高铁防灾系统汇总.
高速铁路专线防灾系统(李志超)
高速铁路专线防灾系统
（2）地震监测传感器
地震监测报警模式：S波（横波）报警系统，P波（纵波）检测 报警系统。 S波
报警系统 P波 报警系统 通过强震仪监测出S波，立即发出列车停止运行 的控制信息。 通过强震仪监测出的P波及强度，判别出震中、方向 和震级，利用P波走时快于S波，在对铁路危害较大的 S波到达铁路沿线前，提前发出列车停止运行的控制 信息。
(一)大风监测子系统
大风监测子系统使用的风速计安装在接触网支柱上， 每个监测点设置两套风速计，垂直于线路方向布置，距轨 面4 m。现场控制箱采用小型化结构，固定在接触网支柱 下部。当风速超过限制值时，报警信息上传到调度中心， 由列车调度员根据预案发布限速或停运命令。目前中国高 速铁路使用的超声波式风速计兼其雨最监测功能。
（2）日本
日本新干线由COSMOS（类似综合调度系统）的子系统CMS（信息监 视控制装置）。具体监控内容如下： 风速、雨量、积雪 地震 无缝线路温度监控
高速铁路专线防灾系统
（3）中国
目前国内铁路防灾系统的现状是因地区差异不同。比如乌鲁 木齐地区、沿海地区受风灾最为严重，其防风子系统就相对完善
XFYJ
31 32 33
SYWJF F5
2
SYWJ
1 3
XYWJF XYWJ
2 3 1
Z5
高速铁路专线防灾系统
（三）地震监测子系统 地震监测子系统采用力平衡加速度传感器、 强震动记录器及传输线缆等组成，安装在沿线变 电所或分区所。传感器判断出地震信号，将立即 作用于当地牵引变电所，切断接触网供电，同时 将信息传送至调度中心，列控系统将自动输出停 车信号。
设计目的及原则
接口故障不影响其他系统 故障自诊断和远程维护 防潮、防腐、耐湿、抗风、防雷 设备运行状态监视 及故障报警
高速铁路防灾安全监控系统
高速铁路防灾安全监控系统
一、国外高速铁路灾害监测监控系统
主要监测监控内容 ➢ 异物侵限（法国、西班牙、日本、韩国等） ➢ 风速（法国、西班牙、意大利、日本、韩国等） ➢ 地震（日本、法国地中海线、韩国） ➢ 积雪深度（日本、韩国） ➢ 降雨量 （日本、韩国）
服务对象 ➢ 列车调度员 ➢ 基础设施维护人员
☆作为新干线沿线的地震仪主要用于监测内陆地震(包括直下型地震)，一般 按每20km間隔设在变电站内。
☆当地震动加速度达到0.04g及以上时，地震监测系统通过与牵引供电和列 控系统的接口，立即使接触网断电、自动控制列车制动。
高速铁路防灾安全监控系统
法国地中海线沿线的地震仪
平均每10km安装一处，地震监测系统监测到地震后，铁路方面要首先与 法国国家地震部门验证，在得到确认后再人工向列车发限速命令：地震 动加速度0.04g≤a＜0.065g时限速170km/h，地震动加速度a ≥0.065g时停运。
D 外侧限 界
DP
监测范 围
1.435
5
2.4
5
4 监测范围
L
2
限
0o
界
坠落轨
迹
a
限界
20
o
坠落轨
迹
高速铁路防灾安全监控系统
☆发生异物侵限灾害时，电网断裂，通过与信号 列控系统的接口，使列车自动制动停车。电网 的特点是监测准确，能够产生“0”、“1”二种 状态，与信号系统接口使列车自动停车。
高速铁路防灾安全监控系统
二、高速铁路防灾安全监控系统
监控数据处理设备
调度所
交换机
数据库 磁盘 服务器 阵列
数据库 服务器
应用 服务器
国外高速铁路防灾安全监控系统简介.
感震器最 判定 大值/Gal 震度
3 以下* ≥40<80
4 以上
运行规则
紧 急 巡检
提速
停车
限速
地面 巡检
添乘巡检 30 km/h 70 km/h 70 km/h
感震器监管范围内 70 km/h 以下， 但判定震度未明确前 30 kin/h 以
震器动作点与
碴轨道轨温 55℃以上时发生地震
徒步巡检 乘巡检
相邻感震器间
注：①工程施工地点、灾害注意地点，根据养路工长或电力段长的报告决定限速值； ②此表摘自“日本新干线安全对策概要”(1999年12月日文版)。
指提速时有设备及电气人员添乘。
②“特例”是指下列情况之一：
连续雨量达120 mm以上降雨时发生地震；
日落以后(包括浓雾)发生地震，但“*”行的情况除外；
气温上升，轨温达50cI=以上时发生地震。
③此表摘自“日本新干线安全对策概要”(1999年12月日文版)。
防止强风灾害，是铁道行业的重要课题。与强风相关的问题及其相互关系见图6.7.4。人们关心的是强风
丁
/
/
注：(1)“地震强度”是UrEDAS早期监测系统判定的地震烈度。 (2)“特例”是指下列情况之一：
①连续雨量达120 mm以上降雨时发生地震； ②气温上升，轨温达50℃以上时发生地震； ③日落以后(包括浓雾)时发生地震(地震强度丙时除外)。 (3)甲、乙、丙、丁系根据震级—震中距关系曲线划分的为恢复行车而采取相应措施的4档规定： 甲—停车后对全线巡检；乙—停车后对部分区间巡检；丙—停车后，从70 km/h逐步提速；J—无停 车后规定。 (4)此表摘自“日本新干线安全对策概要”(1999年12月日文版)。
铁路防灾安全监控系统
铁路防灾安全监控系统结合各线地理气候特点，为防止或降低自然灾害、突发事件对铁路运输的影响，满足运营维护部门的使用需求，沿线设置防灾安全监控系统。
防灾安全监控系统由风监测子系统、雨量监测子系统及异物侵限监控子系统组成。
系统采用统一的处理平台，由风、雨及异物侵限等现场监测设备、现场监控单元、监控数据处理设备、调度所设备、工务/通信/调度台防灾终端设备及传输网络等组成。
1.现场监测设备(1)风监测子系统1)现场设备风监测子系统现场设备由风速风向计、现场控制箱、传输电缆等组成。
现场监测设备采集到的数据传送到现场监控单元，再通过传输网络上传至监控数据处理设备。
2)设置地点风速风向监测点主要布点原则如下：①设计速度250km∕h及以上铁路沿线近20年极大风速值超过20m∕s的区段应设置风速风向监测点。
②铁路沿线山区城口、峡谷、河谷、桥梁及高路堤等区段宜设置风速风向监测点。
③山区t亚口、峡谷、河谷等区段风速风向监测点设置间距宜为Ikm~5km 桥梁、高路堤等区段宜为5km-10km o其他地段按IOkm左右间距布设。
3）设备设置风速风向计按非机械式双套设置，并远离现场障碍物干扰。
风速风向计安装于接触网支柱上。
根据铁科技[2013]35号《铁道部关于印发（高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统总体技术方案（暂行））的通知》，系统应据据报警级别、报警阈值、报警及解除时限、控制范围，对有效风速数据进行报警判定，生成大风监测报警及解除信息。
2、雨量监测子系统1）现场设备雨量监测子系统现场设备由雨量计、现场控制箱、传输电缆等组成。
2）设置地点雨量监测点主要布点原则如下：①雨量监测点应设置于路基地段及艰险山区铁路易发生滑坡、泥石流及危岩、落石或崩塌地段等处所。
②有昨轨道线路连续路基区段雨量监测点设置间距宜为15km~20km,无昨轨道线路连续路基区段雨量监测点设置间距宜为20km〜25km o3）设备设置雨量计采用非机械式，主要设置在大雨区间位于山坡山脚地带的填土路基以及可能发生滑坡、泥石流或路基下沉的路堑、路堤、隧道口等处，安装地点为无遮掩、宽敞的场所。
高铁防灾系统汇总.43页PPT
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
防灾安全监测系统
防灾安全监测系统一、系统简介高铁防灾安全监测体系是实现对风速、降雨量、降雪量、地震、异物侵限等危及列车安全运行的自然灾害因素实时监测，对监测数据的分散式采集、综合分析，集中管理、及时掌握灾害发生动态，与调度指挥、牵引供电、列控系统、综合维修和应急救援等系统互相连通，构成对列车运输安全的保障体系。
高铁防灾安全监控报警系统主要由大风、雪深、降雨量、异物侵限、地震等监侧子系统构成。
系统主要由现场传感设备层、基站层、铁路局数据中心层设备和防灾终端层构成。
现场层为数据采集层，主要完成对风、雨、雪、异物侵限、地震信息数据的实时采集。
基站层为基站防灾监控单元，主要承担对采集、解析、处理、数据的汇集传输。
铁路局层接收传输数据，实现对数据的存储、处理、分析，将结果发送到调度中心防灾终端。
调度中心及其它业务防灾终端主要完成各监测信息的显示、报警以及行车建议的生成。
二、系统结构按照结构进行划分，高铁防灾安全监控系统主要由基站PLC监控单元层、现场传感器数据采集层、铁路局数据处理中心层和用户监控终端层四个层次部分构成，其结构图如图所示。
牵引供电系统牵引供电系统三、设计方案西宁到敦煌地理环境以黄土高原区和风沙干旱区为特色。
黄土高原灾害类型很多，如旱灾、水土流失、暴雨、滑坡、地裂缝及地震等等，但暴雨主要集中在东部，西部的降雨量很少，主要是风沙灾害与昼夜温差大。
因此，西宁到敦煌的防灾安全监控系统主要是针对大风天气、温度对轨道的影响、沙尘暴、地裂缝、落石、地面沉降以及水土冲击流失的监控。
管辖1.系统设计思路1)西宁到敦煌的行车路线主要经过武威、张掖、嘉峪关三座主要城市，同时距离兰州非常的近。
因此考虑在这六座城市设立防灾安全监控系统的调度所，放置防灾服务器和防灾终端。
2)在兰州设置总调度中心，负责统筹各站段的防灾安全监测数据，对全局内的列车进行总体调度，必要时可接管下属站段的调度权，保证行车安全。
3)铁路沿途设置监控单元，并针对各路段主要自然灾害的不同，监控单元的密度设置不同，以充分利用GSM-R的4MHz带宽。
高速铁路防灾安全监控系统简介 PPT
防灾范畴
危及高速铁路运行安全的因素：
自然灾害：强风、暴雨、大雪、地震等 异物侵限：公跨铁、公铁并行和隧道口的异物侵入（如翻车、落物落石、滑坡等）
防灾系统概述
监控对象：
自然灾害：风、雨、雪、 地震
异物侵限
建设目标：
建立灾害监测系统平台 为调度指挥和工务提供灾
害信息 积累基础数据，开展灾害
大风监测子系统使用的风速计安装在接触网支柱上，每个监 测点设置两套风速计，垂直于线路方向布置，距轨面4 m。现场 控制箱采用小型化结构，固定在接触网支柱下部。 当风速超过限制值时，报警信息上传到调度中心，由列车调 度员根据预案发布限速或停运命令。 目前中国高速铁路使用的超声波式风速计兼其雨最监测功能。
激光镭射 进口 可视激光反射 0~10m ±10mm 0.5s 12VDC -40℃～+ 60℃
安装方案
异物监测子系统
异物侵限监控子系统现场设备包括公路铁桥、公铁并行、 隧道洞门口三类，由监测防护网(内嵌双电网传感器)、轨旁控 制器、安装附件和传输线缆等组成。异物侵限轨旁控制箱安装 在线路外侧(混凝土基础固定)或接触网支柱上。一旦异物侵限 设备发出报警，信息将自动传输到列控系统，同时发出停车信 号。
防灾系统组成
综合维修工区机房
监控数据 处理设备
应用 数据 服务器A 服务器A
存储
应用 数据 服务器B 服务器B
维修 终端
工务 终端
传输网络
2×2M FE
监控单元
继电组合
监控单元 （沿线基站）
调度中心
防灾监控 终端
调度所
列控系统 牵引供电系统
现场监测设备 冗余
传输单元
异物控制箱
风传感器
CRH5客运专线防灾系统
第九章客运专线防灾系统防灾系统由风、雨、雪以及异物侵限监测装置，监控单元，监控数据处理设备，工务终端，调度所设备，传输通道等几部分组成。
其功能组要是自然灾害条件下的灾害预警和防灾安全功能，确保动车组列车安全运行。
是保证高速铁路动车组列车运行安全的重要基础装备之一。
第一节降雨量报警系统一、降雨量报警系统设备组成降雨量报警系统由现场监测装置（雨量计）、数据传输单元、监控单元雨量采集模块等组成。
雨量计通过电缆连接至监控单元。
安装于线路的外侧，距离轨面4±0.1m高，安装方向与线路方向同侧。
二、降雨量报警系统运行原理通过在铁路沿线设置雨量监测点，实时监测雨量数据，并结合雨水对地表、路基等的破坏能力，工务部门提出相应的列车安全运行速度限值，用语音和屏显等方式直观报警、预警，并指导列车安全运行。
三、雷达式雨量计简介1.测量范围气温：-40℃～60℃气压：600hPa～1100hPa降水：0mm/h～200mm/h2.准确度气温：±1℃气压：±1.5hPa（20℃时）降水：5%3.采样速率气温：不少于6次/min气压：不少于6次/min降水：不少于1次/min 图9-1 雨量计（雷达式）4.工作环境温度-40℃～+60℃四、报警要求1.遇有降雨天气，重点防洪地段1h降雨量达到45mm及以上时，列车限速120km/h；1h 降雨量达到60mm及以上时，列车限速45km/h。
当1h降雨量降至20mm及以下、且持续30min 以上时，可逐步解除限速。
列车调度员在得到工务及其他相关专业调度台检查无异常的报告后，及时取消限速或解除线路封锁。
2.遇雨量监测子系统提示雨量监测报警信息时，列车调度员根据报警提示向相关列车发布限速运行的调度命令。
对来不及发布调度命令的列车，立即通知司机限速运行。
司机接到调度命令或通知后，应立即采取措施。
3.列车通过防洪重点地段时，司机要加强瞭望，并随时采取必要的安全措施。
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雪
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
地 震
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
异 物 侵 限
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
铁路已进入高速发展的时代
时速可达 350Km/h 投资1.3万亿 客货分离 六纵六横 八连线
防灾安全监控系统
保证高速铁 路安全运行 的重要装备！
铁路沿线近 20 年最大积雪深度 3cm及以上的区段应设置雪深监测 点。在我国0度等温线（秦岭—淮河）以北地区，雪深监测点平原区 域设置间距宜为30km，山区宜为20km。 雪深监测点宜均匀布设，曲线路堑地段、线路方向与当地冬季主 导风向交叉角度较大的低填方地段、挖方地段、隧道口等处易产生 风积雪处可适当增设。
2017/9/29
一、 防灾安全监控系统的组成及工作原理
风
武汉高速铁路 职业技能训练段
运行计划 灾害预警信息 行车管制
雨
异物侵限 地震 监测报警
列车限速信息 抢险救援
雪
。。。 自然灾害和突发事件 灾害监测
停运信息 维修依据 列车安全运行
灾害预警
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
1.总体架构
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
（2）雨量计 采用非机械式结构的声学原理和现代激光技术可以测量各类降
水，包括雾、浓雾、毛毛雨、雨、雨夹雪、冰雹、雪以及各种介于
雪和冰雹之间的混合水。
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
雨量报警阀值 （各铁路局各条线要求不一样）
防灾安全监控系统基本知识
武汉高速铁路 职业技能训练段
前言
目
录
防灾安全监控系统的组成及工作原理
防灾安全监控系统日常检查
防灾安全监控系统报警后的处置办法
2017/9/29 2
前言
武汉高速铁路 职业技能训练段
风
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
雨
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
铁路防灾安全监控系统：
现场层设备
用于现场灾害信息采集，由风速、雨量、 雪量、地震、异物传感器等监测设备组成
现场层设备
基站层设备 监控数据处理设备 应用层设备
基站层设备 监控数据 处理设备 应用层设备
用于对现场采集设备采集的数据进行处理 和上报 ，主要由监控单元组成
对上报数据进行存储、分析、转发，主要 由应用服务器、数据库服务器组成
动车组列车遇大风行车限速
列车环境风速 不大于15m/s 不大于20m/s 大于25m/s 不大于30m/s 大于30m/s 列车运行限速 正常速度运行 限速300km/h 限速200km/h 限速120km/h 严禁列车进入风区或停车
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
设置规定： 设计速度 300km/h及以上铁路沿线近 20年极大风速值超过 15m/s的 区段应设置风速风向监测点；设计速度250km/h及以上铁路沿线近20 年极大风速值超过 20m/s 的区段应设置风速风向监测点；设计速度 200km/h铁路沿线近20年极大风速值超过 25m/s的区段应设置风速风 向监测点。 铁路沿线山区垭口、峡谷、河谷、桥梁及高路堤等区段宜设置风 速风向监测点。 山区垭口、峡谷、河谷等区段风速风向监测点设置间距宜为 1km ～5km；桥梁、高路堤等区段宜为5km～10km。
公铁并行结构双电网传感器 尺寸：1.5m（宽）*0.8m(高) 底部采用钢制法兰盘与地面连接， 中部加强筋，增强阻拦效果
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
（5）地震监测传感器
每处地震监测点均设置有2套地震监测设备；每套地震监
测设备包括地震传感器和强震动记录器各一台；2台地震传感
人机界面显示并统计灾害数据，主要由各 种应用终端组成
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
2.灾害监测设备
（1）风向风速计 分类：三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式。
客运专线中，多选用超声波式风速风向计，其抗电力牵引电磁干
扰能力强，适应复杂、恶劣的环境。
2017/9/29
设置规定：
铁路沿线应设置雨量监测点。
武汉高速铁路 职业技能训练段
雨量监测点应设置于路基地段及艰险山区铁路易发生滑坡、泥石
流及危岩、落石或崩塌地段等处所。
有砟轨道线路连续路基区段雨量监测点设置间距宜为15km～20km
，无砟轨道线路连续路基区段雨量监测点设置间距宜为20km～25km 。 雨量计宜单台配置。 雨量计应安装在无遮掩的场所。
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
（3）雪深计
HSC －SR80深度仪测量从探头到被测目
标表面的距离智能推算出积雪深度，通过发 出超声脉冲，然后再接受回拨，测量这个传
播过程时间。传感器内有温度传感器，测量
的温度对超声波速度进行修正。
2017/9/29
设置规定：
武汉高速铁路 职业技能训练段
雪深计宜单台配置。
雪深计可安装于接触网支柱上，实现对轨道板、轨枕等积雪深度
的监测。
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
（4）异物侵限监测设备
在铁路线路上存在以下三种异物侵入情况：
公路跨铁路桥（以下简称公跨铁）
公路与铁路并行（以下简称公铁并行）
隧道口
监测方式和原理相同（双电网），只是防护网的设计不同， 尤其是公铁并行和隧道口，要根据现场实际情况设计。
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
轨旁控制器
电网故障指示灯 现场恢复按钮 现场测试按钮 临时通车指示灯 蜂鸣器
竖直监测网
L形支架
双电网传感器
水平承重网单元
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
隧道口双电网传感器 竖直监测电网、 H 型钢柱、 电网框架 尺寸：2m（宽）x3m （高）
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段
LAMBRECHT热场式
2017/9/29
VAISALA超声波式
武汉高速铁路 职业技向计安装支架 防护钢管 雨量计,距轨面4m
钢管固定卡
数据远程传输单元
风速风向计安装
2017/9/29
武汉高速铁路 职业技能训练段