任务3高速铁路安全与防灾综合监控系统的总体架构组成.

1、教案一f页课程名称高速铁路安全与防灾技术编号3学习单元任务3综合防灾安全监控系统总体架构教学目的与要求知识目标：掌握高速铁路防灾安全监控系统的总体架构和各部分组成。通过京 沪和武广高速铁路防灾安全监控系统案例熟悉高铁防灾系统的结构和组成。能力目标：掌握高速铁路防灾安全监控系统的总体架构和各部分组成。授课方式板书多媒体仿真演示实物演小分组讨论学生操作VVV教学资源教材、教案、PPT、习题、现场图片、相关文件和规章制度重点难点重点：掌握高速铁路防灾安全监控系统的总体架构和各部分组成。难点：掌握高速铁路防灾安全监控系统的总体架构和各部分组成。教学进程复习5分钟讲课40分钟小结5分钟上机操作40分钟任

2、课教师编写日期年 月日【新课内容】任务3综合防灾安全监控系统总体架构、系统结构由国内外现有的高速铁路防灾监控系统来看，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COSMOS）。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高速铁路防灾安全监控系统的发展趋势。高速铁路综合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和监控系统，是运营调度系统的一个子系统。系统由现场数据采集设备、 基层站段、铁路局调度所和铁道部调度中心四级防灾监控系统构成。门的信思羲统图3-1快道部调度中心我今防宏由柠系统路局

3、调度所燎合安全的灾匕控系统综合防灾安全监控系统系统基本结构示意基层站段城安全防灾超捏家境II 根雪监测 孰温Iftl 匚用物|孙氏I他II*潴拒喻计用班舸台华电调度台就*调厦石1、现场数据采集设备主要包括风向风速计、雨量计、强震仪、温度传感器、积雪深度计以及数据采集器等。它主要完成管辖区域内的各种信息量的采集， 如风速计用来采集风速 值，雨量计用来采集降雨量值等，采集信息经专用电缆及传输主干网分别传送至 基层站段级防灾监控系统。2、基层站段级防灾监控系统基层站段级防灾监控系统汇聚各类安全监测信息和设备工作状态信息，并可以根据相关预警模型或报警阂值，提示相关人员及时开展各类巡视、维修、 抢修和救

4、援工作。系统将重要信息传送到铁路局调度所级防灾监控系统，同时接收调度所运营调度系统下达的各种巡视、维修、维护、抢险及救援等指令。3、路局调度所级防灾监控系统任务是接收基层站段防灾监控系统上传的各类数据，并对其进行处理，处理后的强风、暴雨、洪水、轨温、地震等报警信息中包括灾害强度、线路状态、行车规定和巡检要求等具体规定。按照灾害处理规程给出预警处理建议和运营管制方案，并将建议和方案传送至调度所各相关调度台，必要时通知维修和救援部门作好准备。当灾害恢复后，将解除运营管制，将相关信息发给相关调度台，行车调度台将其作为调整行车运行计划的参考因素。救援列车由动车调度台通知动车段调动，救援部门由相关车站出

5、面协调。4、铁道部调度中心防灾监控系统主要任务是将各调度所放在监控系统上传的信息存档记录以供决策。必要情况下，铁道部调度中心级防灾监控系统可以完全接管路局调度所防灾监控系统，此时完全拥有路局调度所防灾监控系统的功能。二、典型案例1、京沪高铁防灾安全监控系统1.1 整体防灾安全监控系统的构成图京沪高铁防灾安全监控系统是大风监测子系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统以及地震监控子系统的集成系统，并预留与道岔融雪子系统等其它子系统的接口。京沪高铁防灾安全监控系统由风、雨现场监测设备、异物侵限现场监控设备、地震现场监测设备、GSM-R 基站（含车站、线路所）监控单元、综合维修段监控数据处理设备、调

6、度所设备以及传输网络等组成。整体防灾安全监控系统的构成图见3-2。1）现场监测设备现场监测设备由风、雨现场监测设备、异物现场监控设备及地震现场监测设备组成示防灾安全监控系统FIX软件主画面济南局调度所二T务舞吓 中心号用空的林A !=y发核及Q3匚g5. a-可喉号一翳BGSM-R基站（含车站、线蹈所）口单元现场淄测设备向攸；：“，噂轨楚勖海心烘S I加速厘计列控中心图3-2京沪高铁防灾安全监控系统风现场监测点设备主要有：双套风速风向仪（彳惠国Lambrecht热场式风速风 向仪、芬兰Vaisala超声波式风速风向仪）、专用传输线缆、专用安装装置、数据芬兰vaisala超声波式德国lambre

7、cht热场式图3-3风雨传感器示意图图3-4接触网立柱上的风监测点安装示意图雨量监测点现场设备由芬兰 Vaisala超声波式风速风向仪（该超声波式风速 风向仪具有雨量监测功能）、数据采集单元、专用安装装置和传输线缆组成。全 线雨量监测点与风监测点合并，如图 3-5所示。异物现场监测设备由监测防护网（内嵌双电网传感器）、轨旁控制器、安装附件和传输线缆等组成，如图3-6所示。图3-5接触网立柱上的雨量监测点安装示意图图3-6异物现场监测设备2）基站监控单元监控京沪线所用监控单元安装在 GSM-R基站、车站、中继站、变电所 单元主要用于为现场监测设备提供工作电源， 并对现场监测设备采集的数据进行 初

8、步处理、缓存并汇集后上传至上位机，同时实时监测现场监测设备的状态。监 控单元根据其接入现场监测点类型的不同，可大致分为气象监控单元、异物监控 单元、地震监控单元、混合监控单元。3）济南西监控数据处理设备济南西监控数据处理设备主要设备有交换机、数据库服务器、应用服务器、磁盘阵列、监控终端、UPS等。4）北京局调度所设备济南局管段调度终端根据设计要求， 放谿在北京局调度所，调度终端放在北 京局调度所调度台上，由工控机和显示器组成。1.2 数据信息的传输路径数据信息的彳输路径见3-7。数据中心处理设备主要用于对各基站采集的数据进行处理，实时监测各设备的工作状态，对设备进行维护保养。主要设备有配线单元

9、、交换机、数据库服务 器、应用服务器、磁盘阵列、维护终端（包括工控机机和显示器内嵌到机柜） 等。终端设备包括工务终端、工务调度终端、调度所终端、维护终端等。主要设 备有UPS电源、交换机、监控终端（工控机和显示器）等。2、武广线防灾安全监控系统2.1 整体系统结构武广防灾安全监控系统在武汉、新长沙、新广州站分别设置了集中的数据处 理设备（中心），在武汉调度所设置3处调度终端、在广州调度所设置 1处调度 终端，在武汉工务段、工务处各设置1处工务终端，在株洲工务段、衡阳工务段、 广州工务处、广州工务段分别设置了 1处工务终端；系统在沿线通信基站共设置 155处监控采集单元，设置124处异物侵限监测

10、点、110处风监测点和51处降雨 监测点，系统接入47处信号楼/信号中继站。武广防灾安全监控系统整体系统结 构如图3-8所示（图中虚线所画为非本系统设备）。HU 4 AM 蹲魔应附图3-8整体系统结构图2.2 调度所设备结构调度所为系统最主要的终端设备所在地，处调度终端外，所有设备均采用冗余结构，同时，调度所也是系统对外的接口点，结构如图3-9、3-10所示。调度1台调度2台调度3台时间服务器 H UL，Ll;s.rknl-BIFLs-q图3-9武汉调度所时钟服务器（备）调度终端传输系统MSTP时间服务器， ria 14-fl Illi alii-lih图3-10广州调度所2.3 工务段/工务处设备结构各工务段/工务处按照就近接入的原则，利用传输系统的通道接入数据处理3-11设备（中心），传输通道不能覆盖的，利用光缆延伸接入，见图工务终端传输系统/MSTP图3-11工务终端及其接入2.4 数据处理设备（