[学习]高速铁路专线防灾系统
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
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。
高速铁路安全与防灾技术-学习指南.
学习指南《高速铁路安全与防灾技术》课程是高速铁道技术专业的职业基础课程，用于全面监测各种可能对安全行车产生危害的自然灾害，通过建立实时监控网络、及时采取预防与防护措施，达到减少灾害损失、最终保证行车安全的目。
通过校企合作形式，达到完善知识体系，深化教学内容的目的，对学生职业能力培养和职业素养养成起着主要的支撑作用。
根据高速铁路、客运专线管理体制的需要，高速铁路防灾安全监控系统的用户主要有三类:一是铁道部、客运专线公司的设施(设备)管理部门和安全管理部门的领导和相关人员，二是运营调度中心及调度所的调度值班人员，三是车站(综合维修基地)的值班人员，本课程就是为培养高速铁路设备管理和安全管理人员、调度人员和电务、工务、车站的值班人员所开设一门专业技能课。
一、课程学习目标培养高速铁道技术相关专业技术人员掌握高速铁路安全与防灾技术的基础知识、工作内容、操作程序、设备调试和故障恢复等能力。
通过在院内高速铁路通信信号实训室、高速铁道调度实训室、高速铁路车站实训室和京沪、武广等高速铁路等线路的安全管理中心进行项目实习训练，使学生掌握高速铁路安全与防灾的工作任务、操作程序、数据采集、设备安装及工作总结等各个环节的知识。
能够组织实施高速铁路安全与防灾技术工作，为将来从事高速铁路安全与防灾工作打下基础。
同时培养诚实、守信、善于沟通和团队协作精神等社会能力，为发展职业能力奠定良好的基础。
1. 掌握高速铁路安全与防灾综合监控系统的总体架构；2. 掌握高速铁路安全与防灾综合监控系统各部分主要功能；3. 掌握大风监测的预警参数、设备构成及布置、风速报警及解除流程；4. 掌握雨量监测的预警参数、设备构成及布置、雨量报警及解除流程；5. 掌握异物监测的检测方法、设备构成及布置、异物报警及解除流程;知识 目标二、课程学习内容与教学安排高速铁路安全与防灾技术课程教学内容的安排采用基于项目的教学模式来开展，将高速铁路安全与防灾技术相关知识设计为一系列的知识学习型项目和基于工作型项目，对相关内容组织实施以学生为主导的教学方法。
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
高铁防灾系统个人论文
高铁防灾系统个人论文结合沪宁城际铁路浅谈高铁防灾系统的运用与发展-1-通信息技术公司，今创安达中标了甬台温线、温福线、郑西线、福厦线，世纪瑞尔中标了石太客运专线、武广客运专线等，辉煌科技中标了海南东环线，佳讯飞鸿产品已经在合武线客运专线得到了应用。
沪宁城际铁路防灾系统提供方为河南辉煌公司，该系统由风、雨以及异物侵限现场监测设备，现场监控单元，苏州站监控数据处理设备，各工务终端，上海调度所设备与传输网络等组成。
由风监测子系统、雨量监测子系统以及异物侵限监控子系统集成，以下将对三个子系统进行详细介绍。
风速风向监测子系统沪宁城际铁路设计时速300Km/h，根据气象资料显示长三角地区，7级（13.9~17.1m/s）大风时有发生，特大桥之上风速更高，风速风向监测子系统是本线不可或缺行车安全防护设备。
系统主要由现场采集设备、室内采集模块与上位机处理显示模块组成。
现场采集设备由风速风向计以及专用的接线盒、传输电缆构成。
风速风向计安装在特大桥接触网支柱上，为降低线杆和支架对检测的影响采用“T”型安装支架安装，高度距轨面4m，并且两个风速计安装在两个不同的水平高度，伸出接触网杆的架子长度为2.0m；接线盒采用抱箍式安装在接触网支柱底部；传输电缆可埋入桥上两侧的电缆沟再进入通信基站。
每个布设点设臵两个风速风向仪是为了避免因单个风速采集设备的误差或漏报。
目前国内外的风速风向计设备种类很多，主要分为三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式四种。
国外运营的高速铁路主要使用的是螺旋桨式与超声波式、我国京津城际使用的是热场式，乌鲁木齐局主要使用螺旋桨式，我国气象部门主要使用螺旋桨式与三杯式。
螺旋桨式与三杯式由于维护量大不适用于高铁天窗修的管理模式。
热场式测量精度较高、测量范围大，但是对外部温差精度要求较高，当温度偏低时，有一定的误差。
沪宁城际铁路最终采用了超声波式风速风向计，该风速风向传感器又名气象变送器，同时具有风速、风向及雨量多重监测功能，既节省成本更能减少维护工作量。
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。
铁路防灾系统资料
态。当系统检测到异物侵限，并对故障修复后，调度恢复按钮才能可用。
工务终端
工务终端设于工务处调度室、工务段和桥工段。由工业控制计算机、 打印机、UPS、计算机桌椅等组成。 以图形、文字和声音等方式，提供风、雨、异物侵限及设备故障等 信息和维护预案，并具备信息查询和报表输出功能。
发生灾害时，弹出报警界面，以便提醒维修人员及时采取相应应对
实时接收监控单元上送的各种信 息，并对其进行存储、分析处理、 显示、打印等，并根据信息内容提 供相应级别的灾害报警、预警等信 息，根据列车运行管制规则提供限 速、停运等建议信息，同时将报警、 预警信息上传至调度所。
传输通道
防灾系统传输通道由通信专业提供的SDH（MSTP）专网构成，带宽不低 于2Mbps。
数字记录仪接口板采用交叉冗余方式，监控单元主机采用2X2取2方式
上传至监控数据处理设备
2X2取2的监控单元主机
数字记录仪
数字记录仪
力平衡式加速度计
力平衡式加速度计
监控单元组成与功能
监控单元可同时接入多个不同种类监测设备。 监控单元设备包括监控主机和异物侵限监测继电 电路。 监控主机完成风速风向、雨量等监测信息的 采集、初步分析以及对异物侵限监测传感器的实 时状态监测，通过网络上传至监控数据处理设备。
地震监控子系 统
大风、雨量监测子系统 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。
任务6高速铁路防灾安全监控系统案例.
石家庄铁路职业技术学院教案首页【新课内容】任务6 高速铁路安全与防灾系统案例为了预防灾害发生，京沪高铁建立了全方位的防灾安全监控系统。
京沪高铁防灾安全监控系统由风监测子系统、雨量监测子系统、地震监控子系统和异物侵限监控子系统等构成，能在运营过程中及时监控地质灾害信息并采取相应措施。
其中，地震监控子系统能在发生地震时及时准确监控地震波，并控制地震区域的列车减速或停止运行。
一、京沪高铁防灾安全监控系统概述京沪高铁防灾安全监控系统是大风监测子系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统以及地震监控子系统的集成系统，并预留与道岔融雪子系统等其它子系统的接口。
京沪高铁防灾安全监控系统由风、雨现场监测设备、异物侵限现场监控设备、地震现场监测设备、GSM-R 基站（含车站、线路所）监控单元、综合维修段监控数据处理设备、调度所设备以及传输网络等组成。
整体防灾安全监控系统的构成。
二、现场监测设备现场监测设备由风、雨现场监测设备、异物现场监控设备及地震现场监测设备组成。
2.1 风、雨现场监测设备大风现场监测设备由双套风速计（芬兰Vaisala 超声波式风速计、德国Lambrecht 热场式风速计）、数据采集单元、专用安装装臵和传输线缆组成。
雨量现场监测设备由单套雨量计（具有雨量监测功能的芬兰Vaisala 超声波式风速计）、数据采集单元、专用安装装臵和传输线缆组成。
2.1.1 数据采集单元数据采集单元主要为风速计、雨量计提供电源和数据防雷，以及风速计、雨量计专用线缆和数字信号屏蔽电缆之间的转接功能。
根据现场监测点的类型，数据采集单元可分为两种：风数据采集单元和雨量数据采集单元。
因雨量计采用的超声波式风速计，故雨量数据采集单元比风数据采集单元缺少一套热场式风速计的元件。
2.1．2传输线缆风速计与数据采集单元之间采用带有航空插头的专用电缆连接，数据采集单元与基站的监控单元之间采用铁路专用数字信号内屏蔽电缆连接。
雨量计与数据采集单元之间采用带有航空插头的专用电缆连接，数据采集单元与基站的监控单元之间采用铁路专用数字信号内屏蔽电缆连接。