3铁路客运专线防灾安全监控系统方案

RAILWAYSIGNALLING&COMMUNICATIONOctober12005Vol141　No110

通信技术

铁路客运专线防灾安全监控系统方案

沙玉林3

摘要:介绍了国内外铁路防灾安全监控系统的现状及发展,提出了我国铁路客运专线防灾安全监

控系统的设计方案,并分析了需要进一步研究的主要问题。关键词:防灾安全监控系统　客运专线　方案

Abstract:ThestatusanddevelopmentofDisasterPreventionandSafetyMonitoringSystem(DPSMS)homeandabroadareintroduced.AdesignplanofDPSMSforChinapassengerlinesisproposedandmainproblemsareanalyzedandmajorissuesthatneedtostudyarealsoanalyzed.Keywords:DisasterPreventionandSafetyMonitoringSystem;Passengerspecialline;Project　　随着我国铁路客运专线建设高潮的到来,与之相关的新技术以及如何应用到工程中变得迫切起来。目前我国尚无高速铁路及客运专线的建设经验,对于防灾安全监控系统而言,需要解决:如何确定整体设计方案;如何融入铁路客运专线庞大的信息系统,与相关系统安全及时地进行信息交换;如何与桥梁、路基等土建工程协调配合。

日本铁路对灾害的防范工作十分重视。防灾安全监控系统是日本新干线上的COSMOS系统(列车运行综合管理系统)中的一个重要子系统。灾害检测预报设备就是为了预防灾害发生而采用的重要工具,包括对沿线气象(风、雨、雪)、地震、钢轨温度和落物等设备的检测,当出现异常情况时可自动预报和告警。

法国乃至欧洲的防灾安全监控系统的设计理念与日本有很大的差别。它首先对每一种灾害对行车造成的危害进行风险评估,根据危害程度及风险系数划分为“可以接受”和“不能接受”2个层次。对于“可以接受”的灾害忽略不计;对于“不能接受”的灾害进行分析,考虑在具体条件下如何进行风险防范。而日本则先根据以往的经验设置防灾系统,然后通过运营实践再对其进行调整。

目前,我国尚无系统的防灾安全监控系统的建设经验,一些地区只进行了少量应用,如对易造成滑坡和泥石流的地区使用了雨量计,某些大风区段使用了风速计,这些为客运专线的防灾安全监控系统建设提供了宝贵的经验。

1　国内外防灾安全监控系统的发展现状

铁路防灾安全监控系统,应能够提供各种自然灾害情报数据,为列车运行控制提供依据;应能够提供各种设备运行状态,以保证列车正常运行;应能够提供有关防灾数据(预警、限速、停运决策信息),为运行计划调整提供依据。

国外高速铁路及客运专线的防灾安全监控系统分别以法国和日本为代表。

法国地中海线的防灾安全监控系统由许多独立的系统组成,主要由风监测、落物监测、地震监测和防护开关等系统组成,系统之间并没有进行综合。以法国风监测系统为例,风监测系统由现场采集设备(风速计)、车站设备和中心设备组成。现场采集到的信息通过电缆传至车站设备进行分析,得出处理方案,再将信息送至CTC系统、告警器和调度中心。处理方案根据现场采集的信息和规定的限速标准进行比较确定。限速标准的制定综合考虑运营商的需要及灾害的危害程度。

日本是世界上灾害发生比较频繁的国家之一,

2　我国防灾安全监控系统的设计方案

我国的防灾安全监控系统,应在借鉴国内外高速铁路现有系统的基础上,根据我国国情和客运专线的用户需求,以及列车运行控制系统、通信系统、综合调度系统、桥梁、路基等相关系统,经过综合考虑进行设计。211　监控内容

根据气象及地形地貌特点,防灾安全监控系统包括:风监测系统、雨量及洪水监测系统、地震监

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　3铁道第三勘察设计院　工程师,300251　天津　收稿日期:2005205216

　铁道通信信号　2005年第41卷第10期

测系统、轨温监测系统、火灾监测系统以及异物侵限及非法侵入防护系统。其中,风监测系统用来防止强风引起脱轨或飞来物造成事故;雨量及洪水监测系统用来防止铁路桥涵及线路受洪涝灾害、江河决堤、水库溃决等影响,如路基和桥涵被淹或冲毁,线路溜坡、沉降和坍塌等;地震监测系统用来防止因地震导致列车脱轨、倾覆及冲入受灾地区等事故;轨温监测系统用来监测无缝线路的轨温、安全储备量、气象等信息,为工务维修部门、综合调度中心提供决策依据;火灾监测系统可最大限度地防止列车在隧道内发生火灾和火灾列车进入隧道,以及大型站房火灾造成重大损失;异物侵限及非法侵入防护系统是用来防止铁路下钻公路(或铁路)桥(铁路在下)、隧道入口、滑坡带路堑落石威胁铁路行车安全。212　构成方案

3.区域监控中心(DSC)。它主要完成接收监

控单元上传的实时、非实时、移动设备采集的数

据,进行数据分析、故障告警与处理,控制各监控单元和监控模块,执行区域线路设备的维护等。

4.主监控中心(MSC)。它主要完成向上级安全指挥中心提供必要的数据,进行数据分析,并为信号和控车系统提供必要数据,数据输入接口接收气象局、地震局等各种灾害数据,指导并监控各DSC正常工作,还用来实现与备用中心的远程互备。必要情况下,区域监控中心和主监控中心可以合并设置。

另外,当全国的多条客运专线连成网状时,可以增加设置总监控中心,集中处理各条客运专线的监控。213　信息流向及交换系统的信息流向见图2。铁路客运专线信息系统包括防灾安全监控系统、综合调度系统、列车运行控制系统、客运营销系统、运力资源管理系统(包括机务、车辆、工务、电务等管理信息系统)、决策支持系统等等,系统庞大而又复杂。图2只是说明了防灾安全监控系统内部的信息流向,防灾安全监控系统作为铁路客运专线信息系统的一个组成部分,需要与各相关系统进行信息交换。比如:防灾安全监控系统在发现线路有障碍会影响行车时,会将信息通过传输系统传送给综合调度系统,综合调度系统通知列车运行控制系统对运行中的列车进行限速或停车,同时通知线路维护部门进行线路抢修。这只是一个简单的例子,在实际运营中,各系统间的信息交换非常多,而很多信息是直接关系到行车安全的。因此,信息交换的安全性和实时性是至关重要的。

由国内外现有的系统来看,防灾监控系统有的建设成独立分散的方式(如法国的地中海线),也有的建设成集中控制的方式(如日本的COS2MOS)。但从系统的发展趋势看,为防止信息资源的浪费,方便进行系统监控及系统维护,信息集中和信息共享是铁路客运专线防灾安全监控系统的发展趋势。系统的整体构成见图1。

图1　防灾安全监控系统框图

由图1可见,防灾安全监控系统是构架在铁路通信传输网基础之上的安全信息采集、监控系统。

系统由现场数据采集设备、监控单元(SU)、区域监控中心(DSC)和主监控中心(MSC)组成。

1.现场采集设备。它主要完成本区域内的各

图2　防灾安全监控系统信息流向

种信息量的采集,如风速计用来采集风速值,雨量计用来采集降雨量值等。

2.监控单元(SU)。它主要接收现场采集设备的实时数据,对其进行分析,并显示重要的告警,同时管理所连接的设备。—34

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目前,解决异构系统的互通有2种方式:①可以采用中间件方式,各系统间互连时首先经过中间件,将自己的协议进行转换,变成对方子系统能够接受的协议,这样就可以实现2个子系统间的信息交换;②采用通用信息平台方式,各子系统统一接到通用信息平台上,在平台内进行信息交换,平台

　2005年10月　第41卷　第10期铁道通信信号

RAILWAYSIGNALLING&COMMUNICATIONOctober12005Vol141　No110

计费网络在承德分公司的应用

李秋君3

　　目前铁通承德分公司只在承德车站路建有营业

厅,面对当前激烈的电信市场竞争,已经远远不能满足客户的需求。针对承德市区以外的外县用户交费难、话费查询难、业务受理难等情况,在外县支局设立营收终端是解决上述问题的必要手段。

研发现,兴隆县、洞庙河既有路由器7609设备又有3528交换设备,兴隆支局需在兴隆县、洞庙河设立2台营收终端设备;平泉支局有路由器7609设备、宽带终端HAMMER10000设备,需设立1台营收终端设备;隆化支局既有路由器7609设备又有3528交换设备,需设1台营收终端设备;上板城既没有路由器7609设备也没有3528交换设备,承德县支局需在上板城、新杖子设立2台营收终端设备。兴隆支局、隆化支局、平泉支局可采用同种组网方式,承德县上板城增加1台网桥,采用其他组网方式。这样,对于承德分公司的计费网络,其所有营收终端都可以不使用HDSL、Cisco系列路由器、Cisco系列交换机。在微机数量不足的情况下,可以改造报废微机作为分公司营收中心、兴隆支局、隆化支局、平泉支局、承德县支局的营收终端,并完成承德分公司计费网络的组网工作,它为分公司节约了近3万元开支。

1　设计思想

参考其他的公司的计费系统,其前期组网大部分是通过2Mb/s传输设备与交换设备联网,这样既要安装交换机、路由器,还要有专用通道的配合,设备投资较大。随着通信技术的发展及设备的更新,面对现有网络资源,如何利用既有设备来节约开支、降低成本、保证传输的稳定性,是本次设立营收终端的前提。为此,经对现有可利用设备调　3铁通承德分公司市场部　助理工程师,067000　河北承德　收稿日期:2005204211

具有多种标准的、开放的协议,几乎囊括了所有子系统的协议。如果子系统的协议非常独特,平台不具备,则需要对平台进行开发,增加子系统要求的协议。上述2种解决方案中,通用信息平台方式是发展方向,可以实现信息在统一的平台上交换而对子系统没有影响。另外,目前防火墙技术发展较完善,而且可以采用硬件隔离措施加强网络的安全性。

度5～7m,这需要统一协调桥面的基础设施布置,还包括电缆槽、接触网立柱、声屏障等设施,同时需要在桥面上预留水泥基础和螺栓,并预留钢管以方便接线。这就需要对防灾安全监控的现场设施,如风向风速计、监控单元的安装条件先期进行研究设计,以免对后期施工造成重大影响。在路基上安装防灾安全监控设施与桥梁类似。

总之,国外的高速铁路和客运专线已经有了几十年的运营经验,对于防灾安全监控系统在灾害条件下的限速和停运已经有了比较完善的制度;而我国刚刚开始进行客运专线的建设,尚无运营经验,国内相关单位应尽早进行这方面的研究,以便及早确定列车的运行方案。

参

考

文

献

3　与桥梁、路基等的协调施工

在客运专线的建设中,通常是先进行桥梁、路基等土建工程的施工,防灾安全监控系统在工程后期才进行建设。但防灾安全监控系统需要在某些桥梁、路基上安装现场设备,如果不进行基础设施预留,防灾安全监控设施的施工势必会破坏已经建成的桥梁、路基设施,造成严重后果。因此如何与桥梁、路基等土建工程的协调配合十分重要。比如:在桥梁上安装风向风速计,安装位置要求距线路中心水平距离不小于3m,距轨面垂直高

1　法国SNCFI国际咨询公司咨询报告.2004,8

(责任编辑:诸　红)

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