鐵路事故救援電子系統(tǒng)的研究

西南交通大學(xué) 劉 廉

一、鐵路電子綜合控制系統(tǒng)功能

在電子系統(tǒng)的支持下，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個(gè)管理的整體，即鐵路綜合控制系統(tǒng)。其主要的功能包括了：信息采集、信息處理、信息分析等，其中信息采集是對(duì)車(chē)輛、旅客進(jìn)行動(dòng)化的信息采集，并賦予其實(shí)時(shí)性，同時(shí)完成對(duì)信息的動(dòng)態(tài)化維護(hù)和機(jī)房環(huán)境的監(jiān)控，以此維護(hù)鐵路運(yùn)輸?shù)男畔?zhǔn)確。

1.采集與發(fā)布系統(tǒng)

在整個(gè)電子綜合控制系統(tǒng)中其核心是以客運(yùn)系統(tǒng)為統(tǒng)一的綜合控制信息基礎(chǔ)，根據(jù)聯(lián)動(dòng)模式、訪問(wèn)安全策略等按照指定的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)信息進(jìn)行采集和發(fā)布，此時(shí)整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的信息將根據(jù)客運(yùn)信息而進(jìn)行調(diào)整和配合，按照一定的時(shí)間間隔進(jìn)行指令的發(fā)布，以此協(xié)調(diào)運(yùn)行系統(tǒng)，包括車(chē)輛、人員、道岔等，以此獲得最佳的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況將在調(diào)度中心的控制平臺(tái)上進(jìn)行顯示，平臺(tái)上進(jìn)行的操作將作為日志進(jìn)行記錄，輔助保證信息的有效性和安全性。

2.綜合指揮系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)中獨(dú)立設(shè)置指揮系統(tǒng)，其負(fù)責(zé)計(jì)劃管理、客運(yùn)組織狀態(tài)監(jiān)控、客運(yùn)組織信息分析、故障救援系統(tǒng)、異常監(jiān)控系統(tǒng)等。其中，計(jì)劃管理：是按照常規(guī)的時(shí)刻表，對(duì)綜合控制系統(tǒng)采集到的信息和客運(yùn)計(jì)劃等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成當(dāng)日的作業(yè)計(jì)劃，并進(jìn)行自動(dòng)化管理與提示，以此保證正常的客運(yùn)工作。客運(yùn)監(jiān)控：此系統(tǒng)主要是對(duì)客運(yùn)的情況進(jìn)行管理和監(jiān)督，是對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)上的綜合狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督和綜合評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)監(jiān)督客運(yùn)系統(tǒng)的狀況。此功能集成了控制系統(tǒng)中采集到的各個(gè)部位的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如監(jiān)控設(shè)備信息，音頻、視頻信息等獲取的實(shí)時(shí)信息，并結(jié)合整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，進(jìn)行全方位的監(jiān)控和指揮，與目前鐵路中設(shè)置的電子監(jiān)控、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，以此獲得鐵路運(yùn)輸?shù)牡谝皇仲Y料，并實(shí)現(xiàn)前面監(jiān)控。

3.預(yù)警系統(tǒng)

在整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)定預(yù)警界限，就在系統(tǒng)中對(duì)某些特定的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，即在監(jiān)控系統(tǒng)采集到的信息超過(guò)界限的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，同時(shí)相應(yīng)的預(yù)警機(jī)制就被激發(fā)，激發(fā)后整個(gè)預(yù)警機(jī)制需要進(jìn)行兩個(gè)動(dòng)作，一方面對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行核實(shí)，通過(guò)在線監(jiān)測(cè)或者手動(dòng)控制對(duì)預(yù)警位置或者事故點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)，防止誤報(bào)導(dǎo)致的系統(tǒng)誤動(dòng)，一方面進(jìn)入到應(yīng)急伺服狀態(tài)，即在核實(shí)信息沒(méi)有反饋的時(shí)候所有的系統(tǒng)都應(yīng)處在應(yīng)急伺服狀態(tài)，以備事故的發(fā)生。一旦核實(shí)故障將全面進(jìn)入到應(yīng)急操控中。并按照既定的應(yīng)急響應(yīng)措施對(duì)設(shè)備、線路控制等進(jìn)行操作，以此控制事故范圍最小。

4.事故應(yīng)急控制

設(shè)計(jì)獨(dú)立于現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)之外的故障判斷與隔離系統(tǒng)。在供電線路發(fā)生故障，該系統(tǒng)只做故障區(qū)段判定，并不做相應(yīng)故障隔離，因此該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)完全適用鐵路1O kV電力系統(tǒng)現(xiàn)有運(yùn)行模式。故障隔離有2種方式：一是遠(yuǎn)程人工操作隔離。由值班人員根據(jù)系統(tǒng)提示，遠(yuǎn)程遙控?cái)嚅_(kāi)故障區(qū)段兩側(cè)斷路器；值班人員遠(yuǎn)程遙控操作（或配電室就地操作）合兩側(cè)配電室斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。二是系統(tǒng)自動(dòng)操作隔離。系統(tǒng)自動(dòng)下達(dá)遙控操作命令，斷開(kāi)故障區(qū)段兩側(cè)斷路器；自動(dòng)下達(dá)遙控操作命令，合兩側(cè)配電室斷路器，或值班人員遠(yuǎn)程遙控操作（或配電室就地操作）合兩側(cè)配電室斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。利用無(wú)線GPRS網(wǎng)絡(luò)及小波分析理論，實(shí)現(xiàn)了電力線路故障自動(dòng)判斷與隔離，不僅解決了電力線路故障查找效率低下以及因試送電造成的設(shè)備沖擊等難題。

二、電子綜合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在電子綜合控制系統(tǒng)中，其主要的核心就是中心服務(wù)器、接口設(shè)備、采集系統(tǒng)、指揮平臺(tái)等。中心服務(wù)器主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理，協(xié)調(diào)整個(gè)電子系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。整個(gè)系統(tǒng)的邏輯管理主要依靠的就是服務(wù)器的強(qiáng)大功能。接口設(shè)備主要是針對(duì)外部設(shè)備設(shè)置的數(shù)據(jù)交互設(shè)備，其負(fù)責(zé)的將外部采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化形成服務(wù)器可以處理和綜合的數(shù)據(jù)。前置設(shè)備負(fù)責(zé)對(duì)采集系統(tǒng)進(jìn)行控制并負(fù)責(zé)內(nèi)部信息交互。指揮控制平臺(tái)利用強(qiáng)大的硬件設(shè)備負(fù)責(zé)對(duì)內(nèi)外數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析、指令發(fā)送等保證系統(tǒng)的正常而高效的運(yùn)行。

三、系統(tǒng)的構(gòu)建與功能實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)構(gòu)成的條件和方法

鐵路信息化建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，眾多的電子電氣化系統(tǒng)相繼投入到運(yùn)行中，其中作用突出的系統(tǒng)有：聯(lián)合客票發(fā)售系統(tǒng)、鐵路通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動(dòng)信息控制系統(tǒng)等。這些為數(shù)據(jù)信息、網(wǎng)絡(luò)化客運(yùn)指揮系統(tǒng)的構(gòu)建都提供了必要的硬件基礎(chǔ)。綜合控制系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)將解決將眾多系統(tǒng)整合起來(lái)的問(wèn)題，即將線路供電、線路監(jiān)控、道岔控制、客車(chē)運(yùn)行、應(yīng)急調(diào)度等系統(tǒng)綜合到一個(gè)大的系統(tǒng)中，將各個(gè)子系統(tǒng)的信息綜合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行的綜合化管理，即做到對(duì)列車(chē)的運(yùn)行狀況、線路狀況等信息進(jìn)行采集，并進(jìn)行綜合分析，然后利用電子系統(tǒng)完成對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化、在線監(jiān)控，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)闹悄芑芸兀讼到y(tǒng)應(yīng)將客運(yùn)系統(tǒng)作為核心進(jìn)行設(shè)置，并以此獲得人性化的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

2.鐵路事故救援響應(yīng)

電子綜合控制系統(tǒng)的建立是為了更好的實(shí)現(xiàn)日常管理和監(jiān)控，然為鐵路運(yùn)行常常會(huì)受到環(huán)境因素的影響，從而引發(fā)事故。因此在電子綜合控制系統(tǒng)的建立時(shí)就應(yīng)當(dāng)將救援響應(yīng)作為其中有的組成部分，此系統(tǒng)需要考慮兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，一是對(duì)危險(xiǎn)的預(yù)判和檢測(cè)，二是對(duì)事故救援的響應(yīng)和指揮。系統(tǒng)應(yīng)利用在線檢測(cè)或者報(bào)警系統(tǒng)對(duì)列車(chē)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)參數(shù)進(jìn)行分析，并實(shí)施獲取沿線的環(huán)境狀況，以此對(duì)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)的報(bào)警。在事故形成后應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況和信息，分析其事故的嚴(yán)重性而采用不同的應(yīng)急預(yù)案，調(diào)動(dòng)資源進(jìn)行救援，以此實(shí)現(xiàn)監(jiān)控+救援的應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜合地看，鐵路電子系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的眾多系統(tǒng)的合稱(chēng)，但在未來(lái)的智能化鐵路管理中，電子系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)將進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整合，即完成以可客運(yùn)管理為核心、電子監(jiān)控為基礎(chǔ)的鐵路綜合性管理控制系統(tǒng)，以保證鐵路運(yùn)行的智能化和安全化。

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