值班員操作的記錄、列車的運行過程都可以在盤面圖形的顯示變化中表現出來，並且和時間元素一一對應。主機的存儲功能可以記錄當前至以前數天內任一時刻的道口盤面顯示及其變化，供維修人員查詢。由於監督掃描的時間不會超過250ms ，所以能夠全面捕捉並記錄道口信號設備瞬間出現的故障，及時提供給維修人員，有利於防止道口行車事故。
2. 道口電源監測。周期巡測道口交(直) 流電源的各種輸入、輸出電壓值，並在液晶屏上以表格的形式顯示出來，表格內容有各種電源的名稱、當前的電壓值和測量時間。所有測量值按照巡測周期(不大於1s) 不斷刷新。每種電源都有規定的判別範圍，當計算機判定該路電源超出標準時，將輸出告警信息。
主機還對每天的測量結果進行統計，顯示每路電源的日報表，表達道口電源電壓的變化規律。所有測量的結果按電源名稱、測量值和測量時間三要素，用表格方式顯示出來。測量精度為±2 %。
除以上監測內容外，道口監測系統還對道口音響電流，環境溫度、濕度進行監測。
系統設計原則
系統設計的依據是鐵道部行業標準《信號微機監測系統的技術條件》(TB/ T2496-2000) 。在該技術條件中，規定了系統的主要技術要求、性能及功能。在總則中，還規範了對監測對象選定時必須遵循的原則，具有一定的普遍性，是研製和設計道口監測系統的依據。結合道口信號設備的特點，設計時規定了系統主要研究內容和技術要求，以及實現各項功能時硬體和軟體的技術措施，要求達到的系統綜合技術性能等，這些都要求研究項目具有適應道口新的技術領域的能力，而不是簡單的技術集成和既有成果的套用。系統設計主要包括以下3個方面。
1. 硬體設計。採集機與P4主機等集成在1個機箱內，機箱可根據現場實際情況採用台式安裝或壁掛式安裝方式，十分靈活；工程設計定型，施工方便。
採集機設有硬體看門狗，以防當機。採集機有獨立工作的微處理器80C196 KB (CPU) ，控制著各種接口，負責各種信息的調理和測量變換。上電後採集機能自動完成初始化和各種信息的採集、預處理任務，並且通過標準串列通信口RS-232將信息傳送給主機。主機將收到的信息分類處理，通過液晶顯示器顯示出表格、圖形和曲線。
隔離轉換單元單板容量為16路，當外接條件為KZ、KF 等電源的開關量信號，先經過隔離轉換單元，再進入採集機測試。為施工維護方便，工程設計接口統一採用插接式，採集板開關量與模擬量輸入分別對應1個插頭。
對於道口信號設備的故障-安全要求，在對道口信號設備進行測量和監督時，必須實現完善的電氣隔離。當監測系統工作或故障時，不應影響道口信號設備的正常運行。
2. 軟體設計。軟體採用模組化、標準化設計，通用性好。具備一定的抗干擾和雷害衝擊能力。系統掉電後能自啟動，不需要人工啟機。記錄信息不丟失，歷史記錄時間不可修改，通過授權雖可調整時間，但只對以後的記錄有效。設備出廠後無需維護，能適套用戶多樣化需求。
友好的人機界面和簡便的操作方式也是系統設計追求的目標。由於道口監測系統的功能和項目較多，因此，選擇項目採用圖形用戶界面，每個監測項目設計一種圖形標，使用人員僅需通過滑鼠(台式)或觸控螢幕(壁掛式) 指向並點擊選擇的項目圖形，即可完成各種顯示及測量任務。3 個顯示界面之間切換方便，在任一界面均可進行顯示測量任務。道口信息表示盤除了完全復示道口遮斷盤、控制盤外，還將與列車運行過程相關的繼電器的動作信息記錄並顯示，方便電務人員維修。通常，使用人員不必經過專門培訓，就能在圖形的引導下方便靈活地完成複雜的操作。
3. 安全性、可靠性設計。由於道口監測系統工作在無人值守的道口房內，一旦崩潰，將會全部停止工作，因此在軟體和硬體上採取了一系列防護措施：
①具有自恢復功能，當採集機和上位機在受干擾和發現非致命性故障時，系統能自恢復；
②採樣方式從安全性、可靠性、先進性等方面借鑑了TJWX-2000型信號微機監測系統，開關量採用高阻加光隔、模擬量採用高可靠的電量隔離感測器模組，實現了道口監測系統和道口信號設備的電氣隔離；
③系統採樣電源回線只有JF一種，對JZ信號採樣芯線經過採樣端子進入採集機進行隔離轉換，對其他KZ、KF等電源，在機箱外面採用光電隔離、轉換成JZ後再進採集機，安全簡單，不會造成混電、串電現象，同時易於維護。
這樣確保了道口監測系統與道口設備的隔離。
道口電源電壓的採集，是採樣芯線先經過熔斷器再進入採集機轉換單元進行隔離轉換，保證外部條件與系統隔離。
系統採用線上UPS或免維護型道口停電報警不間斷電源供電，可保證交流斷電後維持道口監測系統可靠供電10min以上。
