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高速铁路灾害监测系统优化升级

王瑞：中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，助理研究员，北京，

100081

【摘要】随着我国高速铁路的建设发展，灾害监测系统在保障运行安全方面发

挥着越来越重要的作用。与此同时，基于三级架构的防灾系统在正常运行、运

行维护和管理等方面的局限性也越发突出。提出基于铁路局中心系统和现场监

测设备的两级灾害监测系统，着重分析铁路局中心系统的架构、构成、接口关

系和信息流程，并提出灾害监测系统的升级方案，体现灾害监测系统的整体性，

实现与管内灾害监测系统及路内外相关系统的数据共享和互联互通，从而提高

系统的准确性和可靠性。

【期刊名称】中国铁路

【年(卷),期】2013(000)010

【总页数】4

【关键词】灾害监测系统；铁路局中心系统；两级架构

1既有灾害监测系统概述

在我国高速铁路建设过程中，按照“三同时”原则，自然灾害（风、雨、雪、

地震）及异物侵限监测系统（简称灾害监测系统）与各条高速铁路同时设计、

同时施工、同时投产使用。灾害监测系统主要包括大风监测子系统、雨量监测

子系统、雪深监测子系统、地震监测子系统和异物侵限监测子系统，是铁路信

息化的重要组成部分，是保障高速铁路列车运行安全的重要技术手段，涉及工

务、调度、信号、通信、牵引变电等多个部门。

既有灾害监测系统由现场监测设备（风速风向仪、雨量计、雪深计、加速度计、

双电网传感器）、监控单元、监控数据处理设备、监控终端及传输网络构成，并

与调度指挥、信号、牵引变电等系统连通。系统主要功能包括实时监测功能、

报警限速提示功能、紧急处置功能和查询统计功能等，但由于系统按线建设，

致使同一铁路局管内各条高速铁路的灾害监测和报警信息不能共享、不能实现

互联互通。在铁路信息化总体规划指导下，需建设铁路局中心系统，实现各灾

害监测系统的数据交换、互联互通、与相邻铁路局灾害监测报警信息及路内外

相关系统实现数据共享的功能。

2灾害监测系统优化

2.1系统架构

基于两级架构的灾害监测系统由铁路局中心系统和现场监测设备组成。现场监

测设备由现场采集设备和监控单元构成。铁路局中心系统由数据处理中心、前

端应用两级结构组成，汇总处理风、雨、雪及异物侵限监测、报警信息，并与

CTC系统、防洪管理系统、综合视频监控系统、其他铁路局中心系统及省气象

局气象观测网相关系统进行信息交换和共享。灾害监测系统架构见图1。

2.2逻辑结构

铁路局中心系统从逻辑功能上划分为数据接口、数据处理存储、应用展示3层

（见图2）。

（1）数据接口包括网络设备、数据接口服务器、接口软件等。

（2）数据处理存储包括数据库服务器、数据库软件、后台应用软件，以及提供

信息共享和交换的处理机制。

（3）应用展示包括提供监测、报警提示、紧急处置等应用功能，以及辅助应用

系统配置与管理的相关功能。系统应用功能主要涵盖调度指挥、综合维修、维

护管理3方面。

2.3系统构成

铁路局中心系统由应用服务器、数据库服务器、接口服务器、存储设备及网络

设备构成。设置应用服务器1套，数据库服务器1套，接口服务器1套，存储

设备1套，网络设备1套及显示终端多套（见图3）。

2.4接口关系

铁路局中心系统接口关系见图4。

（1）与相邻铁路局灾害监测局级系统之间的关系：相邻两个铁路局临界监测点

发生风、雨、雪报警，需局级中心系统将报警信息发送至对方局级中心系统，

以便对方局级中心系统做出相应的报警评判或预警处理。

（2）与CTC系统关系：异物侵限监测点发出报警后，灾害监测系统自动控制

接口继电器动作，CTC系统通过列控系统采集接口继电器状态并将报警影响区

间显示为红光带。在灾害监测系统行车调度终端下达上、下行临时行车命令后，

灾害监测信息系统控制接口继电器动作，CTC系统通过列控系统采集接口继电

器状态，并将报警影响区间恢复到上、下行临时行车状态。

（3）与防洪管理信息系统关系：监测点发生大雨报警时，局级中心系统将报警

信息发送至防洪管理信息系统。

（4）与综合视频监控系统关系：监测点发生大雨、大雪、异物侵限报警时，铁

路局级中心系统将报警信息发送至综合视频监控系统。

（5）与铁路时间同步系统关系：铁路局级中心系统定时从铁路时间同步系统母

钟获取同步时间信息。

2.5信息流程

铁路局中心系统信息处理流程见图5。灾害监测系统（包括监控单元、监控处

理设备、相邻铁路局）和路外系统的报警数据、监测数据流入数据处理中心；

经过前置机解析后，