动车组、机车检修作业安全联锁控制系统

摘要

本发明公开了一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统，包括：调度中心，设有调度客户端；现场检修设备，包括现场操作终端、股道控制柜、检测单元和执行机构，股道控制柜用于获取现场操作终端下发的现场控制指令及检测单元发送的检测信号；视频监控子系统，用于获取现场检修作业的视频图像数据，并将视频图像数据发送至调度服务器；调度服务器，用于根据调度指令、现场控制指令及视频图像数据对股道控制柜发送调度条件信号；股道控制柜还根据预设联锁条件、现场控制指令、检测信号及调度条件信号控制执行机构动作。本发明通过调度服务器管理业务流程，通过股道控制柜管理执行机构动作，有利于提高系统可靠性和智能化水平。

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统。

背景技术

动车组、机车运行回段后，需按相应修程进行检修入库检修。当前各动车所、客整所、整备场检修任务繁忙，检修流程和作业工种复杂，为不影响正常的交通运输，大部分检修作业在夜间进行，容易发生工作人员疏忽、精神疲倦、联系不周等人为因素造成的事故。

在现有技术中，可通过配置安全联锁监控系统对检修作业环境进行监控，提高检修作业系统安全性，在现有的安全联锁监控系统中，对于现场隔离开关、电动接地、三层平台登顶门处的关键操作，通常是操作员和调度员之间通过对讲机进行作业申请呼叫和安全确认，其存在以下问题，现有的视频监控及数字广播停留在初级阶段，过程数据展示及记录不完整，系统预报警体系不全面，无法实现关键业务流程和作业人员的自动化识别，智能化程度较低，且无法对整个作业环节进行全面监控，检修作业效率低。

发明内容

本发明提供一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统，解决了现有的安全联锁系统数据展示及记录不完善、预警识别能力差的问题，有利于提高系统可靠性及智能化水平。

本发明实施例提供了一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统，包括：调度中心、调度服务器、现场检修设备及视频监控子系统，其中，所述调度中心设有调度客户端，所述现场检修设备包括现场操作终端、股道控制柜、检测单元和执行机构；所述股道控制柜与所述现场操作终端、所述检测单元及所述执行机构连接，所述股道控制柜用于获取所述现场操作终端下发的现场控制指令及所述检测单元发送的检测信号，并控制所述执行机构动作；所述视频监控子系统用于获取现场检修作业的视频图像数据，并将所述视频图像数据发送至所述调度服务器；所述调度服务器与所述股道控制柜通讯连接，所述调度服务器用于获取所述现场控制指令、所述检测信号及所述视频图像数据，并将所述现场控制指令、所述检测信号及所述视频图像数据发送到所述调度客户端进行显示，以及获取所述调度客户端发送的调度指令，根据所述调度指令、所述现场控制指令及所述视频图像数据对所述股道控制柜发送调度条件信号；所述股道控制柜还用于存储预设联锁条件，并根据所述预设联锁条件、所述现场控制指令、所述检测信号及所述调度条件信号确定待下发的操作控制信号，以及将所述操作控制信号发送至所述执行机构。

可选地，所述调度中心还设有中控上位机，所述中控上位机通过现场总线通讯网络与所述股道控制柜通讯连接，所述中控上位机与所述调度服务器互为操作备份。

可选地，所述现场操作终端与现场股道一一对应设置，所述现场操作终端包括分布式控制单元、触摸屏、图像显示单元及操作指示面板，所述触摸屏及所述操作指示面板用于显示及下发不同的现场控制指令；所述触摸屏用于显示检修作业管理界面信息，并下发第一类现场控制指令，所述第一类现场控制指令包括作业登记/销记指令、作业计划指令、作业申请指令及关键作业工具管理指令；所述操作指示面板设有电子锁，及设置于所述电子锁内的操作按钮和指示灯，所述操作按钮用于下发第二类现场控制指令，所述第二类现场控制指令包括隔离开关分闸/合闸现场控制指令和接地挂杆/摘杆现场控制指令；所述图像显示单元与所述调度服务器通讯连接，所述图像显示单元用于显示所述调度服务器发送的视频图像数据；所述分布式控制单元与所述股道控制柜通讯连接，所述分布式控制单元用于获取所述第二类现场控制指令，并将所述第二类现场控制指令发送至所述股道控制柜，以及根据所述股道控制柜发送的操作控制信号控制所述电子锁及所述指示灯动作。

可选地，所述现场操作终端还包括人脸识别单元和语音交互单元，所述人脸识别单元和所述语音交互单元通过所述调度服务器与所述调度客户端通讯连接，所述人脸识别单元用于获取作业人员的人脸图像数据；所述语音交互单元用于获取作业人员的第一语音数据，并播放所述调度客户端发送的第二语音数据。

可选地，所述调度条件信号包括允许/禁止动车组或机车入库信号、允许/禁止隔离开关分闸信号、允许/禁止接地挂杆信号、允许/禁止接地摘杆信号、允许/禁止隔离开关合闸信号及允许/禁止动车组或机车出库信号。

可选地，所述预设联锁条件包括预设动车组或机车入库联锁条件、预设动车组或机车出库联锁条件、预设登顶作业联锁条件、预设隔离开关分闸联锁条件、预设隔离开关合闸联锁条件、预设接地挂杆联锁条件及预设接地摘杆联锁条件。

可选地，所述执行机构包括电动隔离开关、隔离开关动作控制单元和隔离开关电源控制单元；所述隔离开关电源控制单元包括电源接触器，所述电源接触器的输入端与供电电源电连接，所述电源接触器的输出端与所述电动隔离开关的供电端电连接，所述电源接触器的控制端与所述股道控制柜连接，所述电源接触器用于根据所述股道控制柜发送的电源操作控制信号闭合或者断开；所述隔离开关动作控制单元包括分合闸互锁控制电路，所述分合闸互锁控制电路用于控制所述电动隔离开关执行分闸或者合闸动作。

可选地，所述执行机构包括电动接地装置、接地控制单元及接地检测单元；所述接地检测单元用于获取接地回路电阻检测信号及接触网验电信号，并将所述接地回路电阻检测信号及所述接触网验电信号发送至所述接地控制单元；所述接地控制单元与所述股道控制柜通讯连接，所述接地控制单元用于根据所述股道控制柜发送的接地操作控制信号执行挂杆或者摘杆动作。

可选地，所述执行机构包括：登顶检修作业安全门及安全门附属单元，所述安全门附属单元包括远程电磁锁、机械电插锁、读卡器、门磁信号检测单元和机械锁限位检测单元，所述读卡器、所述门磁信号检测单元及所述机械锁限位检测单元与所述股道控制柜的信号输入端连接，所述远程电磁锁及所述机械电插锁与所述股道控制柜的信号输出端连接；所述股道控制柜用于获取门磁反馈信号，进门/出门读卡器信号，所述现场操作终端发送的进门/出门申请信号，及所述调度服务器发送的允许/禁止进出安全门信号，所述读卡器发送的进门/出门读卡器信号与所述调度服务器发送的允许/禁止进出安全门信号互为补充；所述股道控制柜用于根据所述门磁反馈信号、所述进门/出门申请信号及所述允许/禁止进出安全门信号控制所述远程电磁锁及所述机械电插锁动作；或者，根据所述进门/出门读卡器信号控制所述远程电磁锁及所述机械电插锁动作。

可选地，所述远程电磁锁为常开型电磁锁，所述机械电插锁为常闭型电插锁。

可选地，所述信号指示子系统包括信号引导单元和安全警示单元，所述信号引导单元包括出库信号指示灯、入库信号指示灯及行驶方向指示灯中的一种或者多种组合，所述安全警示单元包括声光警示单元及广播警示单元中的一种或者多种组合；所述检测单元包括车轮传感器及红外漫反射传感器，所述检测单元用于对检修股道的人员进出、车辆出入库状态进行检测，并将防护检测结果传输至所述股道控制柜；所述股道控制柜还用于根据所述防护检测结果控制所述信号引导单元及所述安全警示单元动作，并利用所述调度服务器将所述防护检测结果传输至所述调度客户端。

可选地，所述现场检修设备还包括：电子看板，所述电子看板设置于检修作业区域，所述电子看板与现场股道一一对应设置；所述电子看板与所述调度服务器连接，所述电子看板用于获取所述现场控制指令及所述调度条件信号，并根据所述现场控制指令及所述调度条件信号自动切换显示信息，所述显示信息包括：显示内容及显示颜色。

可选地，所述调度客户端包括预设软件程序和/或WEB浏览器；所述预设软件程序与所述调度服务器通讯连接，所述预设软件程序用于执行常规调度作业操作指令；所述WEB浏览器与所述调度服务器通讯连接，所述WEB浏览器用于对所述调度服务器发送调度指令对应的数据请求，以实现数据监控、基础配置操作及运维管理。

可选地，所述视频监控子系统包括图像采集单元，所述图像采集单元用于获取目标区域的图像数据，所述图像数据包括隔离开关图像数据、接地挂杆图像数据、检修作业平台人员进出图像数据、受电弓图像数据、车辆图像数据、终端控制柜人脸图像数据及安全门人脸图像数据中的一种或者多种；所述调度服务器包括图像解析单元，所述图像解析单元用于根据所述隔离开关图像数据确定隔离开关的分闸/合闸状态，根据所述接地挂杆图像数据确定接地杆挂杆/摘杆状态，根据所述检修作业平台人员进出图像数据确定进出作业安全门的人员数量和身份，根据所述受电弓图像数据确定受电弓的升弓/降弓状态，根据所述车辆图像数据确定车辆型号，以及根据所述终端控制柜人脸图像数据确定检修作业人员身份。

本发明实施例提供的动车组、机车检修作业安全联锁控制系统，设置调度中心、调度服务器、现场检修设备及视频监控子系统，调度中心设有调度客户端，现场检修设备包括现场操作终端、股道控制柜、检测单元和执行机构，利用股道控制柜获取现场操作终端下发的现场控制指令及检测单元发送的检测信号，并控制执行机构动作；利用视频监控子系统获取现场检修作业的视频图像数据，并将视频图像数据发送至调度服务器；利用调度服务器获取现场控制指令、检测信号及视频图像数据，并将现场控制指令、检测信号及视频图像数据发送到调度客户端进行显示，以及获取调度客户端发送的调度指令，调度服务器对调度指令、现场控制指令、检测信号及视频图像数据进行分析处理，并根据处理结果对股道控制柜发送调度条件信号；利用股道控制柜根据预设联锁条件、现场控制指令、检测信号及调度条件信号确定待下发的操作控制信号，根据该操作控制信号控制执行机构执行动作，解决了现有的安全联锁系统数据展示及记录不完善、预警识别能力差的问题，有利于提高系统可靠性，通过调度服务器对检修作业的业务流程进行电子化管理，通过调度客户端进行全局运维管理，提升系统可视化及智能化水平。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种现场操作终端的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种执行结构的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种执行结构的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种执行结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统的结构示意图，本实施例可适用于动车段(所)、机务段、旅客列车整备所等需要断电检修作业的应用场景。

如图1所示，该动车组、机车检修作业安全联锁控制系统00采用分布式控制与集中式控制互为补充的设计结构，该安全联锁控制系统00包括：现场检修设备1、调度服务器2、调度中心3及视频监控子系统4，其中，现场检修设备1包括现场操作终端010、股道控制柜020、检测单元030和执行机构040，股道控制柜020通过现场总线分别与现场操作终端010、检测单元030及执行机构040连接，现场操作终端010一一对应设置于各现场股道，股道控制柜020设有主控PLC模组，现场操作终端010设有PLC分布式IO模块，采用分布式控制模式，利用PLC系统实现数据采集、安全联锁逻辑控制及执行输出，各股道独立控制互不影响；调度服务器2及调度中心3采用集中式控制模式，利用上位系统实现检修作业业务流程卡控及综合调度管理。

可选地，参考图1所示，调度服务器2包括上位系统服务器2A和音视频服务器2B，上位系统服务器2A与股道控制柜020通讯连接，音视频服务器2B与视频监控子系统4通讯连接，上位系统服务器2A及音视频服务器2B还通过工业以太网与调度中心3通讯连接。

可选地，参考图1所示，该调度中心3设有调度客户端，该调度客户端包括上位系统调度客户端3A、音视频调度客户端3B和广播对讲控制器3C中的一种或者多种组合，上位系统调度客户端3A通过工业以太网与上位系统服务器2A通讯连接，音视频调度客户端3B通过工业以太网与音视频服务器2B通讯连接；音视频调度客户端3B用于显示音视频服务器2B发送的流媒体数据，实现调度人员对检修作业现场进行全局监控；广播对讲控制器3C通过工业以太网与音视频服务器2B通讯连接，实现语音数据交互及广播管理，其中，工业以太网包括上位系统交换机，交换机通过TCP/IP网络协议与上位系统服务器2A及上位系统调度客户端3A进行数据交互。

可选地，继续参考图1所示，股道控制柜020用于获取现场操作终端010下发的现场控制指令及检测单元030发送的检测信号，并控制执行机构040动作，典型地，该现场控制指令可包括隔离开关分闸/合闸现场控制指令及接地挂杆/摘杆现场控制指令，该检测信号可包括传感器检测信号和开关限位检测信号；视频监控子系统4用于获取现场检修作业的视频图像数据，并将视频图像数据发送至调度服务器2；调度服务器2与股道控制柜020通讯连接，调度服务器2用于获取现场控制指令、检测信号及视频图像数据，并将现场控制指令、检测信号及视频图像数据发送到调度客户端进行显示，以及获取调度客户端发送的调度指令，根据调度指令、现场控制指令、检测信号及视频图像数据对股道控制柜020发送调度条件信号；股道控制柜020还用于存储至少一个预设联锁条件，并将现场控制指令、检测信号及调度条件信号等输入参量与预设联锁条件进行比对，确定待下发的操作控制信号，以及将操作控制信号发送至执行机构040。

可选地，调度服务器2还用于获取股道控制柜020的执行反馈信号，并利用该执行反馈信号对现场检修设备1的作业状态进行监测。

具体地，在该安全联锁控制系统00上电之后，检测单元030将在目标区域采集到的检测信号(例如，传感器检测信号和开关限位检测信号)发送至股道控制柜020，现场检修作业人员可利用现场操作终端010下发现场控制指令(例如，隔离开关分闸/合闸现场控制指令或者接地挂杆/摘杆现场控制指令)，股道控制柜020采用Modbus TCP网络协议将现场控制指令、检测信号及执行机构040的状态数据传输至上位系统服务器2A，同时，视频监控子系统4实时采集现场检修作业的视频图像数据，并采用音视频传输网络协议将视频图像数据传输至音视频服务器2B，音视频服务器2B对视频图像数据进行存储、分类及图像识别，上位系统服务器2A获取调度中心的调度人员下发的调度指令、现场检修作业人员下发的现场控制指令及音视频服务器2B发送的图像识别结果，并根据调度指令、现场控制指令及图像识别结果进行安全联锁系统操作条件判定及联锁逻辑判定，并根据判定结果对股道控制柜020下发调度条件信号，同时将视频图像数据及现场设备状态数据通过工业以太网传输至调度中心3的调度客户端进行显示。

本实施例中，股道控制柜020存储有至少一个预设联锁条件，该预设联锁条件用于限定各执行机构040的动作联动及执行逻辑，预设联锁条件与股道控制柜020驱动控制的执行机构040一一对应。具体地，股道控制柜020判断接收到的现场控制指令、检测信号及调度条件信号等输入参量是否符合预设联锁条件，若输入参量符合任一预设联锁条件，则生成该预设联锁条件对应的操作控制信号，并将该操作控制信号发送到对应的执行机构040，控制该执行机构040动作，典型地，执行机构040包括电动隔离开关、电动接地装置、信号灯、电子屏、作业门指示灯及声光报警器等设备。

需要说明的是，若调度服务器2所在的上位系统控制层停用，股道控制柜020及现场操作终端010所在的底层逻辑控制层仍然能够完成安全联锁功能的正常运行，有利于提高系统可靠性。

由此，本发明实施例通过分布式控制与集中式控制互为补充的设计结构，利用股道控制柜020所在的PLC控制系统及调度服务器2所在的上位系统，对安全联锁控制系统00的设备进行健康状态监测及故障诊断，对主供电及每个供电回路的负荷进行实时监测，并对PLC现场总线、上位系统总线、音视频业务网的通讯状态、各网络核心节点等信息进行实时监测，通过现场采集的检测信号、检修作业过程信息、现场设备状态信息及检修操作数据等，综合研判给出故障提示，并将动车组或者机车出入库、隔离开关分合闸、接地杆挂摘杆及人员登顶作业授权等检修作业活动进行联锁，并将现场设备状态及现场实时图像视频通过调度客户端在调度中心进行显示，便于调度人员对现场作业进行二次确认，解决了现有的安全联锁系统数据展示及记录不完善、预警识别能力差的问题，有利于提高系统可靠性，通过调度服务器对检修作业的业务流程进行电子化管理，通过调度客户端进行全局运维管理，提升系统可视化及智能化水平。

图2是本发明实施例提供的另一种动车组、机车检修作业安全联锁控制系统的结构示意图，本实施例中，调度中心3设置两套互为操作冗余的可视化调度监控界面。

可选地，调度中心3还设有中控上位机3AA，中控上位机3AA通过现场总线通讯网络与股道控制柜020通讯连接，中控上位机3AA与调度服务器2互为操作备份。

示例性地，股道控制柜020可通过CC-Link开放式现场总线网络与中控上位机3AA通讯连接。

具体地，在进行安全联锁控制时，调度人员可通过中控上位机3AA或者上位系统调度客户端3A查看现场采集的检测信号、检修作业过程信息、现场设备状态信息及检修操作数据等，可设置在默认状态下，调度人员通过上位系统调度客户端3A对股道控制柜020下发调度指令，若上位系统发生调度服务器2故障、上位系统总线故障、上位系统网络通讯故障或者网络进程故障，则调度人员可通过中控上位机3AA对股道控制柜020下发调度指令，通过双机热备份模式，解决了上位系统故障导致的控制失效，提高安全联锁集中控制系统可靠性。

可选地，视频监控子系统4包括图像采集单元，图像采集单元用于获取目标区域的图像数据，图像数据包括隔离开关图像数据、接地挂杆图像数据、检修作业平台人员进出图像数据、受电弓图像数据、车辆图像数据、终端控制柜人脸图像数据及安全门人脸图像数据中的一种或者多种；调度服务器2包括图像解析单元，图像解析单元用于根据隔离开关图像数据确定隔离开关的分闸/合闸状态，根据接地挂杆图像数据确定接地杆挂杆/摘杆状态，根据检修作业平台人员进出图像数据确定进出作业安全门的人员数量和身份，根据受电弓图像数据确定受电弓的升弓/降弓状态，根据车辆图像数据确定车辆型号，以及根据终端控制柜人脸图像数据确定检修作业人员身份。

可选地，动车组或者机车入库检修作业包括以下依次执行的操作：调度开放股道入库信号，动车组或者机车进入检修平台，受电弓降下，现场确认受电弓已降，调度室确认受电弓已降，隔离开关分闸以使接触网断电，挂接地杆，解除三层作业平台安全门的高安全状态，执行检修作业登记，登顶执行检修作业，执行检修作业销记，摘接地杆并进行现场安全确认，调度安全确认，隔离开关合闸以使接触网供电，调度开放股道出库信号，动车组或者机车离开检修平台。

具体地，上述各步骤应顺序依次执行，在执行流程设定完成后，无法通过人为因素打乱或者跳过任一步骤，调度服务器2对业务流程进行管理，股道控制柜020对现场的执行机构040输出终端控制指令，各步骤严格遵循“程序(PLC控制系统下发启动指令)→请求(现场检修作业人员下发现场控制指令)→答复(调度人员下发调度指令)→调度中心确认(下发调度条件信号)→执行(现场检修作业人员)—确认(调度人员监控操作数据)”的原则，通过人机互控，确保每一个作业环节的安全和作业流程的正确。

本实施例中，受电弓的升降、动车组或者机车出入库由动车组或者机车端控制，可利用视频监控子系统4采集股道中受电弓、隔离开关、接地杆的视频图像数据，调度服务器2通过图像识别技术对视频图像数据进行分析，自动识别受电弓位置、隔离开关状态及接地杆状态，并将识别结果发送至调度中心3的调度客户端进行显示，以及根据识别结果信号对股道控制柜020发送调度条件信号，作为安全联锁控制进行逻辑判定及操作条件判定的依据，此外，检修现场作业人员和调度中心的调度人员可通过视频图像数据对业务流程及现场设备状态进行二次确认。

可选地，调度条件信号包括允许/禁止动车组或机车入库信号、允许/禁止隔离开关分闸信号、允许/禁止接地挂杆信号、允许/禁止接地摘杆信号、允许/禁止隔离开关合闸信号及允许/禁止动车组或机车出库信号。

示例性地，若调度服务器2接收到隔离开关分闸现场控制指令、隔离开关分闸调度指令，且根据检测信号判定隔离开关触点未发生粘连，则调度服务器2对股道控制柜020发送允许隔离开关分闸调度信号；若调度服务器2判定隔离开关触点发生粘连，则调度服务器2对股道控制柜020发送禁止隔离开关分闸调度信号。同样地，本领域技术人员可根据实际作业需求及安全要求，设置其余调度条件信号的触发条件，对此不作限制。

可选地，预设联锁条件包括预设动车组或机车入库联锁条件、预设动车组或机车出库联锁条件、预设登顶作业联锁条件、预设隔离开关分闸联锁条件、预设隔离开关合闸联锁条件、预设接地挂杆联锁条件及预设接地摘杆联锁条件。

可选地，预设动车组或机车允许入库条件包括接触网有电，库大门打开，动车组或机车车门与站台间的安全渡板收起到位，当前股道无车，及调度员下发列车入库调度指令，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设动车组或机车入库联锁条件，将点亮库外入库信号灯及播放进车广播确定为待下发的操作控制信号，控制库外入库信号灯点亮，并控制现场广播播放进车广播。

可选地，预设动车组或机车出库联锁条件包括：接触网有电，库大门打开，动车组或机车车门与站台间的安全渡板收起到位，当前股道无车，及调度员下发列车出库调度指令，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设动车组或机车出库联锁条件，将点亮库外出库信号灯及播放出车广播确定为待下发的操作控制信号，控制库外出库信号灯点亮，并控制现场广播播放出车广播。

可选地，预设隔离开关分闸联锁条件包括：现场操作终端010下发安全钥匙确认信号，现场操作终端010的合闸按钮未按下，按下警示按钮点亮爆闪灯持续时间达到预设时间阈值，及调度人员通过调度客户端确认作业平台无人且受电弓已降并下发允许隔离开关分闸调度信号，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设隔离开关分闸联锁条件，将隔离开关远程分闸信号及播放分闸广播确定为待下发的操作控制信号，控制隔离开关分闸，并控制现场广播播放分闸广播。

可选地，预设登顶作业联锁条件包括：隔离开关分闸，验电器检测接触网无电，接地装置挂杆，作业安全门门禁系统解锁，及作业人员身份验证通过，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设登顶作业联锁条件，将登顶作业信号及点亮作业门作业指示灯确定为待下发的操作控制信号，控制作业门作业指示灯点亮，允许作业人员进行登顶检修作业。

可选地，预设隔离开关合闸联锁条件包括：安全门的门禁系统检测到作业平台及车顶无人且登顶作业安全门关闭，调度人员通过调度客户端确认作业平台及车顶无人并下发允许隔离开关合闸调度信号，接触网人工接地杆摘下，动车组或机车车门与站台间的安全渡板收起到位，现场操作终端010下发安全钥匙确认信号，及现场操作终端010的紧急分闸按钮未按下，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设隔离开关合闸联锁条件，将隔离开关远程合闸信号、播放合闸广播及点亮合闸警示灯确定为待下发的操作控制信号，控制隔离开关合闸，控制现场广播播放合闸广播，并控制现场的合闸警示灯点亮。

可选地，预设接地挂杆联锁条件包括：隔离开关分闸、验电器检测接触网无电及现场作业人员下发挂杆现场控制指令，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设接地挂杆联锁条件，将允许接地装置挂接地杆确定为待下发的操作控制信号，控制接地装置挂接地杆。

可选地，预设接地摘杆联锁条件包括：隔离开关分闸、验电器检测接触网无电及现场作业人员下发摘杆现场控制指令，若上述条件均满足，则股道控制柜020判定输入参量满足预设接地摘杆联锁条件，将允许接地装置摘接地杆确定为待下发的操作控制信号，控制接地装置摘接地杆。

由此，本发明实施例通过股道控制柜020对电动隔离开关、电动接地装置、作业安全门及信号指示灯进行联锁控制，有利于提高系统可靠性。

图3是本发明实施例提供的一种现场操作终端的结构示意图，本发明实施例是现场操作终端的一种实施方式，而非对现场操作终端的具体结构的限定。

可选地，现场操作终端010与现场股道一一对应设置，现场操作终端010用于对当前现场股道下发现场控制指令，并显示当前现场股道的关键作业信息，典型地，可在现场股道的一列位和二列位分别设置一台现场操作终端010。

本实施例中，现场操作终端010可集成股道列位操作端上位机系统，该上位机系统可采用触摸屏。

结合参考图3所示，现场操作终端010可包括分布式控制单元101、触摸屏102、图像显示单元103及操作指示面板104，其中，分布式控制单元101包括分布式IO模块，分布式IO模块与股道控制柜020的主控PLC模组通过现场总线通讯连接，分布式控制单元101用于采集现场作业人员的现场控制指令，并实现分布式IO模块与主控PLC模组之间输入输出指令的交互；图像显示单元103设置于现场操作终端010的柜体外部，图像显示单元103与音视频服务器2B通讯连接，图像显示单元103用于显示视频监控子系统4采集到的现场检修作业的视频图像数据；触摸屏102及操作指示面板104用于显示及下发不同的现场控制指令，其中，触摸屏102可用于管理作业安全等级较低的现场控制指令，操作指示面板104可用于管理安全等级较高的现场控制指令，安全等级较高的现场控制指令包括所有涉及人身安全的现场控制指令，例如供断电或者挂摘接地杆的控制指令，安全等级较低的现场控制指令包括所有不涉及人身安全的现场控制指令，例如作业登记管理控制指令。

可选地，触摸屏102用于显示检修作业管理界面信息，并下发第一类现场控制指令，第一类现场控制指令包括作业登记/销记指令、作业计划下发指令、作业申请指令、填报作业回单及关键作业工具管理指令；操作指示面板104设有电子锁，及设置于电子锁内的操作按钮和指示灯，操作按钮用于下发第二类现场控制指令，第二类现场控制指令包括隔离开关分闸/合闸现场控制指令和接地挂杆/摘杆现场控制指令；分布式控制单元101与股道控制柜020通讯连接，分布式控制单元101用于获取第二类现场控制指令，并将第二类现场控制指令发送至股道控制柜020，以及根据股道控制柜020发送的操作控制信号控制电子锁及指示灯动作。

可选地，继续参考图3所示，现场操作终端010还包括人脸识别单元105和语音交互单元106，人脸识别单元105和语音交互单元106通过调度服务器2与调度客户端通讯连接，人脸识别单元105用于获取作业人员的人脸图像数据；语音交互单元106用于获取作业人员的第一语音数据，并播放调度客户端发送的第二语音数据。

可选地，参考图3所示，图像显示单元103顶部还可设置球形摄像头107，球形摄像头107用于采集作业人员的关键信息，例如，该关键信息包括作业人员的面部信息、操作过程等，图像显示单元103还可将采集到的关键信息通过音视频服务器2B传输至调度中心3的调度客户端，便于对现场作业过程进行全局监控。

具体地，现场操作终端010的触摸屏102与操作指示面板104的功能互为补充，分别下发不同安全等级的现场控制指令，并显示现场检修作业的设备状态及操作数据。在进行检修作业时，现场检修作业人员靠近现场操作终端010，人脸识别单元105获取检修作业人员的人脸图像数据，并将人脸图像数据传输至音视频服务器2B，语音交互单元106获取检修作业人员的第一语音数据，并将第一语音数据传输至音视频服务器2B，音视频服务器2B将接收到的人脸图像数据与预存人脸数据进行比对，或者，将第一语音数据与预存语音数据进行比对，根据比对结果确认检修作业人员的身份是否合法，若检修作业人员的身份合法，则音视频服务器2B通过上位系统服务器2A将身份验证通过信号传输至股道控制柜020，股道控制柜020控制电子锁打开，以使作业人员可在操作指示面板104下达隔离开关分闸及接地挂杆现场控制指令。

进一步地，音视频服务器2B利用隔离开关视频图像数据自动判断是否完成接触网断电动作，并利用接地装置视频图像数据判断是否完成接地挂杆动作，在接触网断电、接地挂杆完成之后，音视频服务器2B通过上位系统服务器2A将解除门禁高安全状态信号传输至股道控制柜020，以使股道控制柜020控制作业安全门打开，检修作业人员可通过现场操作终端010的触摸屏102进行作业登记，并在完成登顶作业之后通过触摸屏102进行作业销记管理。

图4是本发明实施例提供的一种执行结构的结构示意图。

可选地，如图4所示，执行机构040包括电动隔离开关401、隔离开关动作控制单元402和隔离开关电源控制单元403；隔离开关电源控制单元403包括电源接触器KM，电源接触器KM的输入端与供电电源的火线L及零线N电连接，电源接触器KM的输出端与电动隔离开关401的供电正极GKL及供电负极GKN电连接，电源接触器KM的控制端与股道控制柜020连接，电源接触器KM用于根据股道控制柜020发送的电源操作控制信号闭合或者断开；隔离开关动作控制单元402包括分合闸互锁控制电路，分合闸互锁控制电路用于控制电动隔离开关401执行分闸或者合闸动作。

可选地，如图4所示，分合闸互锁控制电路包括分闸控制支路和合闸控制支路，分闸控制支路用于控制电动隔离开关401执行分闸动作，合闸控制支路用于控制电动隔离开关401执行合闸动作，其中，分闸控制支路设有串联连接的分闸按钮常开触点K1＇和合闸按钮常闭触点K2＂，合闸控制支路设有串联连接的合闸按钮常开触点K2＇和分闸按钮常闭触点K1＂，。

可选地，电动隔离开关401设有第一机械行程开关，该第一机械行程开关用于采集电动隔离开关401的分合闸状态反馈信号，此外，还可通过视频监控子系统4采集电动隔离开关401的视频图像数据，音视频服务器2B利用图像识别技术获取电动隔离开关401的分合闸状态反馈信号，两者互为补充，有利于提高系统的可靠性。

本实施例中，电动隔离开关401直接控制接触网27.5KV高压电的供断电，其动作的可靠性关系到登顶检修人员人身安全，且隔离开关没有灭弧的能力，频繁分合闸，易造成拉弧放电。基于此，对电动隔离开关401远程控制采取光电隔离+电源管控方式。

具体地，股道控制柜020接收分合闸状态反馈信号及远程控制分合闸指令，通过光纤收发器将电信号转换为光信号采用光缆传输至调度中心3的调度客户端，通过光电信号的转换，实现高低压的完全隔离。

当需要并满足预设隔离开关分闸联锁条件或者预设隔离开关合闸联锁条件时，通过股道控制柜020控制电源接触器KM闭合，给电动隔离开关401供电，以使电动隔离开关401具备进行分合闸动作的条件。股道控制柜020还获取隔离开关的分合闸状态反馈信号，在电动隔离开关401分合闸动作完毕后，股道控制柜020控制电源接触器KM断开，自动切断电动隔离开关401的电源，避免电动隔离开关401误动作，有利于提高系统可靠性。

图5是本发明实施例提供的另一种执行结构的结构示意图。

可选地，如图5所示，执行机构040包括电动接地装置501、接地控制单元502及接地检测单元503；接地检测单元503设有接地回路电阻检测电路5031和自动验电电路5032，接地回路电阻检测电路5031用于实时监测接地杆、接地线、钢轨、接触网构成的回路电阻的接地回路电阻检测信号，自动验电电路5032用于获取接触网验电信号，接地回路电阻检测电路5031和自动验电电路5032还与股道控制柜020通讯连接，将接地回路电阻检测信号及接触网验电信号作为联锁条件下发接地操作控制信号；接地控制单元502与股道控制柜020通讯连接，接地控制单元502用于根据股道控制柜020发送的接地操作控制信号执行挂杆或者摘杆动作。

可选地，电动接地装置501设有第二机械行程开关，该第二机械行程开关用于采集接地杆的挂摘杆反馈信号，此外，还可通过视频监控子系统4采集电动接地装置501的视频图像数据，音视频服务器2B利用图像识别技术获取电动接地装置501的挂摘杆反馈信号，两者互为补充，有利于提高系统的可靠性。

本实施例中，电动接地装置501一般配置在三层作业检修平台，检修库入库端和重联端位置处。

可选地，电动接地装置501可包括固定架、减速机、旋转机构、接地杆、限位开关、接地线等构成。固定架用于安装减速机和连接构件，形成一个旋转运动机构。减速机用于产生驱动力，做正反旋转运动，接地杆缓慢摆动到达挂杆位、摘杆位。在减速机上安装挂杆位和摘杆位限位开关即第二机械行程开关，调节第二机械行程开关的位置，实现接地杆挂钩精确摘挂，确保接地杆挂钩与接触网铜线可靠接地。为确保减速机运行安全，在挂、摘杆到位行程开关的基础上，在挂、摘杆的运动极限位增设二级保护限位开关，在挂、摘杆到位行程开关失效的情况下，触发二级保护限位开关，直接切断电机电源，故障导向安全。

具体地，股道控制柜02确认接触网无电，安全钥匙到位，且检修作业人员按下挂杆按钮，则股道控制柜020判定输入参量满足预设接地挂杆联锁条件，将允许接地装置挂接地杆确定为待下发的操作控制信号，控制接地装置挂接地杆，电机驱动减速机，并通过连轴法兰驱动接地杆向接触网运动。接地钩头与接触网搭接后，继续运动，钩头与钩座之间旋转约20～22°角，连接杆触发挂到位行程开关，电机停止工作，挂杆到位。摘杆过程是电机反转，接地杆远离接触网并碰触到摘杆到位行程开关，电机停止工作，摘杆到位。

图6是本发明实施例提供的又一种执行结构的结构示意图。

可选地，如图6所示，执行机构040包括：登顶检修作业安全门(未示出)及安全门附属单元，安全门附属单元包括远程电磁锁602、机械电插锁603、读卡器604、门磁信号检测单元605和机械锁限位检测单元606，读卡器604(进门读卡器604A和出门读卡器604B)、门磁信号检测单元605及机械锁限位检测单元606与股道控制柜020的信号输入端连接，远程电磁锁602及机械电插锁603与股道控制柜020的信号输出端连接；股道控制柜020用于获取门磁反馈信号，进门/出门读卡器信号，现场操作终端010发送的进门/出门申请信号，及调度服务器2发送的允许/禁止进出安全门信号，读卡器发送的进门/出门读卡器信号与调度服务器2发送的允许/禁止进出安全门信号互为补充；股道控制柜020用于根据门磁反馈信号、进门/出门申请信号及允许/禁止进出安全门信号控制远程电磁锁及机械电插锁动作；或者，根据进门/出门读卡器信号控制远程电磁锁及机械电插锁动作。

可选地，远程电磁锁为常开型电磁锁，机械电插锁为常闭型电插锁。

可选地，调度服务器2可通过进门图像采集单元4A(例如摄像机)获取进门视频图像数据，通过出门图像采集单元4B(例如摄像机)获取出门视频图像数据，通过防尾随图像采集单元4C(例如红外热成像摄像机)获取防尾随检测视频图像数据，通过进出门语音装置4D(例如对讲机)获取进出门语音数据，通过预设程序对进门视频图像数据、出门视频图像数据、防尾随检测视频图像数据及进出门语音数据进行解析，获取允许/禁止进出安全门信号。

具体地，在上位系统正常运行的情况下，可通过音视频服务器2B对进门视频图像数据、出门视频图像数据、防尾随检测视频图像数据及进出门语音数据进行解析，获取允许/禁止进出安全门信号，并通过上位系统服务器2A将允许/禁止进出安全门信号传输至股道控制柜020，股道控制柜020根据进门/出门读卡器信号控制远程电磁锁及机械电插锁动作。若上位系统发生故障，现场作业人员可通过读卡器604刷卡进出作业安全门，作业门门禁双系统互为冗余，有利于挺高系统可靠性。

可选地，执行机构040包括信号指示子系统，信号指示子系统包括信号引导单元和安全警示单元，信号引导单元包括出库信号指示灯、入库信号指示灯及行驶方向指示灯中的一种或者多种组合，安全警示单元包括声光警示单元及广播警示单元中的一种或者多种组合；检测单元030包括车轮传感器及红外漫反射传感器，检测单元030用于对检修股道的人员进出、车辆出入库状态进行检测，并将防护检测结果传输至股道控制柜020；股道控制柜020还用于根据防护检测结果控制信号引导单元及安全警示单元动作，并利用调度服务器2将防护检测结果传输至调度客户端。

可选地，现场检修设备1还包括：电子看板，电子看板设置于检修作业区域，电子看板与现场股道一一对应设置；电子看板与调度服务器2连接，电子看板用于获取现场控制指令及调度条件信号，并根据现场控制指令及调度条件信号自动切换显示信息，显示信息包括：显示内容及显示颜色。

可选地，显示内容包括当前时刻当前股道的关键作业信息，典型地，该关键作业信息包括当前股道的股道标号、动车组或者机车编号、当前的作业业务类型及状态，作业信息全部通过调度服务器2自动获取，作业信息提示更加及时、全面、便捷。

可选地，调度客户端包括预设软件程序和/或WEB浏览器；预设软件程序与调度服务器2通讯连接，预设软件程序用于执行常规调度作业操作指令；WEB浏览器与调度服务器2通讯连接，WEB浏览器用于对调度服务器2发送调度指令对应的数据请求，以实现数据监控、基础配置操作及运维管理。

需要说明的是，该安全联锁控制系统可在检修库、检修棚或者露天环境下使用，上述实施例列举了该安全联锁控制系统的部分实施方式，并非对该安全联锁控制系统的结构限定，作业人员可根据作业范围灵活调整该安全联锁控制系统的具体功能配置，以实现不同的作业需求，对此不作限制。

综上所述，本发明实施例提供的动车组、机车检修作业安全联锁控制系统，设置调度中心、调度服务器、现场检修设备及视频监控子系统，调度中心设有调度客户端，现场检修设备包括现场操作终端、股道控制柜、检测单元和执行机构，利用股道控制柜获取现场操作终端下发的现场控制指令及检测单元发送的检测信号，并控制执行机构动作；利用视频监控子系统获取现场检修作业的视频图像数据，并将视频图像数据发送至调度服务器；利用调度服务器获取现场控制指令、检测信号及视频图像数据，并将现场控制指令、检测信号及视频图像数据发送到调度客户端进行显示，以及获取调度客户端发送的调度指令，调度服务器对调度指令、现场控制指令、检测信号及视频图像数据进行分析处理，并根据处理结果对股道控制柜发送调度条件信号；利用股道控制柜根据预设联锁条件、现场控制指令、检测信号及调度条件信号确定待下发的操作控制信号，根据该操作控制信号控制执行机构执行动作，解决了现有的安全联锁系统数据展示及记录不完善、预警识别能力差的问题，有利于提高系统可靠性，通过调度服务器对检修作业的业务流程进行电子化管理，通过调度客户端进行全局运维管理，提升系统可视化及智能化水平。