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高铁防灾安全视频监控系统应用案例分析

对于铁路运输而言，行车安全是第一位的，防灾安全监控对于保障高速铁路运行起至关重要的作用，通过提供各种自然灾害及异物侵限突发事故情报数据，为运行计划调整提供依据，以保证列车正常运行，是综合调度中心的一个重要组成部分。

????项目概述

????该高铁线路是国家规划的“四纵四横”快速客运网的重要组成部分，线路全长300多公里。

????沿线为亚热带季风性气候，冬季干旱，夏季多雨，干湿交替，四季分明。每年6~9月为汛期。年平均气温14.6℃~16.4℃，极端最低气温-12.9℃~-24℃;极端最高气温43.3℃。春夏多东南风，秋冬多西北风。风力最大8~9级，风速21~25m/s。

????对于铁路运输而言，行车安全是第一位的,特别是对于高速铁路。随着列车运行速度的提高，可能遇到的各种危险因素也在增多。该高铁线路易受大风、暴雨的影响，为了保障行车安全，提高运输效率，需建设包括风、雨的气象监测系统，使高速铁路具备在大风、暴雨气象条件下抵御灾害的能力。另外，过去列车以低速运行时，以人为驾驶为主，当线路上有障碍物时，从目视发现到列车制动停止，时间和距离上尚可保证安全，意外较少。当高速铁路列车以250km/h及以上的速度运行时，目视瞭望已不能保证行车安全，危险大大增加。因此，需要考虑落物对行车的影响。

????针对以上需求，该高铁线路的防灾安全监控系统包括风监测子系统、雨量监测子系统和异物侵限监控子系统三个子系统，该防灾安全监控系统包括，15个风监测点，6个雨监测点和34个异物监测点，并预留了雪深监测和地震监控子系统的接入条件。

????总体方案设计

????防灾监控系统是架构于通信传输系统之上的一套集灾害信息采集、分析、处理和指导、辅助安全行车的平台，主要是对危及铁路运输安全的自然灾害及异物侵限等突发危害进行监测，并提供经处理后的灾害预警信息、限速信息或停运信息等，为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据，以保证列车安全正点、高效、舒适。

????防灾安全监控系统采用统一的处理平台，由调度所设备、监控数据处理设备、监控单元、现场各监测设备及通信网络设备构成。系统总体构成如图1所示。

图1系统总体构图

????·在各现场监测点设置风、雨以及异物侵限现场监测设备;

????·在邻近现场监测设备的GSM-R基站、车站等的机房内设置现场监控单元，根据所接入的现场监测传感器种类的不同，分别配置风、雨以及异物侵限监测的监控单元主机;

????·在工务段机房设置监控数据处理设备，在路局工务处设置工务终端;

????·在调度所设置调度所设备，在调度所行调台设置防灾监控终端;

????·各监控单元与综合工区、调度所间通过传输网络设备构成传输网络，在局界处的传输网络冗余覆盖至临界基站;

????·防灾监控系统在完成异物侵限功能的现场监控单元处通过继电接口直接与列控系统连接。

????系统架构

????现场监控单元

????风监测子系统现场监测设备由风速风向仪、远程数据传输单元等组成。风现场监测设备通过风监测传感器采集监控点现场的风速、风向、气温、气压等信息，并编码后传送给临近基站配置的现场监控单元。

????雨监测子系统现场监测设备由雨量计、远程数据传输单元等组成。雨现场监测设备通过风监测传感器采集监控点现场的雨量信息，并编码后传送给临近基站配置的现场监控单元。

????异物侵限监控子系统现场监测设备由双电网传感器、轨旁控制器等组成。现场异物侵限监测设备主要是对沿线公跨铁桥梁进行监测，通过双电网传感器对公跨铁路桥的落物进行监测，并将报警信息传送到临近基站配置的现场监控单元。

????现场监控单元为机柜式设备，一般采用模块化结构，风、雨、异物侵限监控等各功能子系统均可与监控单元连接，满足风向风速监测、雨量监测、落物监测等子系统的接入和监控，同时预留其它灾害监测子系统扩展接口。

????现场监控单元接收由各个监测点远程数据传输单元传来的数据和信息，过滤掉其中无效的数据和信息，并对数据进行初步的处理，滤除干扰数据，将其中的有效数据和信息转发给监控数据处理设备。

????监控单元主要功能有以下几个方面。

????·现场监控单元同时接入多个不同种类传感器的数据;

????·完成风速(含风向、气温、气压)、降雨量、异物侵限子系统信息等监测信息的采集、缓存、分析和相应的数据处理;

????·将风速、降雨量等监测信息的实时状态信息传送至监控数据处理设备;

????·在发生异物侵限时，监控单元触发列控系统，使列车自动停车;

????·具备自检和对监测设备工作状态的检测功能;同时，能够将故障信息上传至监控数据处理设备并接受监控数据处理设备的集中检