TFZh型铁路防灾安全监控系统维护手册

目录

1系统整体结构........................................................1

2监测设备（现场层设备）....................................2

2.1气象监测设备..................................................2

2.2异物现场监测设备.............................................12

3基站监控单元设备....................................................18

3.1监控主机.....................................................20

3.2UPS................................................................................................24

3.3UPS切换器..................................................30

3.4继电器及电源组合.............................................32

3.5长线收发器...................................................35

3.6监控单元供电.................................................36

3.7监控单元防雷.................................................40

4问题处理............42

4.1网络中断.....................................................42

4.2气象数据异常或无数据.........................................43

4.3异物网黄色（或红色）报警....................................44

4.4电源故障.....................................................49

4.5防雷器故障...................................................58

4.6监控主机故障.................................................58

5日常维护............60

5.1远程试验.....................................................61

5.2现场试验.....................................................63

5.3巡检.........................................................65

6TFZH型铁路防灾安全监控系统工程信息表（见第二册）.................68

1系统整体结构

TFZh型铁路防灾安全监控系统（以下简称“防灾系统〃）总体结构

由现场层设备、基站层设备、中心设备与应用设备四层组成：

♦现场层设备：用于现场灾害信息采集，主要由各种灾害信息采集

传感器（风速、雨量）和异物监测设备组成。

♦基站层设备：用于现场采集设备的处理，主要由监控单元组成。

♦中心层设备：用于对实时数据进行存储、分析、转发等工作，主

要由应用服务器、数据库服务器等组成。

♦应用层设备：用于对灾害数据的显示与统计工作，是人机界面的

接口，主要由各种应用终端组成。

系统整体结构图如下：

氟嫌

2监测设备（现场层设备）

防灾监控系统监测设备包括：风雨传感器、数据远程传输单元、双

电网传感器、轨旁控制器及传输电缆。

2.1气象监测设备

2.1.1风雨传感器及数据远程传输单元的安装

风雨现场监测设备是由风速风向传感器、数据远程传输单元和传输

线缆组成。风速风向传感器使用专用托架，使用M16的螺栓和螺母安

装在接触网支柱上，如下图所示：

|史也//

安装在接触网支柱上的气象传感器示意图

风速风向传感器距轨面4米，数据远程传输单元也在接触网杆上

安装，距地面1米，风速风向传感器与数据远程传输单元之间采用设

备自带的电缆连接，采用钢管防护，数据远程传输单元到监控单元采用

铁路数字电缆传输。

2.1.2风速风向传感器

风速风向传感器使用的是WXT520型气象传感器,能够监测气象

六要素：风速、风向、气温、气压、湿度、雨量,如下图所示,它采用

超声波的原理探测水平风向风速，其三个在同一个平面呈等边三角形

分布的变送器探头是维萨拉特有设计，能够确保对任何水平风方向测

量的准确，而不受盲角和混乱数据的干扰。温度、湿度、大气压力是通

过一个电容式温湿压一体模块实现的。更换模块很方便且不会触及传

感器元件。降水测量依靠的是RAINCAP®传感器。该传感器的供电电

压为DC24V,加热电压与工作电源为同路电源。

WXT520型气象传感器

2.1.2.1风速风向传感器安装

风速风向传感器由一个M6的螺钉固定在支架上，安装步骤如下：

1）先将气象传感器安装在专用托架上；

气象传感器固定架

2）转动气象传感器，使用指北针校准气象传感器的指北标志指向正北

万向；

NORTH

气象传感器指北示意图

3）旋紧气象传感器固定螺钉;

气象传礴湍

固定螂钉

固定气象传感器

2.1.2.2风速风向传感器端口定义

风速风向仪电缆插头为专用防水接头，与底部输入输出管脚直接

相连固定。管脚视图如下图所示。

气象传感器连接头

气象传感器RS485传输线缆连接统定义：

针脚编号连接线颜色功能备注

7林仔RS485date-

5灰色RS485date+

6粉红色除冰加热电源・

4黄色除冰加热电源+

8红色传感器工作电源・

2棕色传感器工作电源+

气象传感器电缆与数据远程传输单元接线图，如下图所示:

蓝色

7RS485(-)

灰色

5RS485(+)

6粉红色

黄色

4

红色

8-电源负

棕色

2电源正

Y1I

气象传感器数据远程传输单元

专用线缆插头

气象传感器与风雨数据远程传输单元接线图

2.1.3数据远程传输单元

数据远程传输单元采用不锈钢材料制作，尺寸：400（高）x350（宽）

X150（深）mm,其现场安装如下图所示:

数据远程传输单元内部元器件有开关电源、中继器（距离短的没有）、

防雷器、断路器、接线端子等。

1）数据远程传输单元内设备连接示意图

风电监测怡号防击

1风雨传感涔I

（FXFLI）

数据远程传输单元接线图

2）数据远程传输单元端子排列图

控制箱端子排示意图

3）数据远程传输单元端子定义表

端子12345678

序号

电

源

外部引入

名

电源地

称

电

电

源

上源开关开关风雨风雨

防

端防电源1电源2监测监测

雷

U雷信号信号

+一GNDGND防雷防雷

1-42-4

CC—尹aaa

箱

外

JZ220JF220电源GND开关开关

壳

接

下防雷输入电源2

电电电源1地

端

端-GND

源源防雷防雷孑

口输输-E-E?-

入入

端子配线表

注意事项：

1）强大雷电过后，要检查防雷器。AC220V防雷在正常工作时状

态显示窗口为绿色，被雷电击穿后状态显示窗口为红色。若防雷器被雷

电击穿，状态显示窗口为红色时,要更换防雷器。RS485数据防雷无

指示灯，需要通过测量（使用串口防雷专用测试工具）确认是否正常工

作。

2）在更换端子或任何元器件时，必须在基站内部将与现场接线盒

内连通的电源断开！

3）风雨数据远程传输单元具备良好的防水性能，电缆出口采用防

水接头，要定期检查其防水性。

4）若因情况需要移动现场接线盒，应注意电缆，防止用力不当造成

拉伤损坏。

5）PE为接地端子，防雷器接地线和电缆屏蔽层都接到该端子上,

同时，该端子与风雨数据远程传输单元的箱体相接。

2.1.4传输电缆

数据远程传输单元至监控单元使用的8芯数字电缆传输，电缆截面图

如下图所示：

8芯数字电缆

数据远程传输单元至监控单元线缆对应关系如下表：

信号防

控制箱信号防信号防信号防雷

12雷1・

X麻UJ子-7雷1・7■3-73-11

11

812123434

芯II束（绿）I束（红）n束

数

字

红白红白蓝绿蓝绿

电

基缆

站

FX1FL1FX1FLFX1FL2FX1FL2

直

JKD--711-11-7-11

接JKD-38备备

37(FX2F(FX2FL(FX2FL(FX2FL

接(40)用用

(39)L1-7)1-11)2-7)2-11)

入

说明：1.电源防雷一组为3个，从左至右数第3个0B0模块上端口接白色电

缆（JZ）,从左至右数第3个0B0防雷下端口接红色电缆（JF）;2.基

站括号中内容为第2个风雨监测点接入位置。

2.2异物现场监测设备

2.2.1双电网传感器

公跨铁桥两侧均设水平防护网，水平防护网的防护范围为公跨铁桥

外2米（铁路方向）及铁路线路两正线外侧钢轨外侧不小于5米（公

跨铁桥方向、垂直地面投影距离），公跨铁桥两侧设置的水平防护网长

度根据现场实际情况确定。公跨铁桥水平防护网采用悬臂式双电网监

测单元，单套悬臂式双电网监测单元分为悬臂式支架、水平电网单元、

倾斜电网单元组成，其安装方式如下图所示：

2.2.2轨旁控制器

轨旁控制器采用不锈钢加工而成，外观美观、大方，具有很强的耐

腐蚀性，适合室外应用。设备箱通过四根M16的不锈钢螺栓和轨旁设

备箱压紧件牢固的固定在异物侵限传感器附近的接触网杆上，具体安

装如下图所示。

轨旁控制器内包括现场恢复指示灯、上行临时通车指示灯、下行

临时通车指示灯、电网故障指示灯、报警取消按钮、报警器、现场测试

按钮、现场恢复按钮、硅整流器、防雷器及接线端子等元件。端子定义

图如下图所示:

-

一J

一

Hr忘

次Ic

卷

望0

在:s*

*—

2案

接1

,T

2.2.3传输电缆

轨旁控制器至监控单元使用的14芯数字电缆传输：

1)根据基站异物监测点数量，一个异物监测点需要14芯电缆。

施工单位在铺设电缆时1个异物点多采用14芯信号电缆，

两个异物监测点铺设2根14芯电缆。

2)一个异物监测点需要11芯电缆，采用14备3的原则。

【14芯信号电缆】1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12

芯使用，8、13、14芯备用。

电缆截面图如下图所示：

14芯信号电缆

轨旁控制器至监控单元线缆对应关系如下表：

控制箱K5$l-防雷2-防省3-防雷4-

1234567891112141617

仔(+)（十）(+)（十）

m束

川束

146芯m束6芯6芯m束（白），

6芯电6芯电（白），6芯电缆

】束（红）（白确(白电缆电缆芯电缆-

芯II束（绿）6

缆-红缆-白6芯电-绿

）-红-白-绿白

电)

缆-白

统

红自蓝绿红白蓝绿红白蓝绿

异

JKJKJKJKJKJK

JK

物DDDDDDJKD

DJKD

点

接-2-3-4-5-6-7JKD去三-9.JKD去海去三

-1去海口去海口去海口-11.

入(J(JU0(J(J-8鲂（JKD--10□方亚方

(JK方向电方向电方向电（JKD-22）

基KKKKKK用(JKD-向电20法(JKD-向电向电

D-缆缆缆去三亚方

站DDDDDD19)网三亚方21)缆网

12向电网

向电网

)

131415161718

)))))

3基站监控单元设备

监控单元主要负责灾害信息的采集与上送，并相应数据中心下发

控制命令。其硬件配置主要包括：监控主机、UPS、电池包、继电器组

合模块、防雷、直流电源模块等。

注意：GSM-R基站内防灾设备正常运行情况下，未经主管部门允

许，不得随意插拔子板，按动按钮，开闭断路器，以免引发事故。

防灾机柜（正视）

Q训哪II删唧哪D皿网咖n唧邮唧（I后部为算物侵盛&测点2

，电石1■冤翁

像通）

*利侵影w初点1

电停立冕令

/辨2度）

*再侵影慧测援

亚电客箱的冕金

,像汨）

乒桁侵限量电修

原笄畲

的总）

二控t■机A和■机B

/■/（右（BA机，左他助U

财工机A

JIP5电池包A

VP5上机B

“IIP5电池包B

街当防雷

汇泡片

得手防窗

UIQUOHOtMIIlMWnfll栅伽伽唧口

3.1监控主机

监控主机的主要作用是采集异物、气象数据信息，经分析、处理后，

将采集到的信息传递给应用服务器，并相应数据中心下发的控制命令。

监控主机包括电源、CPU板卡、串口卡；I/O卡。设备板块布置示意图

如下（后视图），左边为A机,右边为B机。

3.L1监控主机与设备连接示意图

监控主机A

A

动

态

转

换

器

B

动

态

转

换

器

监控主机B

3・1.2接口用途及管脚定义

C0M1COM2P1(COM3P2(COM4P3(C0MP4(C0MLANLAN

))5)6)12

UPS监切换器风雨监测风雨监测预留串口心跳网口广域

控监控点1点2心跳网口

1）串口心跳接口

通讯方式：RS422,通讯口：P4(COM6),连接器DB9，管脚定义如下

图：

监控主机A监控主机B

(DB9母头)(DB9母头)

2)风雨监测点1接口定义

通讯方式：RS485,通讯口：P1(COM3),连接器DB9，管脚定义如下图：

RS485

（D139母头）风雨监测信号防雷

接去室外

3)风雨监测点2接口定义

通讯方式：RS485通讯口：P2(COM4),连接器DB9,管脚定义如

下图：

RS485

（DB9母头）风雨监测信号防雷

4）UPS接口（切换器接口）定义

通讯方式：RS232,UPS通讯口：COM1,切换器通讯口：COM2,连

接器DB9,管脚定义如下图：

监控主机UPS主机

3.2UPS

基站监控单元采用台达在线式GES-R2KUPS。型号：DELTAGES-

R2Ke

电池包。型号：

B2U15-72V/15AHe

3.2.1安全准则

UPS安装、使用维护过程中必须严格遵守使用手册中提到的安全准

则。注意：

1）UPS内有高压！

2）UPS可由电池提供电源，即使不连接输入电源线，UPS输出端可

能存在高压。

3）用同样电压、同样容量值的新电池取代旧电池。

4）不要将电池或电池箱靠近热源。不要用火对电池进行处理，否则会

爆炸伤人。

5）不要打开或毁坏电池,否则有毒的电解液会伤害皮肤、眼睛。

6）更换电池前，必须关闭UPS并脱离电源。

7）电池存在高压、大电流的危险，非专业人士不可自行拆卸、更换维

护蓄电池！

重要提示：接触电池前，先检查是否有高压存在于电池端子和保护地之

间！在维修机器前，应拔出电池与主机的连接线，避免电击!

3.2.2UPS主机外观

GES-R2KUPS前面板外观如图如下：

后面板外观如下：

7,外接电池连接端子

4.MINI-SNMP插槽

6.散热口1.号出插座

||2.输入断躇器

5.RS-2323.市电输入战

3.2・3主机面板指示灯说明

二

O6

-O©

6A1

60

6A2

B

B11

OT£10

A.按键:

1.ONITEST：开启UPS之按键,在【在线模式】时.它可以执行电池测试功能,而在【电

池模式】下，该按键可关闭告警声(好鸣器).

02.OFF:关闭UPS之按谈.

B.LED状态显示：

o1.0NLine,UPS工作在【在线模式】•当UPS在【待机模式】时.该LED闪烁表示

ONLINEUPS正在开HIM入【在统模式】.

2.Line：「LED：rUPS输入市电状况,如果输入电压过低.过高M率超出范用.

o该LED灯将闪母.如果市电中断或望入特高压(>300Vac),该LED灯将熄灭。

LINE

3.Bypass：该LED指示表示UPS处于【恃机杈式】.当UPS在【恃机模式】时.

o该LED闪烁表示UPS行旁路墩出.

BYPASS

o4.Fault：该LED表明UPS故障,该LED闪烁表示UPS过温.

FAULT

5.LevelLEDs：这四个指示灯在［电池模式】显示电池容Sb在【在线模式】显示

负皎仃分化.

100%75%50%25%

OVERLOADOOOO

6.Overload：该LED表示UPS出我,几杪后.UPS将切攒至【旁路模式】,而此

oLED将持续亮若向用户发出告警.

o7.Load：分段LED亮时,表示目前UPS的负线状况.

LOAD

o8.Battery：分段LED亮时,表示目前的电池容盘.

BATT,

o9.Batterylow：该LED表示电池低电抵.

BATT.LOW

o10.Batteiyreplace：该LED提示电池已太而弱,建议用户需要更换电池。

REPLACE

BATT,

11.ONBattery：UPS工作在【电池模式】,内部电池供电.当UPS在【恃机模式】

o时,该LED闪烁表示UPS正在开机进入【电池模式】

ONBATT.

324UPS主机操作

1)接通电源，开机

当UPS市电输入正常时，您按ON/OFF键持续约4秒钟后，松开

按键，可启动UPS，旁路指示灯在短暂亮过后会熄灭，在线(ONLINE)

LED灯亮,UPS工作在【在线模式】。如图：

2)未接电源，开机

在无市电情况下，亦可以打开UPS，请按ON/TEST键持续约4秒时,

松开按键,UPS将启动。电池指示灯和电池状态指示灯均亮，UPS工

作在【电池模式】。为了防止误按，此UPSON/TEST按键的使用有时

间限制，按键时间短或按键时间长都不会启动。

3）关机

按住OFF键，约4秒钟,放开按键，几秒钟后，UPS将自动关闭。

即使在已按OFF键后,在【待机模式】，UPS仍然在充电中,为了安

全关闭UPS,建议拔下电源线。

3.2.5使用注意事项

1）不要打开UPS外盖！

2）避免水或任何异物进入UPS!

3）不要将UPS放在水旁、高温高湿环境工作；

4）保持UPS工作在良好的通风环境中；

5）保持UPS远离阳光的直射、远离热源；

6）如果UPS长期处于未使用状态，建议每隔三到六个月对UPS充电

一次；

7）连接电池时，在接头处出现细小火化属于正常现象，不会对人身、

机器造成伤害。

3.2.6串口管脚定义

UPS使用标准RS232线缆与监控主机连接。连接线使用DB9接

头。UPS端：公接头;监控主机：母接头。

关于DB9针插口的脚位配置图及分配定义如下：

~6789~

◎◎◎©

12345

脚位分配:

脚位2UPSTxD:UPS发送数据

脚位3UPSRxD:UPS接收数据

脚位5信号接地

脚位7即插即用之备用

3.3UPS切换器

UPS1输入UPS2均入

UPS切换器后视图

UPS切换器前视图

7.断路保护器：负载过大时自动关断

8.输入导线：输入两路AC220V电源

9.切换器输出：输出AC220V电源

10.Basic接口：干节点

11.RS232接口：通讯口

12.液晶显小屏

13/18.M2/Ml输入指示灯：绿灯亮为正常输入

14/19.M2/Ml输出指示灯：绿灯亮为正常输出

15.一路二路电压输出切换按钮/优先级选择按扭

a.一路优先输出，此输出为主输出,灯亮时机器正常动转

b.二路优先输出，此输出为从输出，当一路故障或人为操作，机器

切换到二路时灯亮

16.液晶屏切换界面按钮

17.蜂鸣器消音按钮：在蜂鸣报警90s内可随时关闭蜂鸣器，关闭以

后重复故障不会报警，机器恢复正常后重新出现故障，蜂鸣器报

警

20.故障指示灯：当系统出现故障，此灯点亮

3.4继电器及电源组合

3.4.1继电器组合

从机柜正面看，从上到下，从左到右分别是:

3.4.1.1.一个异物点的基站

第一排继电器

名称SFYJXFYJXHFJDHFJLWJ1LWJ2SYJ1SYJ2

型号17001700H34017001000100017001700

型型型型型型型型

第二排继电器

名称空空ZCJ空SYWJFXYWJ空空

F

型号空空（1700空（1700（1700空空

型）型）型）

3.4.1.2两个异物点的基站

第一排继电器

名称SFYJXFYJXHFJDHFJLWJ1LWJ2SYJ1SYJ2

型号17001700H34017001000100017001700

型型型型型型型型

第二排继电器

名称SFYJXFYJXHFJDHFJLWJ1LWJ2SYJ1SYJ2

型号17001700H34017001000100017001700

型型型型型型型型

第三排继电器

名称空空ZCJZCJSYWJFXYWJSYWJFXYWJ

FF

型号空空170017001700170017001700

型型型型型型

注意：1.继电器底座上都带有鉴别销，不同型号的继电器鉴别销位置不

同，插接时需要注意对应鉴别销插孔，否则插不进去.继电器插接时需

左右晃动插接，用力要适中，以免损坏继电器插片；

2.继电器1700型、1000型、H340型插接完后，需拉下防脱

扣，锁紧继电器。变压器和硅整流器插接前需要先检查白色防脱插扣是

否已经去掉，插接完成后再插入白色防脱插扣，锁紧继电器。

3.4.2电源组合

电源组合

3.4.2.1一个异物点电源组合

名称变压器变压器空空硅整流硅整流硅整流硅整流器

12器1器2器34

型号BD1-7BD1-7ZG2-ZG2-ZG2-ZG2-

42/0.542/0.542/0.542/0.5

颜色黑黑白白白白

3.4.2.2两个异物点电源组合

名称变压变压变压变压硅整流硅整流硅整流硅整流

器1器2器3器4器1器2器3器4

型号BD1BD1BD1BD1-ZG2-ZG2-ZG2-ZG2-

-7-7-7742/0.542/0.542/0.542/0.5

颜色黑黑黑白白白白白

3.5长线收发器

为增加串口传输距离，当传输距离大于800米时，使用中继器增加

传输距离。

长线收发器1

输入端子、（正视）

6

\^输出端子

当长线收发器上电后，PWR灯会亮红灯，有数据收发时，TXD、RXD

灯会闪烁，由于监控主机只接收数据，所以正常情况下只有RXD灯闪

烁，约1秒一次。

3.6监控单元供电

外电网电源经过B级防雷箱引入机柜，通过总空开和防雷后分成两

路，其中一路直接到隔离开关，另外一路通过UPS电源转换箱的转换

和输出，到隔离开关。系统由隔离开关选择输出电源，优先选择UPS

电源，当UPS电源无输出时，切换到市电输出。

3.6.1供电示意图

3.6.2电源端子排列示意图

隔者开关1IBM开美2

千0E

9二

I1

SMP

苔2

星3

£-

3.63电源端子定义

端子12345678910II1213

序号

电

源经防雷、州禺开经防笛、隔离开

外部引入外部引入保护地

名关I输出非UPS电关I输出非UPS电

JZ220JF220

称源JZ220源JF220

空

空

空UPSUPSUPSUPSUPS

气PS

JP机

上主

主机主机主机主机主机

气

气

端开B

ABA市AB

开

开

电

口关市电市电市电市电市电

入

关

关

1QL13输入输入输入输输入输入

F-2QF-1N

片QF-QF-LLNGNDGND

一

〕

」-

dQL______0(nt

AA2A

隔

源

电

JZ220JF220隔隔离

切

电换

高离开

下器GND接

源输

开开关

出入D-53

端粉

关关2G

口入1-22-121-8-42ND

电源端子配线表(D)

3.6.4监控单元机柜内部电源分配示意图

nrFFEnrff

I阳用用汨吊吊网用用楸用

(50(000'O'OlOGefO00OOOObOi0GO'O0OOOOO'000'000w'00

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3.6.5监控单元机柜内部电源分配表

4243444546474849505152535455565758596061626364

控制电源+2”控副电京-24丫保甘地

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