客運專線鐵路防災安全監控系統分析

李志博

摘 要 防災安全監控系統主要是一套綜合了智能采集技術（采集現場風、雨、雪、地震及異物侵限監測數據）、信息處理技術（綜合分析、處理、邏輯判斷）、自動化控制技術（通過繼電器接口聯動控制相關系統）、網絡技術為一體的集成系統。

關鍵詞 調度所設備；監控單元

中圖分類號：U2l 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0019-02

近年來，鐵路客運行車多次受到來自自然災害的影響，鐵路客運安全尤為重要，因此鐵路防災安全問題已經成為越來越現實的問題，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系統簡要分析如下。

1 主要設計原則

1）可靠性原則：①通過采用合理的系統架構、冗余配置（服務器、監控單元主機、網絡、傳輸通道、傳感器冗余）等各種手段確保系統不發生誤報及漏報；②通過制定系統的工作環境（考慮現場環境、區間機房極限環境）標準，規范系統設備制造工藝，提高系統可靠性；③不因系統自身的故障影響其他系統的正常工作：應具備遠程恢復等功能，不能因本系統故障、誤報影響列控聯鎖、牽引供電等控制系統動作。

2）安全性原則：①應通過制定應用安全、網絡安全、接口安全等標準保證防災系統的安全性；②防災系統與信號列控聯鎖、牽引供電系統接口應盡量滿足信號、牽引供電系統的安全等級。

3）可維護性原則：①系統應具備自檢、設備集中監控等功能，便于集中維護管理；②現場設備應具備便捷的維護管理方式（傳感器安裝方式等）。

4）先進性原則：監控數據處理設備、監控單元、傳感器及網絡設備的選型應采用技術先進的產品。

2 系統構成

1）監控數據處理設備構成：由數據庫服務器、應用服務器、磁盤陣列、維護終端、網絡交換機、對外通信接口、黑白激光打印機、防雷單元、網絡安全設備、UPS電源及維護終端桌等組成。

2）調度所設備構成：①調度所設備主要由防災行調終端、通信服務器（含與運調系統的接口）、網絡通信設備構成；②通訊服務器雙機熱備；③監控終端2套，一套冷備。

3）監控單元構成：①監控單元由監控主機模塊、各種監測功能模塊、繼電器組合模塊、防雷單元、UPS電源、機柜等組成；②監控單元主機模塊及各種監測功能模塊（不含繼電器組合模塊）按雙機熱備配置、支持熱插拔，并且雙機熱備配置的主機和各種監測功能模塊在二塊不同的電路板上；③UPS電源選用在線式產品，按雙機冗余配置，供電時間不少于2小時（含所有設備供電）。

4）工務監控終端構成：①工務終端由計算機（含顯示器）、黑白激光打印機、UPS電源、音箱、計算機桌椅等組成；②工務終端按單套配置，配置與調度所監控終端相同。顯示器不小于17吋；UPS按單機配置，供電時間不小于30分鐘。

5）風監測設備設置、構成：①山區埡口、峽谷、河谷等地段，平均間距按1 km～5 km布設；②軌面高度10 m及以上的高架橋、5 m及以上的高路堤區段，平均布設間距5 km～10 km；③除上述情況外的平原區段，時速300～350公里客運專線，風速計的平均間距不大于15 km；時速200～250公里客運專線，風速計的平均間距不大于20 km；④根據客運專線的運營速度及沿線氣象條件、地理環境，合理布設并適時調整風速計的布設間距；⑤每處風監測點包括2臺風速風向計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

6）雨監測設備設置、構成：①雨量計的布設位置應臨近路堤、路塹及隧道口等易產生塌方、水沖線路的處所；②連續路基區段，有砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為15 km～20 km；無砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為20 km～25 km；③每處雨監測點包括1臺雨量計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備。

7）雪監測設備設置、構成：①原則上按50 km間距設置，深路塹可適當增設雪深計；②雪深計一般設置于綜合維修段（綜合維修工區、保養點）、工務車間、工務工區等處；③每處雪監測點包括1臺雪深計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

8）異物侵限監控設備設置、構成：①公跨鐵需布設；②有落石危險的隧道口：隧道專業設置主動、被動防護網隧道口，現場踏勘確定；③公鐵并行區段：線路專業設置防護設施地段，現場踏勘確定；④異物侵限監測設備：包括雙電網傳感器、安裝支架、現場控制器等組成；現場控制器包含：電網故障指示燈、現場恢復按鈕、現場測試按鈕、現場恢復指示燈、上/下行臨時通車指示燈、蜂鳴器、端子等設備組成，軌旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*寬*厚度）；現場控制器依據現場環境安裝在接觸網支柱上或者安裝到水泥基礎上。

9）地震監控設備構成及設置：①地震加速度≥0.1 g的區段需設置地震監測點；②一般設置于牽引變電所/開閉所/AT所，間距控制在20 km左右；③每個地震監測點設置2套強震儀，2臺強震傳感器之間間距不小于40 m。

3 系統傳輸網絡

1）現場監測設備至監控單元之間通過電纜實回線傳輸。

2）監控單元通過雙10/100 Mbps接口與通信雙FE接口板的2個FE口互聯。

3）監控單元至監控數據處理設備核心層網絡之間可采用星型結構車站匯聚組網、車站以上星型+車站以下環形（共享2×2 Mbps）或8個左右監控單元共用2個1×2 Mbps通道帶寬組網方案。

4 電源、防雷及接地

1）防災機房防災監控數據處理設備：設置雙UPS電源（0.5h）及電源防雷。

2）區間基站監控單元：設置雙UPS電源（2h）及電源防雷，監控單元與現場監測設備之間信號、電源傳輸線纜防雷。

3）現場監測設備：由監控單元供電，設置信號及電源防雷。

參考文獻

[1]B10621-2009/J971-2009高速鐵路設計規范（試行）.

[2]鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術暫行規定.鐵建設

〔2007〕39號.endprint

摘 要 防災安全監控系統主要是一套綜合了智能采集技術（采集現場風、雨、雪、地震及異物侵限監測數據）、信息處理技術（綜合分析、處理、邏輯判斷）、自動化控制技術（通過繼電器接口聯動控制相關系統）、網絡技術為一體的集成系統。

關鍵詞 調度所設備；監控單元

中圖分類號：U2l 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0019-02

近年來，鐵路客運行車多次受到來自自然災害的影響，鐵路客運安全尤為重要，因此鐵路防災安全問題已經成為越來越現實的問題，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系統簡要分析如下。

1 主要設計原則

1）可靠性原則：①通過采用合理的系統架構、冗余配置（服務器、監控單元主機、網絡、傳輸通道、傳感器冗余）等各種手段確保系統不發生誤報及漏報；②通過制定系統的工作環境（考慮現場環境、區間機房極限環境）標準，規范系統設備制造工藝，提高系統可靠性；③不因系統自身的故障影響其他系統的正常工作：應具備遠程恢復等功能，不能因本系統故障、誤報影響列控聯鎖、牽引供電等控制系統動作。

2）安全性原則：①應通過制定應用安全、網絡安全、接口安全等標準保證防災系統的安全性；②防災系統與信號列控聯鎖、牽引供電系統接口應盡量滿足信號、牽引供電系統的安全等級。

3）可維護性原則：①系統應具備自檢、設備集中監控等功能，便于集中維護管理；②現場設備應具備便捷的維護管理方式（傳感器安裝方式等）。

4）先進性原則：監控數據處理設備、監控單元、傳感器及網絡設備的選型應采用技術先進的產品。

2 系統構成

1）監控數據處理設備構成：由數據庫服務器、應用服務器、磁盤陣列、維護終端、網絡交換機、對外通信接口、黑白激光打印機、防雷單元、網絡安全設備、UPS電源及維護終端桌等組成。

2）調度所設備構成：①調度所設備主要由防災行調終端、通信服務器（含與運調系統的接口）、網絡通信設備構成；②通訊服務器雙機熱備；③監控終端2套，一套冷備。

3）監控單元構成：①監控單元由監控主機模塊、各種監測功能模塊、繼電器組合模塊、防雷單元、UPS電源、機柜等組成；②監控單元主機模塊及各種監測功能模塊（不含繼電器組合模塊）按雙機熱備配置、支持熱插拔，并且雙機熱備配置的主機和各種監測功能模塊在二塊不同的電路板上；③UPS電源選用在線式產品，按雙機冗余配置，供電時間不少于2小時（含所有設備供電）。

4）工務監控終端構成：①工務終端由計算機（含顯示器）、黑白激光打印機、UPS電源、音箱、計算機桌椅等組成；②工務終端按單套配置，配置與調度所監控終端相同。顯示器不小于17吋；UPS按單機配置，供電時間不小于30分鐘。

5）風監測設備設置、構成：①山區埡口、峽谷、河谷等地段，平均間距按1 km～5 km布設；②軌面高度10 m及以上的高架橋、5 m及以上的高路堤區段，平均布設間距5 km～10 km；③除上述情況外的平原區段，時速300～350公里客運專線，風速計的平均間距不大于15 km；時速200～250公里客運專線，風速計的平均間距不大于20 km；④根據客運專線的運營速度及沿線氣象條件、地理環境，合理布設并適時調整風速計的布設間距；⑤每處風監測點包括2臺風速風向計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

6）雨監測設備設置、構成：①雨量計的布設位置應臨近路堤、路塹及隧道口等易產生塌方、水沖線路的處所；②連續路基區段，有砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為15 km～20 km；無砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為20 km～25 km；③每處雨監測點包括1臺雨量計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備。

7）雪監測設備設置、構成：①原則上按50 km間距設置，深路塹可適當增設雪深計；②雪深計一般設置于綜合維修段（綜合維修工區、保養點）、工務車間、工務工區等處；③每處雪監測點包括1臺雪深計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

8）異物侵限監控設備設置、構成：①公跨鐵需布設；②有落石危險的隧道口：隧道專業設置主動、被動防護網隧道口，現場踏勘確定；③公鐵并行區段：線路專業設置防護設施地段，現場踏勘確定；④異物侵限監測設備：包括雙電網傳感器、安裝支架、現場控制器等組成；現場控制器包含：電網故障指示燈、現場恢復按鈕、現場測試按鈕、現場恢復指示燈、上/下行臨時通車指示燈、蜂鳴器、端子等設備組成，軌旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*寬*厚度）；現場控制器依據現場環境安裝在接觸網支柱上或者安裝到水泥基礎上。

9）地震監控設備構成及設置：①地震加速度≥0.1 g的區段需設置地震監測點；②一般設置于牽引變電所/開閉所/AT所，間距控制在20 km左右；③每個地震監測點設置2套強震儀，2臺強震傳感器之間間距不小于40 m。

3 系統傳輸網絡

1）現場監測設備至監控單元之間通過電纜實回線傳輸。

2）監控單元通過雙10/100 Mbps接口與通信雙FE接口板的2個FE口互聯。

3）監控單元至監控數據處理設備核心層網絡之間可采用星型結構車站匯聚組網、車站以上星型+車站以下環形（共享2×2 Mbps）或8個左右監控單元共用2個1×2 Mbps通道帶寬組網方案。

4 電源、防雷及接地

1）防災機房防災監控數據處理設備：設置雙UPS電源（0.5h）及電源防雷。

2）區間基站監控單元：設置雙UPS電源（2h）及電源防雷，監控單元與現場監測設備之間信號、電源傳輸線纜防雷。

3）現場監測設備：由監控單元供電，設置信號及電源防雷。

參考文獻

[1]B10621-2009/J971-2009高速鐵路設計規范（試行）.

[2]鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術暫行規定.鐵建設

〔2007〕39號.endprint

摘 要 防災安全監控系統主要是一套綜合了智能采集技術（采集現場風、雨、雪、地震及異物侵限監測數據）、信息處理技術（綜合分析、處理、邏輯判斷）、自動化控制技術（通過繼電器接口聯動控制相關系統）、網絡技術為一體的集成系統。

關鍵詞 調度所設備；監控單元

中圖分類號：U2l 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0019-02

近年來，鐵路客運行車多次受到來自自然災害的影響，鐵路客運安全尤為重要，因此鐵路防災安全問題已經成為越來越現實的問題，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系統簡要分析如下。

1 主要設計原則

1）可靠性原則：①通過采用合理的系統架構、冗余配置（服務器、監控單元主機、網絡、傳輸通道、傳感器冗余）等各種手段確保系統不發生誤報及漏報；②通過制定系統的工作環境（考慮現場環境、區間機房極限環境）標準，規范系統設備制造工藝，提高系統可靠性；③不因系統自身的故障影響其他系統的正常工作：應具備遠程恢復等功能，不能因本系統故障、誤報影響列控聯鎖、牽引供電等控制系統動作。

2）安全性原則：①應通過制定應用安全、網絡安全、接口安全等標準保證防災系統的安全性；②防災系統與信號列控聯鎖、牽引供電系統接口應盡量滿足信號、牽引供電系統的安全等級。

3）可維護性原則：①系統應具備自檢、設備集中監控等功能，便于集中維護管理；②現場設備應具備便捷的維護管理方式（傳感器安裝方式等）。

4）先進性原則：監控數據處理設備、監控單元、傳感器及網絡設備的選型應采用技術先進的產品。

2 系統構成

1）監控數據處理設備構成：由數據庫服務器、應用服務器、磁盤陣列、維護終端、網絡交換機、對外通信接口、黑白激光打印機、防雷單元、網絡安全設備、UPS電源及維護終端桌等組成。

2）調度所設備構成：①調度所設備主要由防災行調終端、通信服務器（含與運調系統的接口）、網絡通信設備構成；②通訊服務器雙機熱備；③監控終端2套，一套冷備。

3）監控單元構成：①監控單元由監控主機模塊、各種監測功能模塊、繼電器組合模塊、防雷單元、UPS電源、機柜等組成；②監控單元主機模塊及各種監測功能模塊（不含繼電器組合模塊）按雙機熱備配置、支持熱插拔，并且雙機熱備配置的主機和各種監測功能模塊在二塊不同的電路板上；③UPS電源選用在線式產品，按雙機冗余配置，供電時間不少于2小時（含所有設備供電）。

4）工務監控終端構成：①工務終端由計算機（含顯示器）、黑白激光打印機、UPS電源、音箱、計算機桌椅等組成；②工務終端按單套配置，配置與調度所監控終端相同。顯示器不小于17吋；UPS按單機配置，供電時間不小于30分鐘。

5）風監測設備設置、構成：①山區埡口、峽谷、河谷等地段，平均間距按1 km～5 km布設；②軌面高度10 m及以上的高架橋、5 m及以上的高路堤區段，平均布設間距5 km～10 km；③除上述情況外的平原區段，時速300～350公里客運專線，風速計的平均間距不大于15 km；時速200～250公里客運專線，風速計的平均間距不大于20 km；④根據客運專線的運營速度及沿線氣象條件、地理環境，合理布設并適時調整風速計的布設間距；⑤每處風監測點包括2臺風速風向計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

6）雨監測設備設置、構成：①雨量計的布設位置應臨近路堤、路塹及隧道口等易產生塌方、水沖線路的處所；②連續路基區段，有砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為15 km～20 km；無砟軌道線路，雨量計的布設間距一般為20 km～25 km；③每處雨監測點包括1臺雨量計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備。

7）雪監測設備設置、構成：①原則上按50 km間距設置，深路塹可適當增設雪深計；②雪深計一般設置于綜合維修段（綜合維修工區、保養點）、工務車間、工務工區等處；③每處雪監測點包括1臺雪深計、1個現場接線箱（含傳輸接口設備、電源及防雷設備）。

8）異物侵限監控設備設置、構成：①公跨鐵需布設；②有落石危險的隧道口：隧道專業設置主動、被動防護網隧道口，現場踏勘確定；③公鐵并行區段：線路專業設置防護設施地段，現場踏勘確定；④異物侵限監測設備：包括雙電網傳感器、安裝支架、現場控制器等組成；現場控制器包含：電網故障指示燈、現場恢復按鈕、現場測試按鈕、現場恢復指示燈、上/下行臨時通車指示燈、蜂鳴器、端子等設備組成，軌旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*寬*厚度）；現場控制器依據現場環境安裝在接觸網支柱上或者安裝到水泥基礎上。

9）地震監控設備構成及設置：①地震加速度≥0.1 g的區段需設置地震監測點；②一般設置于牽引變電所/開閉所/AT所，間距控制在20 km左右；③每個地震監測點設置2套強震儀，2臺強震傳感器之間間距不小于40 m。

3 系統傳輸網絡

1）現場監測設備至監控單元之間通過電纜實回線傳輸。

2）監控單元通過雙10/100 Mbps接口與通信雙FE接口板的2個FE口互聯。

3）監控單元至監控數據處理設備核心層網絡之間可采用星型結構車站匯聚組網、車站以上星型+車站以下環形（共享2×2 Mbps）或8個左右監控單元共用2個1×2 Mbps通道帶寬組網方案。

4 電源、防雷及接地

1）防災機房防災監控數據處理設備：設置雙UPS電源（0.5h）及電源防雷。

2）區間基站監控單元：設置雙UPS電源（2h）及電源防雷，監控單元與現場監測設備之間信號、電源傳輸線纜防雷。

3）現場監測設備：由監控單元供電，設置信號及電源防雷。

參考文獻

[1]B10621-2009/J971-2009高速鐵路設計規范（試行）.

[2]鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術暫行規定.鐵建設

〔2007〕39號.endprint