客运专线铁路防灾安全监控系统分析

李志博

摘 要 防灾安全监控系统主要是一套综合了智能采集技术（采集现场风、雨、雪、地震及异物侵限监测数据）、信息处理技术（综合分析、处理、逻辑判断）、自动化控制技术（通过继电器接口联动控制相关系统）、网络技术为一体的集成系统。

关键词 调度所设备；监控单元

中图分类号：U2l 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0019-02

近年来，铁路客运行车多次受到来自自然灾害的影响，铁路客运安全尤为重要，因此铁路防灾安全问题已经成为越来越现实的问题，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系统简要分析如下。

1 主要设计原则

1）可靠性原则：①通过采用合理的系统架构、冗余配置（服务器、监控单元主机、网络、传输通道、传感器冗余）等各种手段确保系统不发生误报及漏报；②通过制定系统的工作环境（考虑现场环境、区间机房极限环境）标准，规范系统设备制造工艺，提高系统可靠性；③不因系统自身的故障影响其他系统的正常工作：应具备远程恢复等功能，不能因本系统故障、误报影响列控联锁、牵引供电等控制系统动作。

2）安全性原则：①应通过制定应用安全、网络安全、接口安全等标准保证防灾系统的安全性；②防灾系统与信号列控联锁、牵引供电系统接口应尽量满足信号、牵引供电系统的安全等级。

3）可维护性原则：①系统应具备自检、设备集中监控等功能，便于集中维护管理；②现场设备应具备便捷的维护管理方式（传感器安装方式等）。

4）先进性原则：监控数据处理设备、监控单元、传感器及网络设备的选型应采用技术先进的产品。

2 系统构成

1）监控数据处理设备构成：由数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端、网络交换机、对外通信接口、黑白激光打印机、防雷单元、网络安全设备、UPS电源及维护终端桌等组成。

2）调度所设备构成：①调度所设备主要由防灾行调终端、通信服务器（含与运调系统的接口）、网络通信设备构成；②通讯服务器双机热备；③监控终端2套，一套冷备。

3）监控单元构成：①监控单元由监控主机模块、各种监测功能模块、继电器组合模块、防雷单元、UPS电源、机柜等组成；②监控单元主机模块及各种监测功能模块（不含继电器组合模块）按双机热备配置、支持热插拔，并且双机热备配置的主机和各种监测功能模块在二块不同的电路板上；③UPS电源选用在线式产品，按双机冗余配置，供电时间不少于2小时（含所有设备供电）。

4）工务监控终端构成：①工务终端由计算机（含显示器）、黑白激光打印机、UPS电源、音箱、计算机桌椅等组成；②工务终端按单套配置，配置与调度所监控终端相同。显示器不小于17吋；UPS按单机配置，供电时间不小于30分钟。

5）风监测设备设置、构成：①山区垭口、峡谷、河谷等地段，平均间距按1 km～5 km布设；②轨面高度10 m及以上的高架桥、5 m及以上的高路堤区段，平均布设间距5 km～10 km；③除上述情况外的平原区段，时速300～350公里客运专线，风速计的平均间距不大于15 km；时速200～250公里客运专线，风速计的平均间距不大于20 km；④根据客运专线的运营速度及沿线气象条件、地理环境，合理布设并适时调整风速计的布设间距；⑤每处风监测点包括2台风速风向计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

6）雨监测设备设置、构成：①雨量计的布设位置应临近路堤、路堑及隧道口等易产生塌方、水冲线路的处所；②连续路基区段，有砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为15 km～20 km；无砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为20 km～25 km；③每处雨监测点包括1台雨量计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备。

7）雪监测设备设置、构成：①原则上按50 km间距设置，深路堑可适当增设雪深计；②雪深计一般设置于综合维修段（综合维修工区、保养点）、工务车间、工务工区等处；③每处雪监测点包括1台雪深计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

8）异物侵限监控设备设置、构成：①公跨铁需布设；②有落石危险的隧道口：隧道专业设置主动、被动防护网隧道口，现场踏勘确定；③公铁并行区段：线路专业设置防护设施地段，现场踏勘确定；④异物侵限监测设备：包括双电网传感器、安装支架、现场控制器等组成；现场控制器包含：电网故障指示灯、现场恢复按钮、现场测试按钮、现场恢复指示灯、上/下行临时通车指示灯、蜂鸣器、端子等设备组成，轨旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*宽*厚度）；现场控制器依据现场环境安装在接触网支柱上或者安装到水泥基础上。

9）地震监控设备构成及设置：①地震加速度≥0.1 g的区段需设置地震监测点；②一般设置于牵引变电所/开闭所/AT所，间距控制在20 km左右；③每个地震监测点设置2套强震仪，2台强震传感器之间间距不小于40 m。

3 系统传输网络

1）现场监测设备至监控单元之间通过电缆实回线传输。

2）监控单元通过双10/100 Mbps接口与通信双FE接口板的2个FE口互联。

3）监控单元至监控数据处理设备核心层网络之间可采用星型结构车站汇聚组网、车站以上星型+车站以下环形（共享2×2 Mbps）或8个左右监控单元共用2个1×2 Mbps通道带宽组网方案。

4 电源、防雷及接地

1）防灾机房防灾监控数据处理设备：设置双UPS电源（0.5h）及电源防雷。

2）区间基站监控单元：设置双UPS电源（2h）及电源防雷，监控单元与现场监测设备之间信号、电源传输线缆防雷。

3）现场监测设备：由监控单元供电，设置信号及电源防雷。

参考文献

[1]B10621-2009/J971-2009高速铁路设计规范（试行）.

[2]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.endprint

摘 要 防灾安全监控系统主要是一套综合了智能采集技术（采集现场风、雨、雪、地震及异物侵限监测数据）、信息处理技术（综合分析、处理、逻辑判断）、自动化控制技术（通过继电器接口联动控制相关系统）、网络技术为一体的集成系统。

关键词 调度所设备；监控单元

中图分类号：U2l 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0019-02

近年来，铁路客运行车多次受到来自自然灾害的影响，铁路客运安全尤为重要，因此铁路防灾安全问题已经成为越来越现实的问题，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系统简要分析如下。

1 主要设计原则

1）可靠性原则：①通过采用合理的系统架构、冗余配置（服务器、监控单元主机、网络、传输通道、传感器冗余）等各种手段确保系统不发生误报及漏报；②通过制定系统的工作环境（考虑现场环境、区间机房极限环境）标准，规范系统设备制造工艺，提高系统可靠性；③不因系统自身的故障影响其他系统的正常工作：应具备远程恢复等功能，不能因本系统故障、误报影响列控联锁、牵引供电等控制系统动作。

2）安全性原则：①应通过制定应用安全、网络安全、接口安全等标准保证防灾系统的安全性；②防灾系统与信号列控联锁、牵引供电系统接口应尽量满足信号、牵引供电系统的安全等级。

3）可维护性原则：①系统应具备自检、设备集中监控等功能，便于集中维护管理；②现场设备应具备便捷的维护管理方式（传感器安装方式等）。

4）先进性原则：监控数据处理设备、监控单元、传感器及网络设备的选型应采用技术先进的产品。

2 系统构成

1）监控数据处理设备构成：由数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端、网络交换机、对外通信接口、黑白激光打印机、防雷单元、网络安全设备、UPS电源及维护终端桌等组成。

2）调度所设备构成：①调度所设备主要由防灾行调终端、通信服务器（含与运调系统的接口）、网络通信设备构成；②通讯服务器双机热备；③监控终端2套，一套冷备。

3）监控单元构成：①监控单元由监控主机模块、各种监测功能模块、继电器组合模块、防雷单元、UPS电源、机柜等组成；②监控单元主机模块及各种监测功能模块（不含继电器组合模块）按双机热备配置、支持热插拔，并且双机热备配置的主机和各种监测功能模块在二块不同的电路板上；③UPS电源选用在线式产品，按双机冗余配置，供电时间不少于2小时（含所有设备供电）。

4）工务监控终端构成：①工务终端由计算机（含显示器）、黑白激光打印机、UPS电源、音箱、计算机桌椅等组成；②工务终端按单套配置，配置与调度所监控终端相同。显示器不小于17吋；UPS按单机配置，供电时间不小于30分钟。

5）风监测设备设置、构成：①山区垭口、峡谷、河谷等地段，平均间距按1 km～5 km布设；②轨面高度10 m及以上的高架桥、5 m及以上的高路堤区段，平均布设间距5 km～10 km；③除上述情况外的平原区段，时速300～350公里客运专线，风速计的平均间距不大于15 km；时速200～250公里客运专线，风速计的平均间距不大于20 km；④根据客运专线的运营速度及沿线气象条件、地理环境，合理布设并适时调整风速计的布设间距；⑤每处风监测点包括2台风速风向计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

6）雨监测设备设置、构成：①雨量计的布设位置应临近路堤、路堑及隧道口等易产生塌方、水冲线路的处所；②连续路基区段，有砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为15 km～20 km；无砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为20 km～25 km；③每处雨监测点包括1台雨量计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备。

7）雪监测设备设置、构成：①原则上按50 km间距设置，深路堑可适当增设雪深计；②雪深计一般设置于综合维修段（综合维修工区、保养点）、工务车间、工务工区等处；③每处雪监测点包括1台雪深计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

8）异物侵限监控设备设置、构成：①公跨铁需布设；②有落石危险的隧道口：隧道专业设置主动、被动防护网隧道口，现场踏勘确定；③公铁并行区段：线路专业设置防护设施地段，现场踏勘确定；④异物侵限监测设备：包括双电网传感器、安装支架、现场控制器等组成；现场控制器包含：电网故障指示灯、现场恢复按钮、现场测试按钮、现场恢复指示灯、上/下行临时通车指示灯、蜂鸣器、端子等设备组成，轨旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*宽*厚度）；现场控制器依据现场环境安装在接触网支柱上或者安装到水泥基础上。

9）地震监控设备构成及设置：①地震加速度≥0.1 g的区段需设置地震监测点；②一般设置于牵引变电所/开闭所/AT所，间距控制在20 km左右；③每个地震监测点设置2套强震仪，2台强震传感器之间间距不小于40 m。

3 系统传输网络

1）现场监测设备至监控单元之间通过电缆实回线传输。

2）监控单元通过双10/100 Mbps接口与通信双FE接口板的2个FE口互联。

3）监控单元至监控数据处理设备核心层网络之间可采用星型结构车站汇聚组网、车站以上星型+车站以下环形（共享2×2 Mbps）或8个左右监控单元共用2个1×2 Mbps通道带宽组网方案。

4 电源、防雷及接地

1）防灾机房防灾监控数据处理设备：设置双UPS电源（0.5h）及电源防雷。

2）区间基站监控单元：设置双UPS电源（2h）及电源防雷，监控单元与现场监测设备之间信号、电源传输线缆防雷。

3）现场监测设备：由监控单元供电，设置信号及电源防雷。

参考文献

[1]B10621-2009/J971-2009高速铁路设计规范（试行）.

[2]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.endprint

摘 要 防灾安全监控系统主要是一套综合了智能采集技术（采集现场风、雨、雪、地震及异物侵限监测数据）、信息处理技术（综合分析、处理、逻辑判断）、自动化控制技术（通过继电器接口联动控制相关系统）、网络技术为一体的集成系统。

关键词 调度所设备；监控单元

中图分类号：U2l 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0019-02

近年来，铁路客运行车多次受到来自自然灾害的影响，铁路客运安全尤为重要，因此铁路防灾安全问题已经成为越来越现实的问题，需要有安全、可行、完整的方案，下面就此系统简要分析如下。

1 主要设计原则

1）可靠性原则：①通过采用合理的系统架构、冗余配置（服务器、监控单元主机、网络、传输通道、传感器冗余）等各种手段确保系统不发生误报及漏报；②通过制定系统的工作环境（考虑现场环境、区间机房极限环境）标准，规范系统设备制造工艺，提高系统可靠性；③不因系统自身的故障影响其他系统的正常工作：应具备远程恢复等功能，不能因本系统故障、误报影响列控联锁、牵引供电等控制系统动作。

2）安全性原则：①应通过制定应用安全、网络安全、接口安全等标准保证防灾系统的安全性；②防灾系统与信号列控联锁、牵引供电系统接口应尽量满足信号、牵引供电系统的安全等级。

3）可维护性原则：①系统应具备自检、设备集中监控等功能，便于集中维护管理；②现场设备应具备便捷的维护管理方式（传感器安装方式等）。

4）先进性原则：监控数据处理设备、监控单元、传感器及网络设备的选型应采用技术先进的产品。

2 系统构成

1）监控数据处理设备构成：由数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端、网络交换机、对外通信接口、黑白激光打印机、防雷单元、网络安全设备、UPS电源及维护终端桌等组成。

2）调度所设备构成：①调度所设备主要由防灾行调终端、通信服务器（含与运调系统的接口）、网络通信设备构成；②通讯服务器双机热备；③监控终端2套，一套冷备。

3）监控单元构成：①监控单元由监控主机模块、各种监测功能模块、继电器组合模块、防雷单元、UPS电源、机柜等组成；②监控单元主机模块及各种监测功能模块（不含继电器组合模块）按双机热备配置、支持热插拔，并且双机热备配置的主机和各种监测功能模块在二块不同的电路板上；③UPS电源选用在线式产品，按双机冗余配置，供电时间不少于2小时（含所有设备供电）。

4）工务监控终端构成：①工务终端由计算机（含显示器）、黑白激光打印机、UPS电源、音箱、计算机桌椅等组成；②工务终端按单套配置，配置与调度所监控终端相同。显示器不小于17吋；UPS按单机配置，供电时间不小于30分钟。

5）风监测设备设置、构成：①山区垭口、峡谷、河谷等地段，平均间距按1 km～5 km布设；②轨面高度10 m及以上的高架桥、5 m及以上的高路堤区段，平均布设间距5 km～10 km；③除上述情况外的平原区段，时速300～350公里客运专线，风速计的平均间距不大于15 km；时速200～250公里客运专线，风速计的平均间距不大于20 km；④根据客运专线的运营速度及沿线气象条件、地理环境，合理布设并适时调整风速计的布设间距；⑤每处风监测点包括2台风速风向计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

6）雨监测设备设置、构成：①雨量计的布设位置应临近路堤、路堑及隧道口等易产生塌方、水冲线路的处所；②连续路基区段，有砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为15 km～20 km；无砟轨道线路，雨量计的布设间距一般为20 km～25 km；③每处雨监测点包括1台雨量计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备。

7）雪监测设备设置、构成：①原则上按50 km间距设置，深路堑可适当增设雪深计；②雪深计一般设置于综合维修段（综合维修工区、保养点）、工务车间、工务工区等处；③每处雪监测点包括1台雪深计、1个现场接线箱（含传输接口设备、电源及防雷设备）。

8）异物侵限监控设备设置、构成：①公跨铁需布设；②有落石危险的隧道口：隧道专业设置主动、被动防护网隧道口，现场踏勘确定；③公铁并行区段：线路专业设置防护设施地段，现场踏勘确定；④异物侵限监测设备：包括双电网传感器、安装支架、现场控制器等组成；现场控制器包含：电网故障指示灯、现场恢复按钮、现场测试按钮、现场恢复指示灯、上/下行临时通车指示灯、蜂鸣器、端子等设备组成，轨旁控制器尺寸：400 mm*350 mm*150 mm（高*宽*厚度）；现场控制器依据现场环境安装在接触网支柱上或者安装到水泥基础上。

9）地震监控设备构成及设置：①地震加速度≥0.1 g的区段需设置地震监测点；②一般设置于牵引变电所/开闭所/AT所，间距控制在20 km左右；③每个地震监测点设置2套强震仪，2台强震传感器之间间距不小于40 m。

3 系统传输网络

1）现场监测设备至监控单元之间通过电缆实回线传输。

2）监控单元通过双10/100 Mbps接口与通信双FE接口板的2个FE口互联。

3）监控单元至监控数据处理设备核心层网络之间可采用星型结构车站汇聚组网、车站以上星型+车站以下环形（共享2×2 Mbps）或8个左右监控单元共用2个1×2 Mbps通道带宽组网方案。

4 电源、防雷及接地

1）防灾机房防灾监控数据处理设备：设置双UPS电源（0.5h）及电源防雷。

2）区间基站监控单元：设置双UPS电源（2h）及电源防雷，监控单元与现场监测设备之间信号、电源传输线缆防雷。

3）现场监测设备：由监控单元供电，设置信号及电源防雷。

参考文献

[1]B10621-2009/J971-2009高速铁路设计规范（试行）.

[2]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.endprint