高速铁路防灾安全监控系统简介 PPT
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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。
高速铁路防灾安全监控系统研究与开发
和京津城际铁路、合宁、合武、石太等客运专线顺利开 通，列车运行速度已经达到350 km/h，对列车运行安全 提出了新的要求。在高速铁路较为发达的法国、德国、 日本等国，均在高速铁路建设的先期就开始规划并建设 针对防灾安全监控系统，以防止或减轻自然灾害和突发 事件对高速铁路行车安全的危害。
2 国外防灾安全监控系统发展
高速铁路防灾安全监控系统研究与开发 王彤
科技 创新
技术创新
高速铁路防灾安全监控系统 研究与开发
王彤：中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，副研究员，北京，100081
摘 要：防灾安全监控系统是铁路信息化总体规划 中的一个重要子系统。在对国外高速铁路防灾安全 监控系统现状调研的基础上，分析灾害监测技术及 发展趋势，研究大风、暴雨、大雪、地震灾害及异 物侵限突发事件对列车运行安全的危害性，结合我 国高速铁路实际情况，提出防灾安全监控系统总体 结构、网络结构、系统功能及相关系统接口关系， 搭建风、雨、雪、地震及异物侵限监测的模拟试验 环境，开发防灾安全监控原型系统，实现风、雨、 雪、地震自然灾害及异物侵限实时监测信息分布式 获取、集中管理、紧急处置、综合分析与运用，及 时掌握灾害发生动态。 关键词：高速铁路；防灾；安全监控；报警；预 警；紧急处置；信息系统
法国地中海线防灾安全监控中心设在马赛，沿线设 置大风、地震、异物侵限和防护开关等现场监测点，通 过法国国家铁路（SNCF）的通信网络将监测点和监控中
CHINESE RAILWAYS 2009/08
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科技 创新
技术创新
高速铁路防灾安全监控系统研究与开发 王彤
心相连。但与日本不同的是，法国防灾安全监控由诸多 独立运行的监测系统构成，各监测系统并未进行综合。
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
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
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
高速铁路防灾安全监控系统简介 PPT
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。
高速铁路防灾安全监控系统简介
前言
防灾安全监控系统主要考虑自然灾害对高速铁路行车安全的影响，结合 列车运行信息化处理，实现自然灾害在线监测预警、超限报警，进而实现自 动控车或人工手动控车的目的。本系统负责监视全线自然灾害以及危及行车 安全的情况，提供预防预警告警信息，并通过综合调度中心下达行车、救援、 维修管理等命令。
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 措施。 具备对管辖范围内异物侵限监控子系统设备的工作状态进行远程试 验的功能。
地震监测-预警
地震传感器连接
一个监控单元采用2个12通道的数字记录仪，S波监测使用6个通道，预 留6个通道作为P波预警传感器接入口
数字记录仪和传感器采用一对一连接方式 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
感谢聆听！
30米/秒<V
限速300km/h以 下
限速200km/h以 下
限速120km/h以 下
封锁，禁止动车 驶入强风区间
雨监测
高速铁路防灾安全监控系统简介
前言
防灾安全监控系统主要考虑自然灾害对高速铁路行车安全的影响，结合 列车运行信息化处理，实现自然灾害在线监测预警、超限报警，进而实现自 动控车或人工手动控车的目的。本系统负责监视全线自然灾害以及危及行车 安全的情况，提供预防预警告警信息，并通过综合调度中心下达行车、救援、 维修管理等命令。
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 措施。 具备对管辖范围内异物侵限监控子系统设备的工作状态进行远程试 验的功能。
地震监测-预警
地震传感器连接
一个监控单元采用2个12通道的数字记录仪，S波监测使用6个通道，预 留6个通道作为P波预警传感器接入口
数字记录仪和传感器采用一对一连接方式 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
感谢聆听！
30米/秒<V
限速300km/h以 下
限速200km/h以 下
限速120km/h以 下
封锁，禁止动车 驶入强风区间
雨监测
防灾系统 课件
防灾安全监控系统及其维护与管理第一章概述京沪高速铁路防灾安全监控系统主要是对危及运行安全的自然灾害（风、雨、地震）、异物侵限等进行监测报警，提供经处理后的灾害预警、限速、停运等信息，为列车调度员进行列车运行计划调整，发布行车限速、抢险救援等命令提供依据，保证列车运行安全。
高速铁路防灾安全监控系统是保证列车运行安全的重要基础装备之一，属重要的行车设备，应按《铁路技术管理规程》第114条中一类设备进行管理。
高速铁路防灾安全监控系统应具备实时性、可靠性、准确性、安全性，采用的现场监测设备应具有免维护或少维护功能，系统功能和设置应符合铁道部、路局有关规定，经建设、运营管理部门组织有关单位验收合格后方可投入运用。
第二章系统组成一、京沪高速铁路防灾安全监控系统是风监测、雨量监测、异物侵限监控、地震监控等子系统组成的集成系统。
系统采用统一的处理平台，由现场监测设备、现场监控单元、中继站列控接口设备、牵引供电接口设备、监控数据处理设备、调度所设备、终端设备及通信网络设备构成。
防灾安全监控系统终端设备包括行车调度监控终端、局工务调度监控终端、工务段调度监控终端和监控数据处理设备维护终端。
二、风、雨、地震监测设备由风速计、雨量计、地震仪及其相应的现场控制箱盒组成，异物侵限现场监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组成，监测信息传送至离监测点最近的现场监控单元内。
三、现场监控单元采用模块化结构由系统主机、UPS电源、数据接收和发送模块、继电器组合模块、防雷单元、网络接口和机柜等设备组成。
监控单元机柜安装于现场探测设备附近的GSM-R基站、中继站、车站的防灾机房内，地震子系统现场监控单元在牵变所和分区所内。
四、监控数据处理设备由数据库服务器、应用服务器、存储设备、一、风监测子系统具备大风监测报警功能。
（防灾\第二册合图.dwf）区。
300km/h限速规定：动车组在环境风风速不大于15m/s时，可以正常速度运行；风速不大于20m/s时，限速300km/h；风速不大于25m/s时，限速200km/h；风速不大于30m/s时，限速120km/h；风速大于30m/s时，严禁动车组进入风区。
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。
PPT-3-2-1京沪高铁防灾安全监控系统(200707).
高速铁路安全与防灾技术
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任务3 高速铁路安全与防灾综合监控系统 的总体架构组成
3-2-1 典型案例——京沪高铁防灾安全 监控系统
Page: 2
1.1 整体防灾安全监控系统的构成图 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。
风雨监测点 异物监测点
基站
基站
列控中心
数据中心
工务段终端
调度台终端
工务处终端
图3-8 数据信息的传输路径
Page: 13
休息一下
Page: 14
德国lambrecht热场式 芬兰vaisala超声波式 图3-4 风雨传感器示意图
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图3-5 接触网立柱上的风监测点安装示意图
Page: 7
雨量监测点现设
备：由芬兰 Vaisala超声波式 风速风向仪（具有 雨量监测功能）、 数据采集单元、专 用安装装臵和传输 线缆组成。 全线雨量监测点与 风监测点合并，如 图3-6所示。
Page: 3
图3-2 京沪高铁防灾安全监控系统
Page: 4
图3-3 防灾安全监控系统FIX软件主画面
Page: 5
1）现场监测设备 风现场监测点设备：主要有双套风速风向 仪（德国Lambrecht 热场式风速风向仪、 芬兰Vaisala超声波式风速风向仪）、专用 传输线缆、专用安装装臵、数据采集单元 、安装附件等。
Page: 10
3）济南西监控数据处理设备
主要设备有交换机、数据库服务器、应用
服务器、磁盘阵列、监控终端、UPS等。
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4）调度所设备
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任务3 高速铁路安全与防灾综合监控系统 的总体架构组成
3-2-1 典型案例——京沪高铁防灾安全 监控系统
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1.1 整体防灾安全监控系统的构成图 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。
风雨监测点 异物监测点
基站
基站
列控中心
数据中心
工务段终端
调度台终端
工务处终端
图3-8 数据信息的传输路径
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德国lambrecht热场式 芬兰vaisala超声波式 图3-4 风雨传感器示意图
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图3-5 接触网立柱上的风监测点安装示意图
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雨量监测点现设
备：由芬兰 Vaisala超声波式 风速风向仪（具有 雨量监测功能）、 数据采集单元、专 用安装装臵和传输 线缆组成。 全线雨量监测点与 风监测点合并，如 图3-6所示。
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图3-2 京沪高铁防灾安全监控系统
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图3-3 防灾安全监控系统FIX软件主画面
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1）现场监测设备 风现场监测点设备：主要有双套风速风向 仪（德国Lambrecht 热场式风速风向仪、 芬兰Vaisala超声波式风速风向仪）、专用 传输线缆、专用安装装臵、数据采集单元 、安装附件等。
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3）济南西监控数据处理设备
主要设备有交换机、数据库服务器、应用
服务器、磁盘阵列、监控终端、UPS等。
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4）调度所设备
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
5
地 震
武汉高速铁路 职业技能训练段
PPT课件
6
异 物 侵 限
武汉高速铁路 职业技能训练段
PPT课件
7
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
8
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
15
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
防灾系统 课件
防灾安全监控系统及其维护与管理第一章概述京沪高速铁路防灾安全监控系统主要是对危及运行安全的自然灾害（风、雨、地震）、异物侵限等进行监测报警，提供经处理后的灾害预警、限速、停运等信息，为列车调度员进行列车运行计划调整，发布行车限速、抢险救援等命令提供依据，保证列车运行安全。
高速铁路防灾安全监控系统是保证列车运行安全的重要基础装备之一，属重要的行车设备，应按《铁路技术管理规程》第114条中一类设备进行管理。
高速铁路防灾安全监控系统应具备实时性、可靠性、准确性、安全性，采用的现场监测设备应具有免维护或少维护功能，系统功能和设置应符合铁道部、路局有关规定，经建设、运营管理部门组织有关单位验收合格后方可投入运用。
第二章系统组成一、京沪高速铁路防灾安全监控系统是风监测、雨量监测、异物侵限监控、地震监控等子系统组成的集成系统。
系统采用统一的处理平台，由现场监测设备、现场监控单元、中继站列控接口设备、牵引供电接口设备、监控数据处理设备、调度所设备、终端设备及通信网络设备构成。
防灾安全监控系统终端设备包括行车调度监控终端、局工务调度监控终端、工务段调度监控终端和监控数据处理设备维护终端。
二、风、雨、地震监测设备由风速计、雨量计、地震仪及其相应的现场控制箱盒组成，异物侵限现场监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组成，监测信息传送至离监测点最近的现场监控单元内。
三、现场监控单元采用模块化结构由系统主机、UPS电源、数据接收和发送模块、继电器组合模块、防雷单元、网络接口和机柜等设备组成。
监控单元机柜安装于现场探测设备附近的GSM-R基站、中继站、车站的防灾机房内，地震子系统现场监控单元在牵变所和分区所内。
四、监控数据处理设备由数据库服务器、应用服务器、存储设备、一、风监测子系统具备大风监测报警功能。
（防灾\第二册合图.dwf）区。
300km/h限速规定：动车组在环境风风速不大于15m/s时，可以正常速度运行；风速不大于20m/s时，限速300km/h；风速不大于25m/s时，限速200km/h；风速不大于30m/s时，限速120km/h；风速大于30m/s时，严禁动车组进入风区。
PPT-3-2-2武广线防灾安全监控系统(200707).
高速铁路安全与防灾技术
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任务3 高速铁路安全与防灾综合监控系统 的总体架构组成
3-2-1 典型案例——武广线防灾安全监 控系统
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2.1整体系统结构 在武汉、新长沙、新广州站分别设置了集中的 数据处理设备（中心），在武汉调度所设置3 处调度终端、在广州调度所设置1处调度终端 ，在武汉工务段、工务处各设置1处工务终端 ，在株洲工务段、衡阳工务段、广州工务处、 广州工务段分别设置了1处工务终端； 系统在沿线通信基站共设置155处监控采集单 元，设置124处异物侵限监测点、110处风监测 点和51处降雨监测点，系统接入47处信号楼/ 信号中继站。
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图3-9 整体系统结构图
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2.2调度所设备结构
调度所为系统最主要的终端设备所在地，
除调度终端外，所有设备均采用冗余结构 ，同时，调度所也是系统对外的接口点 。
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通信 服务器
调度1台
调度2台
调度3台
时 间 服 务 器 UPS
220VAC 路由/安全/交换 一体化设备
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图3-13 数据处理设备（中心）结构
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休息一下
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路由/安全/交换 一体化设备
传输系统MSTP
图3-10 武汉调度所
Page: 6
时钟服务 器
UPS
路由/安全/交换 一体化设备
路由/安全/交换 一体化设备
220VAC
传输系统MSTP
图3-11 广州调度所
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2.3工务段/工务处设备结构
各工务段/工务处
UPS
220VAC
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任务3 高速铁路安全与防灾综合监控系统 的总体架构组成
3-2-1 典型案例——武广线防灾安全监 控系统
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2.1整体系统结构 在武汉、新长沙、新广州站分别设置了集中的 数据处理设备（中心），在武汉调度所设置3 处调度终端、在广州调度所设置1处调度终端 ，在武汉工务段、工务处各设置1处工务终端 ，在株洲工务段、衡阳工务段、广州工务处、 广州工务段分别设置了1处工务终端； 系统在沿线通信基站共设置155处监控采集单 元，设置124处异物侵限监测点、110处风监测 点和51处降雨监测点，系统接入47处信号楼/ 信号中继站。
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图3-9 整体系统结构图
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2.2调度所设备结构
调度所为系统最主要的终端设备所在地，
除调度终端外，所有设备均采用冗余结构 ，同时，调度所也是系统对外的接口点 。
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通信 服务器
调度1台
调度2台
调度3台
时 间 服 务 器 UPS
220VAC 路由/安全/交换 一体化设备
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图3-13 数据处理设备（中心）结构
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路由/安全/交换 一体化设备
传输系统MSTP
图3-10 武汉调度所
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时钟服务 器
UPS
路由/安全/交换 一体化设备
路由/安全/交换 一体化设备
220VAC
传输系统MSTP
图3-11 广州调度所
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2.3工务段/工务处设备结构
各工务段/工务处
UPS
220VAC
铁路防灾安全监控系统简介课件
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
6 GSM-R基站监控单元
专用UPS（双机热备）
7 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。
6 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。
6 GSM-R基站监控单元 自主开发专用监控单元主机、电源模块
6 GSM-R基站监控单元
8 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。
9 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。
监控单元
监控单元
监控单元
监控单元
监测设备
雨量计
风速风 向计
双电网 传感器
地震仪
轨旁控 制器
雪深计
列控系统 牵引供电系统
双电网 传感器
轨旁控 制器
风速风 向计
双电网 传感器
地震仪
轨旁控 制器
列控系统
列控系统 牵引供电系统
防灾安全监控系统总体结构
逻辑电路，实现与列控接口以及列控继电器状态回采
6 GSM-R基站监控单元
专用UPS（双机热备）
7 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。
6 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。
6 GSM-R基站监控单元 自主开发专用监控单元主机、电源模块
6 GSM-R基站监控单元
8 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。
9 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。
监控单元
监控单元
监控单元
监控单元
监测设备
雨量计
风速风 向计
双电网 传感器
地震仪
轨旁控 制器
雪深计
列控系统 牵引供电系统
双电网 传感器
轨旁控 制器
风速风 向计
双电网 传感器
地震仪
轨旁控 制器
列控系统
列控系统 牵引供电系统
防灾安全监控系统总体结构
高速铁路安全监控系统ppt课件
新干线平安设备控制关系表示图
地震监测系统
维护接地开关
列车防护开关
侵入限界警报安装
轨温监测系统
风、雨、水位监测
停 电
架线短路→停电
轨道短路
断线→继电器无鼓励
经过A T C信号停车
警报
高速铁路综合调度中心 防灾平安中央处置子系统
高速铁路公用通讯网 站间通讯网络
挪动设备
信息
LAN
非实时
处置信息
专线实时
高速铁路的平安监控系统
高速铁路平安保证体系的根本构成
1、列车运转管理系统 2、列车运转自动控制，列车与地面信息实时传输系统 3、列车运转形状自诊断系统 4、坚持轨道高平顺性的科学管理系统 5、自然灾祸监测系统 6、严防异物侵入限界监测系统 7、突发事故应急处置系统及规那么
一、自然灾祸的成因、预警、整治技术的研讨
综合调度中心(防灾平安监控系统)
车站综合信息系统
雨量及洪水监测子系统中央安装
RTU数据终端
风 速 风 向
气 压
大 汽 温 度
雨 量
水 位
洪水丈量
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.路基灾祸监测子系统
综合调度中心〔防灾平安监控系统〕
车站综合信息系统
工务维修基地平安监测
三、自然灾祸信息管理系统
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顿。 3.沿线 ：为应付紧急情况，每隔500m，设置联络 。 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顿。 5.变电所互联断路器：有关接触网等发生缺点后，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防万一，每隔15m在隧道两侧安顿荧光灯。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。
地震监测系统
维护接地开关
列车防护开关
侵入限界警报安装
轨温监测系统
风、雨、水位监测
停 电
架线短路→停电
轨道短路
断线→继电器无鼓励
经过A T C信号停车
警报
高速铁路综合调度中心 防灾平安中央处置子系统
高速铁路公用通讯网 站间通讯网络
挪动设备
信息
LAN
非实时
处置信息
专线实时
高速铁路的平安监控系统
高速铁路平安保证体系的根本构成
1、列车运转管理系统 2、列车运转自动控制，列车与地面信息实时传输系统 3、列车运转形状自诊断系统 4、坚持轨道高平顺性的科学管理系统 5、自然灾祸监测系统 6、严防异物侵入限界监测系统 7、突发事故应急处置系统及规那么
一、自然灾祸的成因、预警、整治技术的研讨
综合调度中心(防灾平安监控系统)
车站综合信息系统
雨量及洪水监测子系统中央安装
RTU数据终端
风 速 风 向
气 压
大 汽 温 度
雨 量
水 位
洪水丈量
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.路基灾祸监测子系统
综合调度中心〔防灾平安监控系统〕
车站综合信息系统
工务维修基地平安监测
三、自然灾祸信息管理系统
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顿。 3.沿线 ：为应付紧急情况，每隔500m，设置联络 。 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顿。 5.变电所互联断路器：有关接触网等发生缺点后，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防万一，每隔15m在隧道两侧安顿荧光灯。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。
铁路防灾安全监测系统
列车环境风速
列车运行限速
不大于15m/s
正常速度运行
不大于20m/s
限速300km/h
大于25m/s
限速200km/h
不大于30m/s
限速120km/h
芬兰 维莎拉
德国 拉芙特 大于30m/s
严禁列车进入风区或停车
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
目前国内铁路防灾系统的现状是因地区差异不同。比如乌鲁木齐地区受 风灾最为严重，其防风子系统就相对完善与成熟；西南地区的雨量监测系统 就相对完善。
新建的客运专线铁路防灾安全监控系统作为保证行车安全的重要设备 ，陆续在京津、郑西、武广、沪宁、海南东环等铁路应用。
第一章 系统介绍
1.5 设计目的及原则
借鉴国外先进经验，结合我国实际情况，构建安全可靠的铁路防灾安 全监控平台。
HUB
第一章 系统介绍
1.4 国内外现状－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 长大隧道火灾 工作人员进出门的金属防护栅及专用钥匙、ID卡 无缝线路温度监控
第一章 系统介绍
1.4 国内外现状－中国
为铁路调度提供一手灾害信息，减少其对铁路高速行车的危害 ，保证铁路运输的安全。
各种灾害监测系统集中，节省资源，统一管理与维护。 建立通用数据库，为数据查询与智能分析提供数据基础。
第一章 系统介绍
1.5 设计目的及原则
《信号系统与异物侵限监控系统接口技术条件》运基信号〔2009〕719号 《高速铁路防灾安全监控系统-公跨铁立交桥异物侵限监测方案》运技基础（2010）739号 《新建时速300-350公里客运专线铁路设计暂行规定》 TG04/2009《铁路客运专线技术管理规定（试行）（300~350km/h部分）》 《CTCS-3级列控系统技术创新总体方案》（铁运〔2008〕73号） 《客运专线列控系统临时限速技术规范（V1.0）》（科技运〔2008〕151号） 《地面气象观测规范》（QX/T61-2007） 《中国数字强震动台网技术规程》 《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（铁建设〔2007〕39号） 《信息技术软件生存周期过程》（GB/T8566-2007） 《微型计算机通用规范》（GB/T 9813-2000）
高速铁路自然灾害与异物侵限监测系统培训讲义ppt课件
l 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
1.3灾害监测系统维护管理分界如下：
1.电务部门（通信）和工务部门的分界点：现场风、雨、雪、异物监测设备 数据传输单元（轨旁控制箱）外侧电缆100mm处为界（至监控单元方向） ，现场采集设备侧由工务段管理维护，监控单元侧电缆、监控单元等设备 由所属电务、通信段管理维护。现场地震采集设备以地震坑为界，坑内设 备及地震坑由工务段管理维护，地震坑外至监控单元侧设备由所属电务、 通信段管理维护。工务段监测终端以工务段监测终端处所防灾专用通信设 备侧FE端口为界，端口（不含端口插头）以内（含FE端口至通信设备间配 线）传输通道由所属电务、通信段维护，端口以外（含端口插头）至监测 终端侧由工务段维护。
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°
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。
铁道部调度中心防灾监控系统功能ppt课件
3. 灾害预警及自动报警
系统可根据预先设定的阈值和报警信息传 送规则，将报警信息及处理预案自动发送 给相关业务部门，同时在用户界面上以不 同报警手段(声音或显示等)对灾害分类进行 提示，提醒各相关部门处理。
4. 灾害报警解除报警处理全程跟踪
系统接收报警事件的处理情况反馈信息， 并可在报警消除或事故恢复后获得通知， 以跟踪安全报警事件处理的全过程，实施 全面、实时的安全监控。
8. 后台管理
维护管辖范围内基础数据，配置系统运行 参数，提供用户权限管理和访问日志，可 在同一个系统管理平台上设置所有用户的 访问权限，提供统一的用户认证和权限管 理平台。
休息一下
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2. 灾害预警/报警分析及处理建议生成
按规定对灾害监测信息进行分析处理，给出 影响行车安全的预警/报警信息和处理预案。
处理建议包括灾害种类、灾害强度、灾害发 生时间、地点、线路状态、行车规定和巡检 要求等具体规定。
根据各种灾害的强度，按照灾害处理规程， 至少给出警戒(巡检)、缓行和停车三级报警。
7. 统计分析
提供各类监测数据和事故记录的日、旬、月、 季、年的定期与指定时段的多种统计分析报表 和图表，帮助管理人员全面掌握各类事故发生 和灾害监测的实际状况与变化趋势。
为综合维修段提供管辖范围内监测设备故障的 日、旬、月、季、年的定期与指定时段的多种 统计分析报表和图表，帮助其了解和评价管辖 范围内设备运用情况；利用长期累积的管辖范 围内监测数据进行高级分析。
5. 安全基础数据的共享与查询
集中存储的各类灾害信息可供相关业务部 门按需要访问。
灾害基础数据的查询和使用设有操作人员 身份鉴别，防止非法操作和越权查询，数 据库存储的各类原始监测数据不可修改。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
雨传感器 雪传感器
分析
系统输入：
风监测：瞬时风速、风向、温度、湿度、 气压
雨监测：雨强、累计雨量 雪监测：雪深 地震监控：地震动加速度 异物侵限监控：双层电网状态
系统输出：
灾害报警：向行车指挥调度、工务部门 输出报警，包括限速和封锁
控制措施：信号系统接口控制、牵引供 电系统接口控制
总体技ห้องสมุดไป่ตู้方案
（1）在各现场监测点设置风、雨、雪、地震以及异物侵限现场监测设 备；
高速铁路防灾安全监控系统简介
前言
防灾安全监控系统主要考虑自然灾害对高速铁路行车安全的影响，结合 列车运行信息化处理，实现自然灾害在线监测预警、超限报警，进而实现自 动控车或人工手动控车的目的。本系统负责监视全线自然灾害以及危及行车 安全的情况，提供预防预警告警信息，并通过综合调度中心下达行车、救援、 维修管理等命令。
风监测
报警时限为达到报警门 限不大于10秒。
解除报警时限为大风降 级后不大于10分钟。
超声风传感器 WXT520
风速级别 风速（V）
动车限速值
0（绿色） V<15米/秒
不限速
1（蓝色） 2（黄色） 3（橙色） 4（红色）
15米/秒≤V< 20米/秒
20米/秒≤V< 25米/秒
25米/秒≤V< 30米/秒
双层电网
地震仪
系统功能
系统功能
风信息的采集 雨信息的采集
雨监测子系统
雪信息的采集
异物侵限信息的采集
地震信息的采集
列控接口
牵引供电接口
防灾信息存储、报警和显示
防灾信息查询和分析 风预警 综合网管
雪灾监测子系 统
风监测子系统
异物监控子系 统
防灾系统平台
地震监控子系 统
大风、雨量监测子系统
30米/秒<V
限速300km/h以 下
限速200km/h以 下
限速120km/h以 下
封锁，禁止动车 驶入强风区间
雨监测
限速警戒(mm)
警戒值
连续雨 小时雨
量
量
限速 值
警戒值
连续雨 小时雨
量
量
限速 值
140 20 160 150 30 80
40 160
50
封锁警戒(mm)
连续 雨量
200
小时雨量
50 65
≥30cm
动车限速值 限速245km/h以下 限速210km/h以下 限速160km/h以下 限速110km/h以下 封锁，列车停运
雪传感器
测量方式 测量范围 测量精度 响应时间 供电 温度范围
超声雪深计 国产 超声 0~3m ±0.2 %FS 测量时间可设置 12VDC（9~16VDC）
-40℃～+ 50℃
防灾安全监控系统的监控对象直接与行车安全相关，部分对象直接参与 列控，具有很高的重要性。因此系统设计时在其可靠性、安全性方面均做了 充分的考虑。
系统由各子系统、通信基站监控单元、防灾安全监控中心系统以及传输 网络设备等组成。从前端控制单元、传输通道到中心数据处理设备、网络设 备均采用了双冗余结构，极大地保证了系统的高可靠性。
（2）在邻近现场监测设备的GSM-R基站、车站或变电所的防灾机房内设 置现场监控单元，根据所接入的现场监测传感器的功能不同，分别配置风、 雨、雪、地震以及异物侵限监测的监控单元主机；
（3）在综合维修工区机房设置监控数据处理设备（含维护终端），同 时在各工务段设置工务终端；
（4）在调度所设置调度所设备，在调度所行调台设置防灾监控终端； （5）各监控单元与综合工区、调度所间通过传输网络设备构成传输网 络。 （6）防灾系统在完成异物侵限功能的现场监控单元处通过继电接口直 接与列控系统连接。 （7）防灾系统在完成地震监测功能的现场监控单元处通过继电接口直 接与列控系统和电控系统连接。
异物侵限监测设备－与列控系统接口
接口均采用JWXC-1700型继电器，符合故障-安全原则。列控接口电路 设计符合 《信号系统与异物侵限监控系统接口技术条件》 的要求。
安装方案
安装图片
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。 系统预留本地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波预警与强震监控。 目前，为防止误报引起的停车与停电，暂时只预留接口，不接入列控与 供电。
报警门限参考当地工务部门的雨量监测标准
安装方案
雪监测
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。
雪监测
轨面积雪深度 ≥9cm,≤17cm ≥17cm,≤19cm ≥19cm,≤22cm ≥22cm,≤30cm