高速铁路自然灾害和异物侵限监测系统指导培训讲义
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用及管理优化研究
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用及管理优化研究1.引言高速铁路作为现代城市化的重要交通工具，因其运行速度快、时刻表紧密，对于自然灾害和异物侵限监测系统的要求也越来越高。
在高速铁路的运行过程中，自然灾害和异物侵限会对列车运行造成安全隐患，因此建立高效的监测系统和管理优化方法对于保障高速铁路的运行安全至关重要。
本文将对高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的运用及管理优化进行研究。
2.自然灾害及异物侵限监测系统的建立和运用高速铁路经常面临的自然灾害包括地震、洪水、山体滑坡等，这些自然灾害可能对铁路线路和桥梁结构造成破坏，严重影响列车的安全运行。
建立高速铁路自然灾害监测系统至关重要。
监测系统可以通过传感器、遥感技术、地质雷达等手段对铁路线路和桥梁结构的变化进行实时监测，及时发现潜在的灾害隐患，为铁路运营管理部门提供及时的预警信息，以便采取相应的防范措施和修复工作。
在异物侵限方面，高速铁路往往会面临各种异物侵限，例如落石、树木倒塌、钢轨断裂等，这些异物侵限可能会导致列车脱轨或发生其他安全事故。
建立高效的异物侵限监测系统也是至关重要的。
监测系统可以通过视频监控、红外探测、声波探测等手段对铁路线路和周边环境的情况进行实时监测，及时发现异物侵限的情况，为铁路运营管理部门提供及时的预警信息，以便采取相应的清理和维修工作。
3.管理优化方法在自然灾害及异物侵限监测系统建立和运用的基础上，管理优化方法也是至关重要的。
铁路运营管理部门需要建立健全的预警机制，及时响应监测系统的预警信息，并采取相应的应急预案，以便在灾害或异物侵限发生时能够快速、有效地应对，保障列车运行的安全。
铁路运营管理部门需要建立健全的维修和修复机制，加强对铁路线路和桥梁结构的定期检查和维护工作，及时发现和解决潜在的灾害隐患，确保铁路线路和桥梁结构的安全性和稳定性。
对于异物侵限问题，铁路运营管理部门也需要建立健全的清理和维修机制，确保铁路线路和周边环境的清洁和安全，减少异物侵限对列车运行的影响。
高速铁路的防灾安全监控与环境保护课件.pptx
京沪高速铁路防灾安全监控系统总体构成图
以下先介绍自然灾害监测中的风监测子系统、雨量及洪水监测子系统、地震监测子系统和雪害监测及对策，然后介绍固定设施诊断与监控中的轨温监测、长大隧道安全监测、长大桥梁安全监测、路基安全监测、大型车站防灾系统和其它灾害监测及安全防护工程。至于高速列车、牵引供电系统和通信信号的安全监测和自控子系统，以及维修、紧急救援子系统，这里不再一一介绍。
概述
安全是一切交通运输方式的先决条件，是高效运输和持续发展之本，是铁路运输的生命线。高速铁路由于列车高速度、高密度运行，一旦发生事故，后果相当严重。因此，高速铁路对行车安全保障体系提出了更高的要求。除了要求保证线路、机车车辆、牵引供电以及通信信号等设备高安全性外，对各种可能发生的灾害，如自然灾害——强风、暴雨、大雪、地震，轨温及火灾，突发性灾害——坍方落石、异物侵入限界、非法侵入等，都要实施全面监测，即建立防灾安全监控系统，实施全面、准确、实时的安全监控，预防灾害的突然袭击。
为实现上述任务，高速铁路的环保工作要贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民”的方针，在进行高速铁路可行性研究或初步设计的同时，必须进行环境影响评价，提出环境影响分析专题报告，拟定环境保护的对策和建议，并估算用于环境保护工程的费用，将其列入工程概算，使高速铁路的环保工作落到实处。
高速铁路的防灾安全监控系统
防灾安全监控系统是综合调度中心的一个组成部分。防灾安全监控系统提供有关防灾数据（预警、限速、停运决策信息），为列车运行计划调整、控制提供依据，保证列车正常运行。日本、德国、法国等国均考虑高速铁路防灾安全监控系统，并采用了较完善的安全设施保障列车行车安全。例如，日本新干线对风、雨、洪水、雪、地震、异物侵限进行监测，当达到报警控车条件时立即对列车限速，当地震报警时立即切断接触网电源；法国高速铁路对风、地震、异物侵限进行监测，当风、地震、异物侵限监测达到报警控车条件时立即对列车限速。我国也要求高速铁路设置防灾安全监控系统。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用及管理优化研究
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统运用及管理优化研究【摘要】本文探讨了高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的运用及管理优化研究。
首先介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
然后分析了高速铁路自然灾害监测系统的原理与技术，讨论了高速铁路异物侵限监测系统的应用，并探讨了监测系统管理优化策略。
接着通过案例分析展示了监测系统的运用情况，并提出了存在的问题和解决方案。
最后对研究进行了结论总结，展望了未来研究方向，并强调了该研究的实际应用价值。
通过本文的研究，可以为高速铁路安全监测系统的建设和管理提供参考和指导。
【关键词】高速铁路、自然灾害、异物侵限、监测系统、管理优化、原理与技术、应用、案例分析、问题与解决方案、结论总结、研究展望、实际应用价值。
1. 引言1.1 研究背景在现代社会，高速铁路已经成为城市之间快速交通的重要方式。
高速铁路所面临的自然灾害和异物侵限问题也日益严重。
自然灾害如地震、山体滑坡、洪水等可能会对高速铁路造成破坏，危及列车和乘客的安全；而异物侵限则可能导致高速列车的运行受阻，影响列车的正常运行。
为了及时发现和处理高速铁路的自然灾害和异物侵限问题，监测系统的建设就显得尤为重要。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统结合了各种先进的监测技术和设备，能够实时监测高速铁路线路和周边环境的安全情况，为高速列车的安全运行提供重要的支持。
对高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的运用和管理优化研究就具有重要的现实意义和实际价值。
本文旨在探讨高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的原理、技术、运用及管理优化策略，以及系统运用中存在的问题和解决方案，为提升高速铁路的安全运行水平提供参考和借鉴。
1.2 研究意义高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高安全性：高速铁路是现代交通的重要组成部分，其运行安全直接关系到大众乘客的生命财产安全。
建立有效的自然灾害及异物侵限监测系统可以及时发现潜在危险，预防事故发生，从而提高高速铁路的安全性和可靠性。
高铁防灾异物侵限监测系统使用与维护安全浅析
高铁防灾异物侵限监测系统使用与维护安全浅析随着高铁的飞速发展，人们对高铁的安全性和可靠性要求也越来越高。
在高铁运营过程中，防灾是十分重要的一项工作。
而防灾异物侵限监测系统正是为了确保高铁行车过程中的安全而应运而生的。
本文将对高铁防灾异物侵限监测系统的使用与维护进行安全分析。
高铁防灾异物侵限监测系统主要是用来监测高铁线路上的异物，以防止异物对高铁行车安全的影响。
该系统通过使用激光、红外线等技术手段，可以实时监测高铁线路上的异物，如石子、树枝、垃圾等。
一旦发现有异物存在，系统会立即发出警报，并通知相关人员进行处理。
在高铁运营过程中，由于线路长且距离较远，人眼无法及时发现线路上的异物。
而高铁防灾异物侵限监测系统的使用可以有效地弥补了这一缺陷。
该系统能够24小时不间断地监测整个线路，不仅大大提高了异物检测的准确性，还可以实现快速响应，提升高铁行车的安全性。
高铁防灾异物侵限监测系统的维护工作对于保证系统的正常运行和高铁行车的安全非常重要。
以下是一些常见的维护措施：1. 定期巡检和保养：定期对高铁防灾异物侵限监测系统进行巡检和维护保养，检查设备是否正常运行，是否存在故障或损坏，并及时进行修复和更换。
2. 清洁设备：定期清洗设备的传感器和摄像头，防止灰尘和污物的堆积影响系统的准确性。
3. 更新软件和固件：及时更新高铁防灾异物侵限监测系统的软件和固件，以确保系统可以应对新的安全威胁和技术挑战。
4. 培训人员：进行相关人员的培训，提高其对系统操作和维护的能力，确保系统的正常使用。
5. 建立备份系统：建立高铁防灾异物侵限监测系统的备份系统，以备系统出现故障时能够及时替代，保证高铁行车的连续性。
高铁防灾异物侵限监测系统的使用和维护对于保证高铁行车的安全和可靠至关重要。
正确使用该系统可以提高高铁行车的安全性，并防止异物对高铁行车造成的潜在危险。
合理维护该系统可以确保其长期稳定运行，并及时保养和修复系统故障，提高系统的可靠性和准确性。
高速铁路自然灾害与异物侵限监测系统培训讲义
讲解了监测系统在高速铁路运营中的实际应用，包括对地震、洪水 、大风等自然灾害以及异物侵限等威胁的监测和预警。
系统维护与故障排除
培训中还涵盖了系统日常维护和故障排除方面的知识，以确保监测系 统的稳定运行。
系统未来发展方向
技术创新与升级
随着技术的不断进步，高速铁路自然灾害与异物侵限监测 系统将朝着更加智能化、自动化的方向发展，提高监测的 准确性和预警的及时性。
联动机制
讲解监测系统与其他相关系统的联动机制，如列车控制系统、调度 系统等，以提高整个铁路运输系统的协同运作能力。
05
系统应用与案例分析
系统应用场景与案例
地震监测
01
通过在高速铁路沿线设置地震监测设备，实时监测地震活动，
确保列车安全运行。
气象监测
02
系统能够实时监测气象信息，如风速、降雨量、气温等，为列
高速铁路自然灾害与异物侵限监测系 统是一种用于监测高速铁路沿线自然 灾害和异物侵限情况，保障列车运行 安全的智能监测系统。
功能
实时监测、预警、报警、记录和数据 分析等功能，能够及时发现和应对自 然灾害和异物侵限等对高速铁路运行 安全造成威胁的情况。
系统的重要性与作用
重要性
由于高速铁路运行速度快、安全要求高，因此保障其运行安全是至关重要的。 该系统能够提高高速铁路的抗灾能力和运行稳定性，有效降低事故风险。
技术要求
高穿透力、低误报率、快 速响应。
接触网异物侵限监测
监测方式
电流传感器、视频监控等。
功能
实时监测接触网上是否存在障碍物，如飘浮物、 飞鸟等，并及时报警。
技术要求
高灵敏度、实时监测、快速响应。
04
系统技术原理与实现
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统介绍
到欧洲SIL4安全检测标准。
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4.西班牙 马德里-莱里达线是在法国技术支持下建设，同时建立风、 雨、地震、异物侵限等多种监测装置保证列车运行安全。隧道
入口和上跨的公路桥处都装有金属防护网，设置的金属防护网
比法国还强，桥下线路两侧还安装了多组红外线监测装置，检 测异物侵限。另外还在高速列车检修段与高速正线间的联络线
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雨量计
水位计
洪水引发的灾害
道床被冲断
桥梁被冲垮
护坡崩塌
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暴雨环境下列车运行管制规则
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雪深监测子系统
新干线在沿线的路堑、边坡、隧道出入口、道 岔等容易被积雪造成灾害的地段装设了雪深计， 可将雪深数据传送至安装在工务段（领工区）的 雪深报警装置上，当超过报警阈值时发出警报并 将数据发送到地区调度所。
报方法或预报着眼点。
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2.民航 针对飞机起降影响较大的灾害性天气，主要包括云、能见 度、天气现象、气压、气温、湿度、地面风、降水量、积雪深
度，特殊天气报告标准和特殊天气发布管理办法。
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3.核电站 大亚湾核电站在1994年也建立了用于地震报警的地震 仪表系统，该系统由6个三分量加速度计、4个三分量峰 值加速度计和2台地震触发器组成，当地震动超过给定的 阀值(0.01 g)时，中心控制室的警报器报警；经专家系 统决策后采取相应的措施。
检测光缆 检测光缆
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地震监测子系统
在60年代日本建造世界上第一条高速铁路东海道新干
线时，就考虑了高速铁路震监测及紧急处置系统，该系统 经过四十多年的建设，积累了大量监测数据和实际运用经
验，地震监测技术发展已经成功完成三次大规模升级，目
前正在进行地震监测点加密加强的推广应用。
任务5-3异物侵限监测子系统
教案首页【新课内容】任务5-3 异物监测子系统高速运行的列车其动能和惯性力都很大, 如有异物侵入线路, 列车很难在短时间、短距离内制动停。
由于异物侵限事件的发生具有突发性、无规律可循和不可预测等特点, 因此对于一些易发生土、石崩塌和落物且整治投资大、施工困难的的地段, 需要根据预测的塌方范围及落物轨迹, 设置异物侵监测装置, 以便及时发现异物侵限事故, 提前采取应对措施一、异物入侵监测系统功能1.监测侵入铁路限界的异物, 触发列控、联锁系统使列车产生紧急制动, 并在发生异物侵限事故所对应的闭塞分区外方停车。
2.侵限的异物清理完毕, 现场抢险人员按压轨旁控制器中的复位开关使异物侵限监控子系统复位, 司机确认限界并经调度员同意后恢复正常运行。
3、电网传感器一根网断线时, 防灾系统发出报警、不得触发列控、联锁系统；双网传感器两网均断线时, 防灾系统在发出报警的同时触发列控、联锁系统, 使列车产生紧急制动。
二、工作原理电网检测单元包括2套独立的收/发模块, 每个收/发模块均可接2个电网,因此正常工作时2个收/发模块互为备份, 具有极高的可靠性和可用性。
原理如下图:三、异物侵入传感器主要监测方法1. 主要监测方法国内外高速铁路对异物侵限的监测, 目前主要有电网传感器、光缆传感器、红外线对射探测器、微波探测器和视频监控几种方式。
电网传感器方式是在防护网上敷设一定韧性的绝缘导线, 当有坠落物落到防护网上切断绝缘导线时, 监测系统发出报警信息。
这种监测方式还可分为单电网和双电网两种。
其中双电网传感器监测方式是两根绝缘导线两端分别连接使用不同频率的模拟低频信号的发送器和接收器, 发送器不断发送固定频率的模拟信号, 接收器实时接收模拟信号。
当两个接收器同时收到信号时, 系统运行正常;当只有一个接收器收到信号时, 不会发出侵限报警信息, 而提示预警信息;当两个接收器都接收不到信号, 则会立即发出异物侵限报警信息。
与单电网监测方式相比, 双电网的误报率大大降低, 可靠性较高。
高铁防灾系统 ppt课件
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。
PPT课件
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地 震
武汉高速铁路 职业技能训练段
PPT课件
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异 物 侵 限
武汉高速铁路 职业技能训练段
PPT课件
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铁路已进入高速发展的时代
武汉高速铁路 职业技能训练段
时速可达 350Km/h
投资1.3万亿
六纵六横 八连线
客货分离
防灾安全监控系统
保证高速铁 路安全运行 的重要装备！
PPT课件
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一、 防灾安全监控系统的组成及工作原理
防灾安全监控系统基本知识
PPT课件
1
前言
武汉高速铁路 职业技能训练段
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
PPT课件
2
前言
武汉高速铁路 职业技能训练段
风
PPT课件
3
雨
武汉高速铁路 职业技能训练段
PPT课件
4
雪
武汉高速铁路 职业技能训练段
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
PPT课件
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设置规定：
武汉高速铁路 职业技能训练段
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
高速铁路环境与防灾预警系统
1.3 冰雪天气高速铁路动车组列车行车的相关规定
01 遇冰雪天气时的处置
02 冰雪天气限速要求
1.3 冰雪天气高速铁路动车组列车行车的相关规定
1.1 大风天气高速铁路动车组列车行车的相关规定
1.风速监测子系统大风报警时的处置
（3）列车运行途中，遇大风，司机根据情况控制列车运行速度， 并报告列车调度员。列车调度员通知后续首列列车司机在该地段注 意运行；列车通过该地段后，司机应及时向列车调度员报告。 （4）遇大风天气，列车调度员按风速监测子系统报警提示发布限 速调度命令，遇风速不稳或同一地段多处风速报警时，列车调度员 可合并设置，按最低限速值发布限速调度命令。 （5）风速监测子系统限速报警解除后，列车调度员应及时取消前 发限速调度命令，恢复正常行车。
1.2 雨天高速铁路动车组列车行车的相关规定
雨量监测子系统雨量报警时的处置 列车通过防洪重点地段时的处置 遇到降雨天气时的处置 雨量监测子系统故障时的处置
1.2 雨天高速铁路动车组列车行车的相关规定
1.雨量监测子系统雨量报警时的处置
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 即车的相关规定
3.遇到降雨天气时的处置
遇有降雨天气，重点防洪地段1 h降雨量达到45 mm及以上时，列车限速120 km/h；1 h降雨量达到60 mm及以上时，列车限速45 km/h。当1 h降雨量降至 20 mm及以下且持续30 min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。
1.2 雨天高速铁路动车组列车行车的相关规定
高铁防灾异物侵限监测系统使用与维护安全浅析
高铁防灾异物侵限监测系统使用与维护安全浅析高铁防灾异物侵限监测系统是一种采用先进技术和设备，用于监测高铁轨道上的灾害和异物侵限的系统。
它的主要作用是保障高铁行车的安全和顺畅。
高铁防灾异物侵限监测系统一般包括视频监控、传感器监测和数据分析三个主要部分。
视频监控采用高清摄像头，将整个轨道范围内的情况进行实时监测和记录，并可以通过数据存储和传输设备将视频数据传送到监控中心，实现对轨道的全程监控。
传感器监测主要应用于异物侵限监测，通过安装在轨道下的传感器，可以实时检测到异物的存在，并及时向监控中心发送警报信号。
数据分析部分利用先进的数据处理技术，对从视频监控和传感器监测中获得的数据进行分析和判断，以便及时发现和解决问题。
高铁防灾异物侵限监测系统的使用安全主要包括以下几个方面。
系统的设备必须符合国家标准，并经过严格的测试和验证，确保其质量和可靠性。
系统的安装和维护必须由专业人员进行操作，并按照相关规定和操作手册进行操作，以保证操作的准确性和安全性。
系统的使用涉及到大量的数据，必须采取相应的数据保护措施，防止数据泄露和篡改。
使用人员必须经过专业培训，熟悉系统的使用方法和操作流程，并严格按照操作规程进行操作，以确保系统的安全性。
高铁防灾异物侵限监测系统的维护安全主要包括以下几个方面。
定期对系统设备进行检查和维护，确保其正常运行和性能稳定。
维护工作主要包括设备的清洁、调试和更换等。
定期对系统软件进行更新和升级，以保持系统的先进性和适应性。
要定期备份系统数据，以防止数据丢失和损坏。
维护人员必须具备专业的技术和知识，能够熟练掌握系统的维护方法和技巧，并能够迅速排除系统故障和问题，保证系统的稳定运行。
高铁防灾异物侵限监测系统的使用与维护安全必须高度重视，需要严格按照相关规定和操作手册进行操作和维护，同时要进行系统的定期检查和维护，保证系统的正常运行和性能稳定，以确保高铁行车的安全和顺畅。
任务5-3异物侵限监测子系统.
石家庄铁路职业技术学院教案首页【新课内容】任务5-3 异物监测子系统高速运行的列车其动能和惯性力都很大，如有异物侵入线路，列车很难在短时间、短距离内制动停。
由于异物侵限事件的发生具有突发性、无规律可循和不可预测等特点，因此对于一些易发生土、石崩塌和落物且整治投资大、施工困难的的地段，需要根据预测的塌方范围及落物轨迹，设置异物侵监测装置，以便及时发现异物侵限事故，提前采取应对措施一、异物入侵监测系统功能1.监测侵入铁路限界的异物，触发列控、联锁系统使列车产生紧急制动，并在发生异物侵限事故所对应的闭塞分区外方停车。
2、侵限的异物清理完毕，现场抢险人员按压轨旁控制器中的复位开关使异物侵限监控子系统复位，司机确认限界并经调度员同意后恢复正常运行。
3、电网传感器一根网断线时，防灾系统发出报警、不得触发列控、联锁系统；双网传感器两网均断线时，防灾系统在发出报警的同时触发列控、联锁系统，使列车产生紧急制动。
二、工作原理电网检测单元包括2套独立的收/发模块，每个收/发模块均可接2个电网，因此正常工作时2个收/发模块互为备份，具有极高的可靠性和可用性。
原理如下图：三、异物侵入传感器主要监测方法1．主要监测方法国内外高速铁路对异物侵限的监测，目前主要有电网传感器、光缆传感器、红外线对射探测器、微波探测器和视频监控几种方式。
电网传感器方式是在防护网上敷设一定韧性的绝缘导线，当有坠落物落到防护网上切断绝缘导线时，监测系统发出报警信息。
这种监测方式还可分为单电网和双电网两种。
其中双电网传感器监测方式是两根绝缘导线两端分别连接使用不同频率的模拟低频信号的发送器和接收器，发送器不断发送固定频率的模拟信号，接收器实时接收模拟信号。
当两个接收器同时收到信号时，系统运行正常;当只有一个接收器收到信号时，不会发出侵限报警信息，而提示预警信息;当两个接收器都接收不到信号，则会立即发出异物侵限报警信息。
与单电网监测方式相比，双电网的误报率大大降低，可靠性较高。
高铁防灾异物侵限原理
异物侵限原理倪20151014整理高速铁路防灾安全监控系统是风监测子系统、雨量监测子系统以及异物侵限监控子系统的集成系统，并预留防震、防雪等其它种类防灾监测的接入条件。
系统采用统一的处理平台，由风、雨（均与风采集同址）及异物侵限（含公跨铁桥、公铁并行、隧道洞门口）等现场监测设备，防灾电缆、中继站、通信基站（含车站，以下简称通信基站）防灾监控单元，监控数据处理设备（含维修终端），工务段监控设备，调度所行车调度、工务调度监控设备以及传输通信网络、接口等组成。
本文重点讲解高铁异物防灾监控系统电务部分相关原理及相关技术标准、配合工务试验方法等。
一、技术标准（下文所述的终端均不属于电务分管）1、正常状态（1）“电网工作灯”绿灯亮、“电网断线灯”红灯不亮、“现场恢复灯”黄灯不亮、蜂鸣器不响。
（2）列控中接入相应异物继电器，上行异物继电器SYWJ、下行异物继电器XYWJ 吸起状态。
（3）终端上电网颜色为绿色，状态正常。
2、单电网断线（1）电网1断线时，轨旁控制器状态无变化；电网1试验开关复位，电网2断线时，轨旁控制器状态无变化。
（2）列控中接入相应异物继电器，上行异物继电器SYWJ、下行异物继电器XYWJ 吸起状态。
（3）终端上对应异物点电网变黄色，并提示单电网断线。
3、双电网断线（1）“电网工作灯”绿灯灭、“电网断线灯”红灯亮、“现场恢复灯”黄灯不亮、蜂鸣器鸣响。
（2）列控中接入相应异物继电器，上行异物继电器SYWJ、下行异物继电器XYWJ 落下状态。
（3）终端上相应异物监测点显示双电网断线，系统进入异物侵限状态，对应区段显示红光带。
二、试验标准（下文所述的终端均不属于电务分管）1、路局行调人员进行上下行临时通车（1）行调在调度终端上点击“上行临时通车按钮”，上行临时通车指示灯由红变黄色，操作成功；列控中接入的上行异物继电器SYWJ由落下变为吸起状态；轨旁控制器中各指示灯、蜂鸣器保持上步骤中状态不变。
（2）行调在调度终端上点击“下行临时通车按钮”，下行临时通车指示灯由红变黄色，操作成功；列控中接入的下行异物继电器XYWJ由落下变为吸起状态；轨旁控制器中各指示灯、蜂鸣器保持上步骤中状态不变。
自然灾害及异物侵限监测系统基本知识
触发列控、联锁系统；双网传感器两网均断线时，防灾系 统在发出报警的同时触发列控、联锁系统，在相应的闭塞 区间产生“红光带”。
异物侵限监控子系统
武汉高速铁路 职业技能训练段
2023/10/19
武汉高速铁路 职业技能训练段
十分钟雨量：过去10分钟内的累积雨量，单位mm。 小时雨量：过去1小时内的累积雨量，单位mm。 12小时雨量：过去12小时内的累积雨量，单位mm。 24小时：过去24小时内的累积雨量，单位mm。 连续雨量：指间隔时间不超过24小时且降雨量大于 0.1mm的累计降雨量，单位mm。
1.雨报警业务场景
武汉高速铁路 职业技能训练段
武汉高速铁路 职业技能训练段
武汉高速铁路 职业技能训练段
案例二：雨灾
2010年8月19日15时15分许 ，水害致宝成铁路德阳至广汉间 石亭江大桥倾斜。行至该处的西 安开往昆明K165次旅客列车司机 发现险情后，紧急停车，列车工 作人员迅速组织车上约1300名旅 客撤往安全地带。
武汉高速铁路 职业技能训练段
武汉高速铁路 职业技能训练段
悬壁式安装方式
跨栏式安装方式
武汉高速铁路 职业技能训练段
竖直网桥梁 预留安装方式
竖直网独立 结构安装方式
L型悬壁安装方式
武汉高速铁路 职业技能训练段
公铁并传感器
1.异物侵限报警业务场景
异物侵限报警及解除流程
监控单元
异物侵限发生
监控单元继电器组合出 发列控继电器组合落下
武汉高速铁路 职业技能训练段
雪深监测系统
武汉高速铁路 职业技能训练段
雪深监测系统在现场布置雪深传感器，测量降雪信息，该信 息通过数据传输单元传送至监控单元。监控单元采集并处理 后，转发至监控数据处理设备。监控数据处理设备根据雪深 报警规则分析实时数据，产生报警信息和临时限速建议信息 ，然后将报警信息及原始数据发送至监测终端。监测终端将 从监控数据处理设备处收到的报警信息和实时数据显示在界 面上，并根据报警类别做出声音报警。
高速铁路自然灾害及异物侵限监测技术
题目：高速铁路自然灾害及异物侵限监测技术专业：土木工程（铁道工程）学号：XXXXXXXX姓名：XXXX指导教师：XXXX学习中心：南昌铁路局学习中心西南交通大学网络教育学院2014年11月11日院系西南交通大学网络教育学院专业土木工程（铁道工程）年级2012年秋季学号XXXXXXXX 姓名XXXX学习中心南昌铁路局学习中心指导教师王迅题目高速铁路自然灾害及异物侵限监测技术指导教师评语是否同意答辩过程分(满分20)指导教师(签章) 评阅人评语评阅人(签章) 成绩答辩组组长(签章)年月日毕业设计任务书班级土木工程（铁道工程）2012-60班学生姓名XXXX 学号XXXXXXXX 开题日期：2014年06月20日完成日期：2014年11月15日题目高速铁路自然灾害及异物侵限监测技术题目类型：工程设计技术专题研究√理论研究软硬件产品开发一、设计任务及要求1. 按照高速铁路安全运输要求提出自然灾害及异物侵限监测的必要性；2. 高速铁路自然灾害及异物侵限监测技术在铁路中的应用与技术标准；3. 高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统功能与特点；4. 高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统与其他铁路行车设备借口设置。
二、应完成的硬件或软件实验1. 向莆铁路高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统日常稳定使用；2. 防洪管理工作中风雨监测功能的数据采集。
三、应交出的设计文件及实物（包括设计论文、程序清单或磁盘、实验装置或产品等）1. 毕业设计论文四、指导教师提供的设计资料1. 电子稿件和电子图书；2. 设计指导。
五、要求学生搜集的技术资料（指出搜集资料的技术领域）1. 设计文件源资料；2. 铁路总公司、铁路局相关技术标准；3. 在运营高速铁路相关高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统设计资料。
六、设计进度安排第一部分确定论文课题，收集、整理相关资料（2 周）第二部分根据资料内容及日常工作经验增加主观论点（3 周）第三部分毕业设计论文文档编写整理（2 周）第四部分根据指导老师批阅意见对论文修改定稿（1 周）评阅或答辩（周）指导教师：年月日学院审查意见：审批人：年月日诚信承诺一、本设计是本人独立完成；二、本设计没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。
高速铁路自然灾害和异物侵限监测系统指导培训讲义
SDH 双通道
监控 数据 处理 设备
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2.1 灾害监测传感器
（四）异物侵限监测设备
在公跨铁立交桥设置异物侵限监测设备 ，实时监测各双电网传感器的状态，发 生异物侵限时，立即通过监控单元向信 号列控系统、联锁系统发送控制命令， 通过信号列控系统、联锁系统使列车自 动停车，并向列车调度员发出异物侵限 报警信息。异物侵限监控子系统除具有 上述基本功能外，根据实际需要，还具 有：现场试验、远程试验、应急恢复等 功能。
第三章 系统构成 2.1 灾害监测设备
（一）风向风速计 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。
德国 拉芙特
风向 原理 测量范围 精确性 风速 原理 测量范围 精确性 使用最高值： 基本信息 接口 功率
WS500-UMB风速计 技术参数
超声波 0—360° ± 3°
现场层设备
基站层设备
监控数据 处理设备 应用层设备
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。
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。
人机界面显示并统计灾害数据，主要由各 种应用终端组成。
3.供电：牵引变电所、分区所、AT所防灾监控单元电源电力电缆等电力设备 。
地震仪
电缆 风、雨、雪监测 点
现场控制箱
异物监测点
电缆 轨旁控制器
工务
防灾系统设备管界划分示意图
供电：地震监控系统牵引供电接口设备。
电缆
通信 基站监控单元
通信通道
数据处理中心
通信 通信通道
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数据采集传输单元
数据采集传输单元主要为风速计提供电源转换与防雷、信号 防雷，以及风速计专用线缆和数字信号屏蔽电缆之间的转接功能。
内部机构如下图所示：
第二章 系统构成
（二）雨量计
雨量计采用24GHz 多普勒雷达（Doppler radar）测量单个雨落速度的 方式来测量降水强度。通过滴落速度与大小的关联，计算降水量与降水 强度。不同的滴落速度决定了不同的降水类型。
3.1风、雨、雪速现场监测设备介入项点
5.风速、雨量、雪深计接地线接入综合接地系统，连接可靠。 接地方式应满足设计文件要求。 6.雪深计采用专用托架安装在接触网支柱上，雪深计距离钢 轨面的高度、倾斜角度必须满足设计图纸要求。 7.风速计、雨量计、雪深计与托架的固定应牢固，设备本身 应结实美观，无明显划痕，安装托架采用不锈钢材质。
3.2异物侵限现场双电网传感器介入项点
1.双电网传感器及安装配件进场应进行验收，其规格、型号 及质量、数量应符合设计要求和相关技术标准的规定。双电 网传感器竖直监测网、水平承重网型号、规格、质量应符合 设计要求及相关技术标准的规定。 2.双电网传感器与去轨旁控制器电缆接续盒连接，引下线缆 采用Φ50热镀锌钢管或钢芯尼龙软管保护，管线敷设时水平 每米偏差不应超过2mm；垂直线管应与地面保持垂直，垂直度 偏差不应超过3mm；水平敷设时，管卡间距一般为1-1.5m，垂 直敷设时固定在桥墩上的管卡间距为1.5-2m。
第二章 系统管界划分
1.2 灾害监测系统维护管理范围划分如下：
1.工务：现场风、雨、雪、异物、地震监测设备（含数据传输单元，轨旁控 制箱），工务段监测终端设备。
2.电务：现场监测设备至监控单元间电缆，现场监控单元（设在GSM—R通信 基站、中继站、牵引变电所、AT所、分区所或其它防灾机房内），现场监 控单元至中继站、信号机械室或牵引变电所间电缆，监控数据处理设备， 调度所行车调度、工务处调度监测设备，防灾配电箱，防灾网络通道，中 继站或信号机械室内防灾组合。
第二章 系统管界划分
1.3 灾害监测系统维护管理分界如下：
2.信号和通信的分界点：防灾系统与列控系统接口以车站（中继站） 信号机械室的信号分线盘端子外100mm电缆处为界，信号机械室分 线盘的接口端子由信号管理维护，防灾系统至车站（中继站）信号 机械室分线盘的电缆（电线）由通信管理维护。
3.电务部门（通信）和供电部门的分界点：牵引变电所、分区所、AT 所防灾监控单元电源以站、所内防灾专用配电箱电力电缆接线端子 电源侧100mm处为分界点。该点向防灾监控单元侧为电务部门设备 并负责维护管理，向电源侧由供电部门负责维护管理。
地震监测站GPS天线
l3.1风、雨、雪传感器设备介入项点 l3.2异物侵限双电网传感器介入项点 l3.3室外风、雨、雪现场控制箱和异物侵限轨旁控制箱介入项点 l3.4地震现场监测设备介入项点 l3.5室外设备配线介入项点 l3.6室外设备防雷与接地介入项点 l3.7子系统单点试验介入项点 l3.8系统功能测试介入项点 l3.9静态验收单位工程观感质量评定
1.2总体技术方案系统架构及接口关系示意图
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统
相邻铁路局中心系统
铁路局中心系统
铁路局中心系统
安 全
应用软件
接 口
机 制
系统软件
服 务
硬件平台
路内系统
防洪管理信息系统 综合视频监控系统 铁路时间同步网系统 运营调度管理系统
路外系统
气象部门系统 地震部门系统
既有灾害监测系统
德国 拉芙特雷达式雨量计
重量 降水强度 分辨力 滴落颗粒直径测量范围 基本信息 接口
操作功率
WS400-UMB 技术参数 重量约 1.4 千克
0.01 毫米 0.3—5 毫米
RS485,双线连接方式，半双工 直流电压24 伏特 +/- 10% <3 伏安
2.1 灾害监测传感器 雨量计（安装）
雨量计
3.2异物侵限现场双电网传感器介入项点
3.各监测网之间连接紧密，双电网传感器传感导线接续完毕 后放入接线盒内，电气性能测试完成且达标的情况下，灌胶 密封。 4.采用植入化学锚栓的安装方式时，化学锚栓大小应采用M20， 植入深度不小于170mm。植筋胶应与桥体混凝土表面平齐，不 得有明显凹陷。 5.L型支架型号、尺寸符合设计要求。
2.采用专用托架安装在接触网支柱上，安装高度、倾斜角度 必须满足设计图纸要求，托架指向线路外侧，且与线路方向 垂直。 3.风速、雨量、雪深计速计专用托架与接触网杆固定采用两 根角钢或槽钢（304型不锈钢）固定，角钢与接触网杆之间垫 橡胶垫片。 4.风速、雨量、雪深计专用托架采用平、弹垫加双螺母紧固， 表面涂抹螺丝固定剂，锚栓丝扣外漏长度不小于5毫米，固定 风速计支架的螺母统一朝向线路外侧，螺栓与接触网杆不得 接触，安装满足高速铁路建筑限界要求。
第三章 系统构成 2.1 灾害监测设备
（一）风向风速计 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。
德国 拉芙特
风向 原理 测量范围 精确性 风速 原理 测量范围 精确性 使用最高值： 基本信息 接口 功率
WS500-UMB风速计 技术参数
超声波 0—360° ± 3°
超声波 0—60 米/秒 测量值加减0.3 米/秒或3%
RS485,双线连接方式，半双工 直流电压24 伏特 +/- 10% <3 伏安
第二章 系统构成
2.1 灾害监测传感器 （一）风向风速计（安装）
防护钢管 数据远程传输单元
风速风向计
风速风向计 安装支架 钢管固定卡
风速风向计电源信号接口
设备下方有一个8孔螺纹连接件，可通过提供的连接线 连接供电电源和各种接口。 设备接口图如下：
3.供电：牵引变电所、分区所、AT所防灾监控单元电源电力电缆等电力设备 。
地震仪
电缆 风、雨、雪监测 点
现场控制箱
异物监测点
电缆 轨旁控制器
工务
防灾系统设备管界划分示意图
供电：地震监控系统牵引供电接口设备。
电缆
通信 基站监控单元
通信通道
数据处理中心
通信 通信通道
通信
局工务、调度 台终端及机柜
电缆
中继站(列控中心或信号机械室) 信号
第二章 系统构成
第二章 系统构成 2.1 灾害监测传感器
（五）地震监测设备
地震除直接破坏铁路基础设施外，还会导致列车脱轨和倾覆以及 冲入受灾地区等。为避免这些灾害的发生，在高速铁路沿线设置 地震监测报警系统以便尽可能在地震发生时降低列车运行速度或 停车。
地震监测构成原理图
地震监测功能
1、监测地震动加速度，生成报警，实现强震应急处置； 2、当地震动加速度≥0.04g时，防灾安全监控系统生成报警信号，并 通过防灾监控单元将该报警信号传送至邻近的列控中心触发列控系统 使列车自动停车，同时触发牵引变电所牵引供电控制装置使接触网停 电。 3、预留本地P波监测以及接收国家、地方地震台网的P波信息功能； 条件具备时，实现P波预警。
芬兰Vaisala超 声波式传感器
3.1风、雨、雪现场监测设备介入项点
l 1.室外风速、雨量、雪深计设备进场应进行验收，其规格 、型号、数量及质量应符合招标文件、设计要求和相关技 术标准的规定。对照招标文件、设计文件和订货合同，检 查实物和质量证明文件。
3.1风、雨、雪速现场监测设备介入项点
第二章 系统构成
2.1 灾害监测传感器
（三）雪深计
SM310雪深计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 出红外激光，打到被测平面，测量这个传 播过程。 现场主要由激光雪深计、防雷模块、信号 隔离采集模块、现场数据采集传输单元等
组成。
雪深计照片
测量范围 测量精度 分辨率 测量间隔 信号输出 电源 功耗 工作环境温度 工作相对湿度 防护等级 可靠性
第二章 系统构成
2.1 灾害监测传感器
（四）异物侵限监测设备
竖直监测网
高度2000±55mm 宽度1000±010 mm 重14kg
L形支架 水平承重网单元
双电网传感器
盘营客专轨旁控制器 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
长吉城际 异物侵限 现场监测 设备（公 跨铁）-轨旁控制 箱
监控数据处理设备
监控单元 … 监控单元
现现 场场 采… 采 集集 设设 备备
现现 场场 采… 采 集集 设设 备备
现场监测设备
Байду номын сангаас
监控单元 监控单元 …
现现 场场 采 …采 集集 设设 备备
现现
场场
采 集
…
采 集
设设
备备
信号系统 牵引变电系统
1.3 按线建设的系统架构
灾害监测系统： 现场层设备 基站层设备 监控数据处理设备 应用层设备
高铁自然灾害与异物侵 限监测系统介入培训
沈阳铁路局工务处
目录
第一章、系统简介 第二章、系统管界划分 第三章、系统构成 第四章、介入项点
第一章 系统简介
1.1 系统简介
高速铁路自然灾害与异物侵限监测系统是保证高速列 车行驶安全的重要装备之一
灾害监测系统对高速铁路沿线风、雨、雪、地震及 上跨铁路的道路桥梁的异物侵限进行实时监测，为调度 指挥及维护管理提供报警、预警信息，有效防止或减少 灾害对高速铁路列车运行安全的影响。
设 架 营 例）
第二章 系统管界划分
1.1 职责分工
灾害监测系统设备维护工作按“统一管理，专业负责 ”的原则进行。局工务处负责灾害监测系统统一管理， 牵头组织电务、工务、供电等相关部门和设备管理单位 ，共同做好灾害监测系统的维护管理工作。各设备管理 单位按照设备维护管理分工负责管辖设备的日常检查维 护。