高速铁路安全监控系统

碴状
轨态
道 桥地 地段 段小
及 地 质 资 料
变信 电号 所机 内械 及室 周 围
上天 海津 等、 大济 站南
、
南
半定
京
径
、
区
的
曲
地
线
电工 供 动 务务 电 车 维维 接 段 修修 触 维
网修 维
修
救消
援 防
列
车车
救公 护 车安
点
及 多
车
车
安
修
修
维 修
段
等
列
救
车
援
列
车
(3)钢轨温度监测系统与安全台
综合调度中心(防灾安全监控台)
车站综合信息系统
轨温 传感器
信息显示 沿 线
大气温度
记录仪
无
传感器 空气湿度
信号传输 信号处
设备
理器
信息传送
线 基 站
传感器
报警装置
风力
道床状态信
列
传感器
息输入设备
车
综合维修段调度
行车调度台 列车运行计划调度台 综合维修调度台 电力调度台 动车底调度台 旅客服务调度台
京沪高速铁路安全监控系统的构成和总体方案简介
京沪高速铁路安全对策总体方 案
安全监控系统
控
（综合调度中心之 安全监控系统)
工程防护措施
制
部
专线传输
分
监 测 系 统
车站综合信息系统
养路工区
突
侵
长
自
发 事
入 限
大 牵引变
隧 道
电所
然 灾 害
故
界
固
大
定
防型
设
灾车
施
站
地
降
洪
风
轨
路 牵通
移动设备 (高、中速列车 自诊断系统)
9. 防风措施（风速计）：在山区，桥梁等风集中的地方或有可能发生 阵风的地方设置风速计。风速一旦超过一定数值，综合调度室及车站 的警报就会响并有指示灯显示。
10.防护栅：作为铁路营业法及刑法的特殊法律，（对妨碍新干线列车 运行行为的处罚特殊法）规定，不许进入线路内，为此设置了防护栅 。
11.防护设备：在新干线与公路平行的地方或公路高架于新干线的地方 ，设置了防止汽车翻落的装置或护轨。另外，在有别的铁路、公路通 过的新干线高架桥下，设置了必要的防护设备，以保护桥梁，桥隧。
停运
停运 停运
列车限速200km/h以下 列车限速80km/h以下
2.雨量及洪水监测子系统 (1)系统构成
综合调度中心(防灾安全监控系统)
车站综合信息系统
设于工务维修
雨量及洪水监测子系统中央装置
基地或养路 工区内
RTU数据终端
设于养路工区 或监测站内
风 速
气
大 汽
雨
风 向
压
温 度
量
水 位
洪 水 测 量
1.防雪措施(洒水器)：以岐阜·滋贺县境内的关之源为中心 长约70km的线路是多雪地带。为此，在此区间内设置了 洒水器，用洒水的方式防止积雪飞舞。
2.列车防护开关：在沿线的接触网支柱，高架挢上每隔 250m，设置一个列车防护开关，一旦出现异常情况有关 人员按一下开关，附近的列车会自动停止。
3.沿线电话：为应付紧急情况，每隔500m，设置联络电 话。
4.防震措施（感震器）：设置在各变电所，一旦发生加速 度在40伽以上的地震可自动断电让列车停止。
5.变电所互联断路器：有关接触网等发生故障后，离此处 最近的变电所的断路器及接到信号的两端变电所的断路器
会自动切断上下约40km长区间的电源。 6.有关长大隧道措施：对于长大隧道比较多的新十线上为
行车调度台 列车运行计划调度台 电力调度台 动车底调度台 综合维修调度台 旅客服务调度台 相关车站
救援
综合维修段
变 电 主断路器 所
停 止 对 列 车 供 电
震感柜(地震检 测报警装置)
变 电 所 内 地 震 仪
沿
线 无 线 基 站
地 方 政 府
消 防
救 护
公
电 务 维
工 务 维
接 触 网
动 车
、 交 通
强风特性
列车速度 轨道状态
横向振动加速度 曲线超高
车辆重量等参数
档风墙 车辆及结构物形状
强风特性
作用于车辆的空气力 车辆倾覆临界风速，倾覆时间
风向、风速计响 应特性
行车规则 解除规则
（预测） 检测
报警系统
行车规则的考虑 解除规则的考虑
关于强风对策研究项目关连框图
②车辆横风气动特性的风洞实验和数值 模拟计算
高速铁路的安全监控系统
高速铁路安全保障体系的基本构成
1、列车运行管理系统 2、列车运行自动控制，列车与地面信息实时传输系统 3、列车运行状态自诊断系统 4、保持轨道高平顺性的科学管理系统 5、自然灾害监测系统 6、严防异物侵入限界监测系统 7、突发事故应急处理系统及规则
一、自然灾害的成因、预警、整治技术的研究
(3) 强风时的列车运行管制
京沪高速铁路强风管制风速的建议
风速(m/s)
不设挡风墙
向曲线外侧
向曲线内侧
设置一定标准的挡风墙
＜25
注意观测
列车限速200km/h以下
不加限制
25≤风速＜30 列车限速200km/h以下 列车限速80km/h以下
注意观测
30≤风速＜35 列车限速80km/h以下
≥35
日本地震信息系统示意图
UrEDAS早期地震检测系统
4.雪害对行车的影响 5.其它灾害的影响 (1) 轨温 (2) 长大桥梁灾害 (3) 牵引供电、通信信号机械室安全 (4) 长大隧道安全
(5) 大型车站防灾
(6) 其它灾害监测及安全防护工程
二 自然灾害预警预报安全监测系统
1.强风监测子系统 (1) 系统构成 (2) 探测器的设置地点
防万一，每隔15m在隧道两侧安置荧光灯。此外，每隔 500米处设置可让全部灯都亮起来的开关，而且在隧道出 入口处及内部。每500米放置一批灭火设备。
7. 轨道：每延米钢轨重60kg，为提高舒适性及减少维修量，采用超长 钢轨（1500m）。
8. 防雨措施（雨量计）：沿线设置雨量计，雨量一旦超过一定的限度 ，线路养护室及地方设施调度室的警报会响，然后采取让列车停车或 慢行的措施，在确定现场的安全程度后再让列车继续行驶。
高速铁路专用通信网 区间一车站通信网络
移动设备 采集信息
固定设备 采集信息
安全监控信息采集系统
安全监控系统信息传送的基本结构
防灾安全监控台工作内容 (1)自然灾害(风、雨、洪水)监测系统与安全台
地方气象台站
综合调度中心(防灾安全监控台)
车站综合信息系统
沿
设于综合 雨量及洪水监测子系统中央装置 维修段综
车站 综合信 息系统
车站 综合信息系统
PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR PTR
区间1 区间2 列车—地面无线通讯系统示意图
(9)长大隧道安全系统与安全台 控制的内容主要包括： 火灾检测，定点灭火设施； 通风、排烟、防火门设备； 排水及其检测设备(涌水流量、水质变化、水压监测)； 紧急避难、疏散、定点处理设施，引导设备； 防止列车脱轨、相撞设施； 多路供电、通讯、照明设备； 列车防护开关和有线、无线电话； 必要地区设置的地震监测仪； 专门的事故救援设施(列车)。
线 无 线
合工区内 基
站
RTU数据终端
设于综合工区 或监测站内 列
车
电力调度台 行车调度台 列车运行计划调度台 动车底调度台 综合维修调度台 旅客服务调度台
风 速气
大 汽
雨
风压 向
温 度
量
水 位
洪 水 测 量
冲 刷 仪
防 撞 监 视
仪
(2)地震监测系统与安全台
综合调度中心 (防灾安全监控台)
车站综合信息系统
(1)有关规定
(2)系统构成
综合调度中心
车站综合信息系统
变电所
停 止 对 列 车 供 电
感震柜
事
故
变
特P
处
电 定波
理
所 地检
及
内 点测
救
地 的仪
援
震
仪
(3)报警及措施
院属二级单位 2019年11月8日
R-M图
第 26 页
5.轨温监测子系统 (1)系统构成
轨温传感器
大气温度传 感器
空气湿度传 感器
停 车
轨温监测系统 警 报
风、雨、水位监测
新干线安全设备控制关系示意图
移动设备 信息
高速铁路综合调度中心 防灾安全中央处理子系统
LAN 非实时 专线实时 处理信息 处理信息
移动设备 信息
高速铁路专用通信网 站间通信网络
LAN
非实时
处理信息
专线实时 处理信息
高速铁路 车站综合信息网
车站安全 实时控制系统
防防 护护 电开 话关
防摄 全隧 护象 系道 网机 统安
地
雨
震
量
计
计
水 风风 位 向速
仪 仪仪 等
温 度 计
倾沉 斜降 仪仪
感 烟 火 焰围 禁 水 淹探 测 器温 度 湿 度
工 业 电 视探 测 器感 烟 火 焰
基 地
救 援 系 统
。工既 程有
设 置 地 点
沿 线 每 间 隔 适 当 距 离 设 置
(4)路基安全监测系统与安全台
综合调度中心(防灾安全监控台)
行车调度台 列车运行计划调度台 综合维修调度台 电力调度台 动车底调度台 旅客服务调度台
车站综合信息系统
综合维修段安全监控
沿
线
雨量计
无
线 基
深层沉降仪
站
沉降板或水杯
列
深层侧斜仪
车
孔隙水压力计
数据转换 及传送器
摄像机
综合维修工区 主控制器
侵入物自动 报警装置
(5)牵引供电、通信信号室安全监控系统与安全台
车站综合信息系统
综合调度中心(防灾安全监控台) 牵引变电所综合自动化系统
通信信号机械室综合自动化系统
安全监控主机(或RTU)
RS232 RS422
地震监测子 系统
室内采集机(EMS-1)
室外采集机(EMS-1) 智能门禁
1# 门 2# 门3#
门
温 湿 离 火 感 水 围 备 备 备 1# 2# 3#
1.强风对行车的影响 (1)横风作用下，列车运行的倾覆安全性
① 车辆倾覆系数D (2)我国关于铁道车辆横风气动特性及防风措施的研究
①新疆地区大风对铁路行车的影响 ②车辆横风气动特性现场测试与风洞实验 ③铁路挡风墙合理高度
(3)日本车辆横风气动特性及防风措施研究简介 ①强风对策
车辆、轨道参数、特性
车辆对横风的空气力学特性
行车调度台
站沿 台线 内两 设侧 防设 护防 栅护
网
防或公
汽并路
车行跨
翻低越
落下或
防 护 工 程1米 以 内.5 时 ， 设
并 行 高 速 铁 路
、
铁高 或路速 既时铁 有，路 铁必跨 路要越 铺时或 设桥并 防礅行 脱设公 护防路 轨护、
震
雨
水
堤 引信 温 滑沉 供信
移降 电号
综 合 维
电
修
信 息 源
冲 刷 仪
防 撞 监 视
仪
(2)监测站设置地点 (3)报警及相应措施
3.路基灾害监测子系统
综合调度中心（防灾安全监控系统）
车站综合信息系统
雨量计 深层沉降仪 沉降板或水杯 深层侧斜仪 孔隙水压力计
侵入物自动 报警装置
工务维修基地安全监测
数据转换 及传送器
养路工区 主控制器
摄像机
4.地震监测子系统
铁深 长
路路 江
或堑 并、 行立 低交 于桥
越 江 隧 道
铁，
路公
1.5 路
并
米行
以
内
必
于日 100最
毫大
要 米降
的水
区区
土 量 路五
段 基年
、 地
区概 间率
大
长沿 大线 桥洪 梁水 及频 河发 流区 上、 游
全 线 特 大 桥 上 及 认 为 必 要
沿 线
根 据 路
沿 线 牵通 引信
北 京 、
有堤
③设置防风墙(栅)，制定了强风时的运 行管制规则
强风管制及解除规则规定
2.降雨对行车的影响 (1)影响路基灾害的因素
影响路基灾害的主要地质条件是：①路基高 度；②填土土质；③路基坡度；④填土密实度； ⑤原地面坡度；⑥坡面状态；⑦地表水；⑧植被； ⑨前期含水量等。
结构体的性能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
调查
部门外气象信息 降雨量预测等
12.边界故障检测装置：在新干线与其他铁路、公路相平行或立交的地 方，特别强化了防护设备，万一有汽车翻落到新干线上或其他铁路的 运行妨碍了新干线的运行时，该装置就会启动ATC信号，让列车安全 停车。
地震监测系统
停电
通
过
保护接地开关
架线短路→停电
A
T
列车防护开关
C
轨道短路
信
号
侵入限界警报装置
断线→继电器无激励
风力传感器
钢轨应力 传感器
信号传输 信号处理
设备
器
道床状态信息 输入设备
信息显示 记录仪 信息传送 报警装置
工务段调度
综合调度中心
综合维护与救援调度 中心或区域调度中心
(2)监测点的设置 (3)高温季节行车管制措施
高温季节行车管制条件是依据监测到的 轨温、道床状态和气象等信息综合考虑的。
三、自然灾害信息管理系统
铁路沿线的雨量计
危险度的判定 (与临界降雨量的比较)
发布警报
气象防灾系统结构简图
(2)既有线铁路雨量及洪水监测 (3)日本铁路路基边坡防灾及降雨信息联网
系统(RaMIOS)简介 ① 土结构工程的安全评定方法 ② RaMIOS系统是基于雨量为主要依据 的监控系统 ③ 路基灾害监测传感器
3.地震灾害对行车的影 响 地震监测系统 ① 铁路设立专用地震监 测系统的目的 ② 地震监测预警基本 原理
度 度子 焰 烟 浸禁
刷刷刷
探 探 感 探 探 探 传用 用 用
测 测烟 测 测 测感
卡卡卡
器 器器 器 器 器器
(6)大型车站防灾安全信息与安全台 (7)突发事故及非法侵限与安全台 (8)移动设备(本线及跨线列车自诊断信息)与安全台
车站 综合信息系统
综合调度中心(防灾安全监控台)
车站 综合信息系统