铁路防灾安全监控系统简介
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异物现场监测设备
异物侵限双电网传感器（公铁并行）
3
异物现场监测设备
异物侵限现场监测设备（公铁并行）
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雨量现场监测设备
雨量计采用集成在VAISALA超声波式风 速风向计中的最先进的“雨鼓式”雨量 计，该雨量计为非机械式产品，在使用 过程中所以没有沉积物无需维护清洗， 具有免维护特点；雨量计集成在超声波 风速风向计中，不需单独安装，可与风 监测点同点布设，降雨数据与风速、风 向、气温、气压、湿度等信息使用同一 通道上传，提高了传输效率。
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调度所防灾监控设备
调度终端以图形、文本并伴音响报警方式，提供风、雨、雪、异 物侵限、地震及设备故障等报警、预警信息和相应的维护预案。 发生灾害时，弹出报警界面，提供维护预案，提醒行调人员及时 采取应对措施。
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工务终端
工务终端以图形、文本并伴音响报警方式，提供风、雨、雪、异 物侵限、地震及设备故障等报警、预警信息和相应的维护预案。 发生灾害时，弹出报警界面，提供维护预案，提醒维护管理人员 及时采取应对措施。具备信息查询和报表输出功能。
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监控数据处理设备
自主开发应用服务器 插板式结构，支持热插拔 双机热备
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监控数据处理设备
Sun SPARC Enterprise T5120 数据库服务器
Sun StorageTek 2540 磁盘阵列
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监控数据处理设备
MICE_MS-4128_L3P 山特 ARRAY MP 双机热备UPS 赫斯曼 三层工业以太网交换机
继电组合
逻辑电路，实现与列控接口以及列控继电器状态回采
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GSM-R基站监控单元
专用UPS（双机热备）
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监控数据处理设备
在防灾机房内设置监控数据 处理设备，实时接收管辖范围内 各监控单元传送来各种信息，对 监测信息进行存储、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、停运等信息，同时将 报警、预警信息上传至调度所。
客运专线防灾安全监控系统
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防灾安全监控系统结构
防灾安全监控系统总体结构
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防风现场监测设备
LAMBRECHT热场式
VAISALA超声波式
风速风向仪选型
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防风现场监测设备
GSM-R铁塔上安装
接触网支柱上安装
风速风向仪安装方式
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异物现场监测设备
异物侵限双电网传感器（公跨铁）
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异物现场监测设备
异物侵限现场监测设备（公跨铁）
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雪深现场监测设备
HSC-SR80A 雪深传感器是通过测量超声波 脉冲发射和返回的时间测量出雪深。广泛应用 于降雪、积雪引发的气象、生态、地质灾害和 交通事故的实时监测和预警。
具有以下特点： 造型坚固，独特的防沙保护罩设计 适用于各种恶劣环境 精确测量、智能传感器
Hபைடு நூலகம்C-SR80A 雪深传感器
灵敏度高、微功耗 安装方便、免维护
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GSM-R基站监控单元
监控单元由主机模块、 各种监测功能模块、电源模 块、继电器组合模块、防雷 单元、UPS电源、机柜等组 成。 监控单元采用模块化结 构，能够根据需要，完成风 速风向、雨量监测以及异物 侵限监控功能。
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GSM-R基站监控单元
自主开发专用监控单元主机、电源模块
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GSM-R基站监控单元
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网络结构
防灾系统利用通信 MSTP传输系统提供的网 络接口，网络为带宽不低 于2Mbps的业务专网，以 实现各监控单元、监控数 据处理设备以及调度所设 备间的数据传输。
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。
高速铁路防灾安全监控系统
高速铁路防灾安全监控系统高速铁路防灾安全监控系统文档1. 引言高速铁路是现代交通的重要组成部分，对于国家经济发展和人民生活起到了至关重要的作用。
然而，随着高速铁路的不断发展，其安全问题也越来越突出。
为了保障高速铁路的运行安全，我们需要建立一套高效可靠的监控系统，及时发现和处理各类安全隐患。
本文将详细介绍高速铁路防灾安全监控系统的设计原理和功能。
2. 设计原理高速铁路防灾安全监控系统的设计原理基于数据采集、数据传输与处理、数据分析与决策三个主要环节。
(1) 数据采集：系统依靠各类传感器、摄像头等设备，对高速铁路进行全方位、多角度的监测。
传感器可以监测温度、湿度、震动等物理参数，摄像头可以获取实时的图像信息。
通过这些设备，可以及时获得高速铁路的运行状态，并发现潜在的安全隐患。
(2) 数据传输与处理：采集到的数据需要通过传输设备及时传送到监控中心。
传输过程中需要保证数据的可靠性和实时性，以便在发生紧急情况时能够快速做出应对。
传输完成后，数据将被送至系统的后台，进行进一步的处理和分析。
(3) 数据分析与决策：通过对采集到的数据进行分析，确定当前高速铁路的运行状态，并通过算法进行预测，识别潜在的危险事故。
在分析的过程中，系统将会根据事先制定的安全标准，对数据进行评估和判定。
一旦系统检测到异常情况，将会立即向管理人员发出警报，并及时采取措施，确保人员和财产的安全。
3. 功能实现为了确保高速铁路防灾安全监控系统的效果和功能，我们提出以下几点实现建议：(1) 设备标准化：统一采用国际先进的设备标准，确保不同设备的兼容性和互操作性。
标准化设备的使用和维护更加简单方便，也便于后期的系统扩展。
(2) 网络建设：建立高速铁路专用的网络通信系统，确保数据传输的稳定和安全。
网络系统应包括主干网和支线网，覆盖整个高速铁路的范围。
此外，还应配置备用网络，以提供系统可靠性。
(3) 数据处理：建立高效的数据处理中心，配备强大的计算和存储设施。
南昌局防灾安全监控系统介绍1
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调度终端
调度终端以图形、文本并伴音响报警方式，提供风、雨、 异物侵限等报警、预警信息和相应的维护预案。 发生灾害时， 弹出报警界面，提 供行车管制预案，
提醒行调人员及时
采取应对措施。
防灾安全监控系统概述
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工务终端
工务终端以图形、文本并
伴音响报警方式，提供风、雨、
异物侵限及设备故障等报警、 预警信息和相应的维护预案。 发生灾害时，弹出报警界 面，提供维护预案，提醒维护
五、“数据无效”次数过多
• 历史记录查询软件中，设备报警记录的“ 数据无效”次数过多，每天五百次左右， 说明很有可能是传感器已经损坏，则更换 传感器。
六、电源无输入
• 电源无输入是指基站内提供给防灾系统的 220V交流电下电。需要到基站检查电源情 况，确认并解决。 • 在电源无输入的情况下，设备状态图中会 显示“电源1无输入”或“电源2无输入” ，下图是正常状态。
个JCFZ6280防灾专用电 源UPS，采用双机热备配 置,为电源模块和监控单 元主机提供电源。
防灾安全监控系统概述
3.4
继电组合
异物监控单元中包括继电组合，如右图。
DWJ代表电网状态：电网故 障时落下、电网修复时吸起； LWJ代表行车状态：电网故 障导致停车时落下，电网修复 后经过一系列恢复后吸起，可 正常行车； SLTJ代表上行临时行车状态 ：当电网未修复好且不影响行 车时，可进行上行临时行车， 此继电器吸起，当LWJ吸起时 ，此继电器落下； XLTJ代表下行临时行车状态 ：当电网未修复好且不影响行 车时，可进行下行临时行车， 此继电器吸起，当LWJ吸起时 ，此继电器落下；
芬兰Vaisala超声波式 （兼雨量计）
德国Lambrecht热场式
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
高速铁路的防灾安全监控与环境保护
国内案例：京广高铁环境保护措施
国外案例：日本新干线防灾安全监控系统
国内案例：京沪高铁防灾安全监控系统
案例的成功经验与不足之处
成功经验：建立了完善的防灾安全监控系统，提高了预警和应急响应能力
不足之处：部分监控设备存在故障，影响了监控效果
不足之处：环境保护措施实施不到位，存在环境污染问题
成功经验：加强了环境保护措施，减少了对环境的影响
技术升级：随着科技的发展，高速铁路防灾安全监控与环境保护的技术将不断升级，提高监控与环境保护的效果
政策支持：政府对高速铁路防灾安全监控与环境保护的重视和支持，将推动相关技术的推广与应用
市场需求：随着高速铁路建设的快速发展，对防灾安全监控与环境保护的需求也将不断增加，为相关技术的推广与应用提供广阔的市场前景
优化线路设计：避免电磁辐射对居民区的影响
优化线路设计
减少对自然环境的破坏：选择合适的线路走向，避免穿越自然保护区、风景名胜区等敏感区域
降低噪音污染：采用低噪音、低振动的列车，减少对沿线居民和野生动物的影响
减少土地占用：采用高架桥、隧道等结构形式，减少对土地资源的占用
保护生物多样性：在施工过程中，采取措施保护沿线的动植物，避免破坏其生存环境
THANK YOU
汇报人：
政策支持：政府将加大对防灾安全监控与环境保护的投入和支持力度
国际合作：加强国际间的合作与交流，共同应对全球性的防灾安全与环境保护问题
社会参与：提高公众对防灾安全监控与环境保护的认识和参与度，形成全社会共同参与的良好氛围
高速铁路防灾安全监控与环境保护的案例分析
国内外典型案例介绍
国外案例：法国高速铁路环境保护措施
对我国高速铁路防灾安全监控与环境保护的启示
铁路安全防灾监控系统产品方案
铁路安全防灾监控系统产品方案系统方案组成：1、各子系统组成及采用的传感器，如何实现上传数据，监控单元，数据处理设备；2、安全防灾监控系统网络处理架构；3、云计算在防灾系统中的应用；4、雷达监测手段的异物侵限监测；一、系统概述铁路安全防灾监控系统是监测铁路沿线风、雨、雪、洪水等自然灾害，隧道、桥梁、变电所、通信室等固定设施，以及突发事故的安全监控与报警系统。
该系统为综合调度中心提供预警信息，避免上述各种灾害和事故危及行车安全。
该系统还可以与应急通信系统联动，当灾害发生时，辅助指挥人员组织救援工作。
安全防灾监控系统为标准的三级结构，调度所设置安全防灾监控监测中心，管辖整个路局（或整条专线）的安全防灾监测，各车站设置安全防灾监控分机，完成采集本地信息，对本地信息处理、报警、存储等功能。
最末端设置各类传感器，用于采集现场信息。
各类安全防灾监控信息首先通过专线从现场传送至车站，车站将信息汇集后，通过网络传送至调度中心。
二、系统组成及功能铁路防灾安全监控系统由风、雨、雪、地震以及异物侵限现场监测设备，现场监控单元，监控数据处理设备，调度中心设备，传输及网络设备等组成。
2.1、风监测子系统：为防止强风引起脱轨或飞来物造成事故，在高速铁路沿线重点地段设置风速、风向传感器，实时采集风信息，数据超出报警值发出报警，用户确认报警信息和现场情况后，及时采取应对措施，如减速、停车或躲避等。
同时，系统可以在强风影响线路正常行车前预先告警，给调度人员留出决策时间，确定合理、适度的对策，对于预防灾害、保证行车安全和效率会起到重要左右。
2.1.1、风速风向仪传感器性能指标：风速：测量范围：0~60m/s分辨率：0.5m/s精度：±0.5m/s（≤5m/s）±10% （＞5m/s）风向：测量范围：0~360°分辨率：±1°精度：±5°启动风速：0m/s气温：测量范围：-40℃~+60℃分辨率：0.1℃精度：±1℃气压：测量范围：600~1100hpa分辨率：0.4hpa精度：±1.5hpa（+20℃时）2.1.2、输出信号RS485（9600bps，N，8,1）、模拟量输出2.1.3、风速风向仪传感器具备地址设置及查询功能或具有IP地址修改功能。
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。
铁路防灾安全监控系统
铁路安全监控系统主要功能铁路防灾安全监控系统是专门为高速铁路遇到风、雪、雨等灾害情况实施监测的系统，由于铁路线路的特殊性，风、雪、雨等自然灾害对铁路行车的影响，会由于具体的地形地貌，铁路的防护措施等而变化，因此达到灾害等级的风、雪、雨灾害不一定会影响到铁路运行，而未达到灾害等级的风、雪、雨气候条件却有可能影响到铁路运行。
因此铁路防灾安全系统的建立，不仅是对风、雪、雨气象条件的监测，而是要对实测数据、历史数据、气象预报数据、经验数据等多种数据的综合处理，提供告警预警。
技术特征防灾安全监控系统监控单元、网络汇聚点、调度所构成防灾系统专用局域网。
系统中心上联调度所，下联二级汇聚点，同时负责前端控制器接入，还负责和其他第三方系统安全互联；系统二级汇聚点，负责汇集区段前端控制器数据；调度所为系统远程中心，与CTC、雨量监测系统等进行安全互联；中心-远程中心-二级汇聚间联网采用双星形结构，双设备/双网冗余；汇聚点-前端控制器采用双网冗余接入。
系统能够接收管辖区内的各监控单元上传的风速风向、降雨量、异物侵限等监测信息和设备工作状态;对风、雨、异物侵限等灾害的监测信息进行综合分析处理，根据灾害强度，生成各类报警、预警信息以及相应的行车管制预案并在工务终端上生成文本、图形显示及音响报警;同时，将风、雪、地震、异物侵限等灾害的报警、预警信息以及相应的行车管制预案传送至调度中心防灾终端。
防灾监控数据处理设备在用户界面上图形化地、动态地集中显示全线监测点的监测信息，主要包括各类监测项目的实时变化值及防灾安全监控系统的运行状态;防灾监控数据处理设备提供完善的系统管理功能，包括基础数据维护、系统运行参数配置、用户权限管理和访问日志功能。
知识产权：归属自有应用领域：客运专线、既有铁路铁路防灾安全监控系统结构示意图：1。