冶金企业内部铁路运输地面安全控制关键技术研究

1 冶金企业内部铁路运输的特点与安全风险

1.1 运输特点

冶金企业内部铁路运输的线路通常分布在厂区内部，受厂区地形、建筑物和生产设施的限制，线路布局较为复杂，存在较多的弯道、坡道和交叉点。运输的物料种类繁多，包括矿石、焦炭、钢材等，部分物料具有高温、易燃、易爆等特性。运输作业需要与冶金生产的各个环节紧密配合，运输调度需根据生产进度实时调整，作业强度大且连续性强。

1.2 安全风险

由于上述特点，冶金企业内部铁路运输地面存在多种安全风险。在人员方面，作业人员可能因操作不当、疲劳作业或安全意识淡薄等原因引发事故，如违规上下车、未按规定进行信号确认等。在设备方面，铁路车辆、轨道、信号设备等可能因磨损、老化或故障导致事故，如车辆脱轨、轨道断裂、信号失灵等。在环境方面，高温、粉尘、噪音等恶劣环境会影响作业人员的判断力和设备的正常运行，增加事故发生的概率。此外，运输调度不合理也可能导致车辆冲突、追尾等事故。

2 地面安全控制技术现状分析

目前，冶金企业内部铁路运输地面安全控制主要采用传统的人工监控和常规的技术手段。人工监控依赖于作业人员的责任心和经验，存在监控不及时、不准确的问题，难以应对复杂的运输环境。常规技术手段如轨道检测、信号控制等虽然在一定程度上保障了运输安全，但缺乏智能化和自动化水平，无法实现对运输过程的实时监测和精准控制[1]。

随着信息技术的不断发展，一些先进的技术如物联网、大数据、人工智能等开始在铁路运输领域应用，但在冶金企业内部铁路运输中的应用还处于初级阶段，存在技术不成熟、成本高、与现有生产系统兼容性差等问题。

3 地面安全控制关键技术研究

3.1 智能监测技术

利用物联网技术，在铁路车辆、轨道、信号设备等关键部位安装传感器，实时采集车辆运行状态、轨道几何参数、信号状态等数据。通过无线通信网络将数据传输至监控中心，实现对运输过程的全面感知和实时监测。

采用大数据分析技术，对采集到的海量数据进行处理和分析，挖掘数据中隐藏的安全隐患和规律。例如，通过分析车辆运行速度、加速度等数据，判断车辆是否存在超速、制动异常等情况；通过分析轨道几何参数的变化，预测轨道病害的发展趋势，及时进行维护和修复。

3.2 智能调度优化技术

基于人工智能算法，构建智能调度模型，根据生产计划、运输任务、车辆和轨道资源状况等因素，实现运输调度的智能化和优化。智能调度模型能够实时调整运输方案，合理安排车辆的运行路线和时间，避免车辆拥堵和冲突，提高运输效率和安全性。

利用仿真技术，对调度方案进行模拟和验证，评估调度方案的可行性和有效性。通过仿真可以发现调度方案中存在的问题，并及时进行调整和优化，确保调度方案的科学性和合理性。

3.3 安全预警与应急处理技术

建立安全预警模型，根据实时监测数据和历史数据，对可能发生的安全事故进行预测和预警。当监测到异常情况时，预警系统能够及时发出警报，提醒相关人员采取措施进行处理[2]。

制定完善的应急处理预案，明确应急处理的流程和责任分工。在发生安全事故时，能够迅速启动应急处理预案，采取有效的措施进行救援和处理，最大限度地减少事故损失。

3.4 轨道与车辆维护技术

采用先进的轨道检测设备，如轨道检查车、钢轨探伤仪等，定期对轨道进行检测和评估，及时发现轨道存在的病害和缺陷，并进行修复和更换。同时，加强对轨道的日常维护，保持轨道的良好状态。

加强对铁路车辆的维护和保养，建立车辆维护档案，记录车辆的维护

情况和故障处理情况。采用状态监测技术，实时监测车辆的关键部件状态，提前发现潜在的故障，及时进行维修和更换，确保车辆的安全运行。

3.5 无线通信与定位技术

在冶金企业内部复杂的厂区环境中，稳定可靠的通信与精准定位是保障铁路运输安全的重要支撑。采用抗干扰能力强的无线通信技术，如 4G/5G专网、工业无线局域网等，确保车辆与调度中心、车辆之间以及车辆与地面工作人员之间的实时信息传输。即使在高温、粉尘、电磁干扰等恶劣环境下，也能保证通信的连续性和稳定性，避免因信息中断导致的安全事故。

同时，结合北斗卫星定位系统和室内高精度定位技术，实现对铁路车辆和作业人员的精准定位。通过定位数据，调度中心可以实时掌握车辆的位置、运行轨迹以及作业人员的分布情况，当车辆接近危险区域或人员误入铁路作业区域时，能够及时发出警示，防止碰撞等事故的发生。

3.6 智能防撞技术

针对冶金企业内部铁路运输中可能出现的车辆碰撞、车辆与行人碰撞等风险，研发智能防撞技术。在铁路车辆上安装毫米波雷达、激光雷达、摄像头等感知设备，实时探测车辆前方一定范围内的障碍物，包括其他车辆、行人、建筑物、设备等。

通过数据融合算法对不同设备采集到的信息进行处理和分析，精确判断障碍物的位置、速度和运动方向，并根据这些信息计算碰撞风险。当存在碰撞风险时，系统会首先向司机发出预警；若司机未及时采取措施，系统可自动采取减速、制动等干预措施，避免碰撞事故的发生。对于交叉路口、弯道等视线不良的关键路段，还可以设置地面感知设备和警示装置，与车辆上的防撞系统协同工作，进一步提高防撞效果。

4 关键技术的应用与保障

4.1 技术应用

将研究的关键技术应用于冶金企业内部铁路运输地面安全控制实践中，建立智能化的安全监控系统。通过该系统实现对运输过程的实时监测、智能调度、安全预警和应急处理，提高运输安全水平和效率[3]。

在应用过程中，需要根据企业的实际情况进行个性化定制和调试，确保技术与企业的生产系统相兼容。同时，加强对操作人员的培训，提高操作人员对新技术的掌握和应用能力。

4.2 保障措施

加强技术研发投入，不断完善和优化关键技术，提高技术的成熟度和可靠性。建立健全技术标准和规范，确保技术应用的统一性和规范性。

加强安全管理，建立健全安全管理制度和责任制，明确各部门和人员的安全职责。加强对作业人员的安全教育和培训，提高作业人员的安全意识和操作技能。

加大资金投入，为关键技术的研发、应用和维护提供资金保障。同时，积极争取政府和社会的支持，拓宽资金来源渠道。

5 结束语

本文研究了冶金企业内部铁路运输地面安全控制的智能监测、调度优化等七大关键技术，构建了涵盖监测、预警、处理的安全体系。这些技术能实时感知运输状态、精准调度资源、有效防范风险，可显著提升运输安全性与效率，为企业安全生产提供有力技术保障，验证了研究的实用性与价值。未来，应进一步加强关键技术的研发和应用，不断提高技术的性能和可靠性。同时，加强不同技术之间的融合和协同，构建更加完善的安全控制体系。

参考文献：

[1]王峰,佟胜奇,牛鹏飞.冶金铁路设备安全管理分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020,(05):27-28.

[2]吕洋.冶金铁路设备安全管理分析与研究[J].冶金管理,2019,(15):119

[3]赵刚.浅谈如何做好冶金企业运输班组安全建设[J].世界有色金属,2019,(04):278-279.