高速鐵路安全與防災(zāi)系統(tǒng)概述 高速鐵路安全與防災(zāi)技術(shù)

任務(wù)二：高速鐵路安全與防災(zāi)系統(tǒng)概述

主要內(nèi)容：

國內(nèi)外高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)概述高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)概念高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備1.日本高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)一、國內(nèi)外高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)概述日本

日本是一個臺風(fēng)、暴雨、地震、滑坡及大雪等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的國家，鐵路經(jīng)常遭受自然災(zāi)害的侵襲。自新干線建成運(yùn)營以來，經(jīng)過40余年的不斷研究和開發(fā)，已經(jīng)從簡單的觀測、報警、防護(hù)逐步構(gòu)建形成一整套完善的安全防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，加強(qiáng)了對地震、強(qiáng)風(fēng)、暴雨和大雪等自然災(zāi)害的檢測，確保日本鐵路的安全運(yùn)營。日本北海道綜合防災(zāi)信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖日本新干線安全設(shè)備控制關(guān)系示意圖日本新干線地震列出控制系統(tǒng)示意圖地震強(qiáng)度行

車

規(guī)

則停

車限

速

運(yùn)

行甲在規(guī)定的區(qū)間停車在規(guī)定的區(qū)間限速70km/h以下，特例30km/h以下乙在規(guī)定的區(qū)間停車在規(guī)定的區(qū)間限速70km/h以下，特例30km/h以下丙/在規(guī)定的區(qū)間限速70km/h以下，特例30km/h以下丁//地震發(fā)生時列車運(yùn)行規(guī)則(東海道新干線)

雨量報警系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

運(yùn)行管制連續(xù)雨量(24h累計(jì))時雨量連續(xù)雨量+時雨量雨量報告?zhèn)?/p>

注警戒第3種100—11025/每lh一次

第2種120—13030110+20每O.5h一次每3—4h巡檢一次第1種14035120+25每2h巡檢一次限速運(yùn)行170km/hB區(qū)域/40140+30或160+2每O.5h一次實(shí)時地面巡檢，適當(dāng)添乘巡檢A區(qū)域/45150+30或180+270km/hB區(qū)域/45150+32或180+2停止

運(yùn)行一般區(qū)間/50150+40每10min一次連續(xù)降雨時B區(qū)域緊急巡檢。一時的集中豪雨，要注意地點(diǎn)緊急巡檢高架橋、無碴橋/70150+60日本東海道新干線降雨警報標(biāo)準(zhǔn)及列車運(yùn)行管制措施

軌溫/℃測定道床橫向阻力(N/每枕)行車規(guī)則>64≤12748停止運(yùn)行>60<10787停止運(yùn)行≥1078770km/h慢行>58<10787根據(jù)特別巡檢確定是否70km/h慢行≥10787溫度觀測>53<10787特別巡檢≥10787溫度觀測>48<10787溫度觀測>45<10787B區(qū)間特別巡檢高溫時行車規(guī)則(無碴橋伸縮端)

2.法國高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)法國

法國地中海高速鐵路為有碴軌道結(jié)構(gòu)，運(yùn)營速度達(dá)到300km/h一320km/h，其防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)中心設(shè)在馬賽，沿線設(shè)置大風(fēng)、地震、異物侵限和防護(hù)開關(guān)等安全防災(zāi)監(jiān)測設(shè)備，通過法國國家鐵路(SNCF)的通訊網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測點(diǎn)和監(jiān)控中心相連。在列車自動控制系統(tǒng)TVM一430中，除完成速度自動控制外，增加了設(shè)備狀態(tài)和自然環(huán)境檢測報警子系統(tǒng)，對降雨、雪、大風(fēng)、橋隧落物進(jìn)行監(jiān)測，為列車速度自動控制提供參數(shù)。3.德國高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)德國

德國高速鐵路也采用了新型防災(zāi)報警系統(tǒng)MAS90，除可監(jiān)督線路裝備的運(yùn)用狀況外，還可識別和及時報告環(huán)境對行車安全的影響，以及移動設(shè)備發(fā)生破損的情況。

德國高速鐵路防災(zāi)報警系統(tǒng)4.我國京津城際高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)京津城際軌道交通

2008年建成開通運(yùn)營的京津城際軌道交通，是我國第一條高標(biāo)準(zhǔn)且具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高速鐵路，其防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)由防風(fēng)預(yù)警監(jiān)測子系統(tǒng)和異物侵入監(jiān)控子系統(tǒng)組成，并預(yù)留與地震監(jiān)測子系統(tǒng)和道岔融雪子系統(tǒng)等其他子系統(tǒng)的接口5.我國福夏高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)福廈高速鐵路

福廈高速鐵路于2010年開通運(yùn)營，也安裝設(shè)置有防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)，包括風(fēng)速監(jiān)測子系統(tǒng)、雨量監(jiān)測子系統(tǒng)和異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)。福廈高速鐵路全線共設(shè)18處大風(fēng)監(jiān)測點(diǎn)，9處雨量監(jiān)測點(diǎn)，36處異物監(jiān)控設(shè)備和20個基站，4個中繼站。6.我國武廣高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)武廣高速鐵路

武廣高速鐵路武廣高速鐵路是我國目前一次建成里程最長、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高、運(yùn)營速度最快的高速鐵路。武廣高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)是由風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)、雨量監(jiān)測子系統(tǒng)和異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)組成的集成系統(tǒng)。二、鐵路安全與防災(zāi)技術(shù)概念安全防災(zāi)系統(tǒng)作為高速鐵路安全保障的一部分，在高速鐵路的行車保障體系中起著重要的作用。系統(tǒng)主要是對危及客運(yùn)專線運(yùn)行安全的自然災(zāi)害（風(fēng)、雨、雪、地震）、突發(fā)事故異物侵限及非法侵入等進(jìn)行監(jiān)測報警，提供經(jīng)處理后的災(zāi)害預(yù)警、限速、停運(yùn)等信息，為運(yùn)營調(diào)度所進(jìn)行列車運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整，下達(dá)行車管制、搶險救援、維修管理等命令提供依據(jù)，通過信號聯(lián)鎖及列控系統(tǒng)或行車調(diào)度命令實(shí)現(xiàn)自動或人工控制行車速度，保證高速列車安全正點(diǎn)、高效舒適。監(jiān)控對象－自然災(zāi)害：風(fēng)、雨、雪、地震－異物侵限系統(tǒng)輸入風(fēng)監(jiān)測：瞬時風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓雨監(jiān)測：雨強(qiáng)、累計(jì)雨量雪監(jiān)測：雪深地震監(jiān)測：地震動加速度異物侵限監(jiān)控：雙層電網(wǎng)狀態(tài)系統(tǒng)輸出－災(zāi)害報警：向行車指揮調(diào)度、工務(wù)部門輸出報警－控制條件：信號系統(tǒng)接口條件、牽引供電系統(tǒng)接口條件1.防災(zāi)概述三、鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控子系統(tǒng)構(gòu)成大風(fēng)監(jiān)測雨量監(jiān)測異物侵限監(jiān)控地震監(jiān)控雪深監(jiān)測高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成風(fēng)自然災(zāi)害和突發(fā)事件災(zāi)害報警信息雨雪異物侵限監(jiān)測報警列車限速信息停運(yùn)信息運(yùn)行計(jì)劃調(diào)整下達(dá)行車管制限速命令維修參考災(zāi)害監(jiān)測災(zāi)害報警列車安全運(yùn)行地震維修終端調(diào)度所存儲應(yīng)用服務(wù)器A數(shù)據(jù)服務(wù)器A應(yīng)用服務(wù)器B數(shù)據(jù)服務(wù)器B傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備列控系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備異物控制箱監(jiān)控單元（沿線基站）繼電組合冗余監(jiān)控單元工務(wù)終端監(jiān)控終端綜合維修工區(qū)機(jī)房調(diào)度中心2×2MFE牽引供電系統(tǒng)風(fēng)信息的采集雨信息的采集雪信息得采集異物侵限信息的采集地震信息得采集列控接口條件牽引供電接口條件防災(zāi)信息存儲、報警和顯示防災(zāi)信息查詢和分析風(fēng)信息預(yù)警設(shè)備統(tǒng)一綜合網(wǎng)管四、系統(tǒng)功能防災(zāi)系統(tǒng)平臺風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)雨監(jiān)測子系統(tǒng)異物監(jiān)控子系統(tǒng)雪災(zāi)監(jiān)測子系統(tǒng)地震監(jiān)控子系統(tǒng)五、構(gòu)成設(shè)備1.現(xiàn)場傳感器2.風(fēng)雨傳感器和采集箱3.監(jiān)控單元監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備

系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)《信號系統(tǒng)與異物侵限監(jiān)控系統(tǒng)接口技術(shù)條件》運(yùn)基信號〔2009〕719號《高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)-公跨鐵立交橋異物侵限監(jiān)測方案》運(yùn)技基礎(chǔ)（2010）739號《新建時速300-350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》TG04/2009《鐵路客運(yùn)專線技術(shù)管理規(guī)定（試行）（300~350km/h部分）》《CTCS-3級列控系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新總體方案》（鐵運(yùn)〔2008〕73號）《客運(yùn)專線列控系統(tǒng)臨時限速技術(shù)規(guī)范（V1.0）》（科技運(yùn)〔2008〕151號）《地面氣象觀測規(guī)范》（QX/T61-2007）《中國數(shù)字強(qiáng)震動臺網(wǎng)技術(shù)規(guī)程》《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)〔2007〕39號）《信息技術(shù)軟件生存周期過程》（GB/T8566-2007）《微型計(jì)算機(jī)通用規(guī)范》（