铁路防灾系统.docx

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铁路防灾系统

客运专线防灾安全监控系统整体技术方案（暂行）

（草稿）

1．总则

防灾安全监控系统是保证客运专线列车安全、高速运转的重要基础装备之一。

行车调动员依据风雨雪天气、地震灾祸、异物侵限等安全环境的及时监测报警、预警信息以及铁道部、铁路局的有关规章制度，指挥列车安全运转；工务保护部门依据防灾安全监控系统供给的有关灾祸信息，展开基础设备的巡检、抢险及维涵保养工作。

防灾安全监控系统是风监测子系统、雨量监测子系统、雪深监测子系统、地震监控子系统以及异物侵限监控子系统的集成系统，并预留轨温监测子系统的接入条件。

客运专线铁路应依据沿线的气象、地质条件以及线路环境、营运速度，采纳相应的子系统，合理建立客运专线防灾安全监控系统。

防灾安全监控系统应与客运专线同步设计、安装、调试及开通运用。

防灾安全监控系统设备应布设于铁路用地界内，现场监测设备的安装不得侵入客运专线的建筑限界。

防灾安全监控系统与其余系统的接口设备故障时，不该影响其余系统的正常运转。

防灾安全监控系统应拥有抗雷电及电气化铁路电磁干

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扰的能力。

防灾安全监控系统的建立应支持兼容子系统的接入及其所

惹起的系统容量、功能等方面的光滑扩展。

防灾安全监控系统现场设备应知足无人值守的要求，拥有较

完美的故障自诊疗和远程保护功能。

2．引用标准

《地面气象观察规范》（

QX/T61-2007）

《中国地震动参数区划图》（

GB18306-2001）

《地震台站观察环境技术要求》（

GB/T）

《计算机软件开发规范》（

GB8566-88）；

《微型计算机通用规范》（

GB/T9813-2000）；

《国际电联2Mbps接口通讯标准》（ITU—、）；

《电磁兼容试验和丈量技术》（

IEC61000-4-12）；

《计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防备规范》（

GA267）；

《外壳防备等级》（GB4208-2008）；

《电工电子产品环境试验》（

IEC60068-2-14:

1984）；

《电子计算机场所通用规范》（

GB2887-2000）；

《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（铁建设

2007?

39号）；

《CTCS-3级列控系统技术创新整体方案》（铁运,2008?

73号）《客运专线列控系统暂时限速技术规范（）》（科技运

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2008?

151号）

除上述标准和规范外，在防灾安全监控系统设备制造、软件

编程以及工程设计中，如波及到其余强迫性国际、国家及行

业标准和规范也应履行。

本整体技术方案公布时，所示标准、

规范版本均为有效。

全部标准、规范都会被订正，使用本总

体技术方案的各方应商讨使用以上标准、规范最新版本的可

能性。

3．防灾安全监控系统的整体构成和功能

防灾安全监控系统由风、雨、雪、地震以及异物侵限现场监

测设备（以下简称：

监测设备），现场监控单元（以下简称：

监控单元），监控数据办理设备，调动所设备，传输及网络

设备等构成，见附图所示。

监测设备

3.1.1风、雨、雪、地震监测设备由风速风向（含气温、气

压，下同）计、雨量计、雪深计、地震仪等构成。

异物侵限监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组

成。

3.1.2风、雨、雪、地震监测设备及时监测风速风向、降雨

量、积雪深度、地震动加快度等安全环境数据并经过标准的

通讯接口授送至监控单元。

异物侵限监测传感器及时监测异物侵限状态并传递至监控

单元。

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监控单元

3.2.1监控单元应采纳模块化构造，能够依据需要，达成风

速风向、降雨量、积雪深度、地震动加快度等监测数据的现

场收集、初步剖析和办理以及异物侵限监测传感器的及时状

态监测。

3.2.2将风速风向、降雨量、积雪深度、地震动加快度等监

测数据以及异物侵限监测传感器的及时状态信息传递至监

控数据办理设备。

触发列控、联锁系统及牵引供电系统，使列车紧迫制动、接

触网停电。

3.2.3具备自检和对监测设备工作状态的检测功能，实现故

障诊疗、定位及报警；同时，能够将故障信息上传至监控数

据办理设备并接受监控数据办理设备的集中检测管理。

监控数据办理设备

3.3.1监控数据办理设备由数据库服务器、应用服务器、存

储设备、工务终端、保护终端、网络设备以及打印机等构成。

3.3.2能够接收管辖区内的各监控单元上传的风速风向、降

雨量、积雪深度、地震动加快度、异物侵限监测数据及设备

工作状态信息。

3.3.3按设定的报警门限值和业务办理规程，对风、雨、雪、

地震、异物侵限等灾祸的监测信息进行综合剖析办理，依据

灾祸强度，生成各种报警、预警信息以及相应的行车管束预

案并

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在工务终端上生成文本、图形显示及音响报警；同时，将风、

雨、雪、地震、异物侵限等灾祸的报警、预警信息以及相应

的行车管束方案传递至调动所防灾终端。

3.3.4储存风、雨、雪、地震等灾祸监测数据以及报警、预

警及设备故障信息，储存时间许多于3年。

各种报警、预警

信息的内容包含灾祸种类、发生时间、地段、灾祸级别、行

车管束方案等。

3.3.5具备对各种信息按指准时段的统计剖析功能，并为维

护管理人员供给监测报警、预警及设备故障等信息的查问显

示和报表打印功能。

3.3.6供给包含基础数据保护、系统运转参数配置、用户权

限管理及接见日记等在内的系统管理功能。

3.3.7拥有自检和对监测设备、监控单元的故障监测、报警

功能。

3.3.8向各监控单元授时，同步监控单元时钟。

3.3.9预留与上司管理部门信息系统的通讯接口，传递灾祸

报警、预警信息及设备故障信息，并依据需要传递灾祸监测

数据报表。

3.3.10预留与国家气象、地震部门的通讯接口，接收灾祸预

报、预警信息。

调动所设备

3.4.1调动所设备由防灾终端、通讯接口设备等构成。

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3.4.2防灾终端以文本、图形等方式显示风、雨、雪、地震、

异物侵限等灾祸的报警、预警信息及相应的行车管束方案，

并供给音响报警。

3.4.3利用通讯接口设备实现与CTC系统、营运调动系统接

口，传递有关信息。

3.4.4利用通讯接口设备接收铁路时间同步网二级母钟设备

的授时信号并向监控数据办理设备授时。

传输及网络设备

3.5.1防灾安全监控系统波及行车安全，应建立带宽不低于

2Mbps的业务专网，实现监控单元、监控数据办理设备以及

调动所设备间的数据传输。

3.5.2传输网络采纳双以太网、TCP/IP协议，网络构造应满

足信息传输的及时性要求。

为保证传输网络的靠谱性，双网络通道应分别接入不一样的业

务板卡。

3.5.3传输及网络设备具备10/100Bsae-T通讯接口。

3.5.4采纳有效举措，防备计算机病毒的侵入与流传。

4.防灾安全监控各子系统功能与运用风监测子系统

4.1.1狂风监测报警

（1）一般状况下，报警时限为风速达到报警门限不大于10

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秒钟报警；排除报警时限为狂风降级后不大于10分钟。

可是，

在实质运用中应联合本线的狂风特点，及时调整报警时限和

排除报警时限。

（2）行车调动员利用调动电话及时向相应列车的司机公布狂风暂时限速命令；同时，借助CTC系统的调动命令无线传输功能，将狂风暂时限速命令及时传递至相应列车。

4.1.2狂风监测预警

在累积一个完好风季的气象数据基础上，系统应具备狂风预

警功能并知足以下要求：

（1）风速变化快的强对流短时狂风，预警时间许多于2min；

（2）风速变化慢的季节性狂风，预警时间许多于5min；

（3）行车调动员借助CTC终端和暂时限速操作终端，以设置和撤消暂时限速为手段，使列车自动限速运转；同时，可借助CTC系统的调动命令无线传输功能，将狂风预警暂时限速命令及时传递至相应列车。

4.1.3狂风暂时限速规定依据《京津城际铁路技术管理暂行

方法》（铁科技,2008?

99号）第170条履行，即：

列车在环

境风风速不大于15m/s时，能够正常速度运转；风速不大于

20m/s时，限速300km/h；风速不大于25m/s时，限速200km/h；风速不大于30m/s时，限速120km/h；风速大于30m/s时，禁止列车进入风区或泊车。

雨量监测子系统

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4.2.1在累积一个完好雨季雨量数据基础上，正确判断可能

发生的水害种类，科学剖析降雨量与水害发生的关系，合理

确立雨量监测报警方式和门限。

4.2.2关于存在水冲线路及路堤、路堑坍塌等种类水害的线

路，采纳小时降雨量及24小时降雨量+小时降雨量监测报警。

4.2.3小时降雨量监测报警，报警门限参照值30～50mm/h。

24小时降雨量+小时降雨量监测报警，报警门限参照值100～

150mm+20～30mm。

4.2.4依据降雨对基础设备的影响状况，合时订正“小时降

雨量”和“24小时降雨量+小时降雨量”报警门限值，或针

对发生的水害种类，研究提出其余雨量监测报警方式和报警

门限值，并成立不一样强降雨条件下的行车管束方案和保护管

理规定。

4.2.5强降雨行车管束方案未成立前，雨量监测报警信息仅

在工务终端显示；强降雨行车管束方案成立后，在调动所防

灾终端上显示雨量监测报警信息及其对应的行车管束方案。

4.2.6行车调动员借助CTC终端和暂时限速操作终端，以设置

和撤消暂时限速为手段，使列车自动限速运转；同时，可借

助CTC系统的调动命令无线传输功能，将强降雨暂时限速命令及时传递至相应列车。

雪深监测子系统

4.3.1雪深监测子系统拥有积雪深度监测报警功能。

4.3.2首列车，积雪深度报警门限及限速参照值：

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9cm≤轨面积雪深度＜17cm时，限速245km/h以下；17cm≤轨面积雪深度＜19cm时，限速210km/h以下；19cm≤轨面积雪

深度＜22cm时，限速160km/h以下；22≤轨面积雪深度＜30cm时，限速110km/h以下；轨面积雪深度≥30cm时，停运。

4.3.3行车调动员借助CTC终端和暂时限速操作终端，以设置

和撤消暂时限速为手段，使列车自动限速运转。

地震监控子系统

4.4.1强震监控

监测地震产生的地震动加快度a值，生成强震报警，实现强

震应急处理：

（1）≤a＜时，防灾安全监控系统触发列控、联锁系统使列车紧迫制动；

（2）a≥时，触发列控、联锁系统使列车紧迫制动、一度泊车外，还在牵引变电所内触发牵引供电控制装置使接触网停

电。

4.4.2P波预警与强震监控

预留当地P波监测以及接收国家、地方地震台网的P波信息功

能，条件具备时，实现P波预警与强震监控。

4.4.3强震应急处理范围

（1）强震应急处理范围应不小于按相应抗震标准设计建筑的土建工程范围；

（2）强震应急处理范围为生成强震报警的监测点地点向上

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下行方向各延长不小于20km。

震后协助评估

依据地震监测数据，联合沿线场所、地震历史数据及气象

条件等基础信息，实现震后协助评估。

异物侵限监控子系统

监测侵入铁路限界的异物，触发列控、联锁系统使

列车产生紧迫制动并在发生异物侵限事故所对应的闭塞分

区外

方泊车。

5．防灾安全监控系统设备布设原则

风速风向计

时速300～350公里客运专线，极狂风速30年及以上

的均值（以下简称：

30maxV

）不小于15m/s的地域设置风

速风向

计。

时速200～250公里客运专线，30maxV不小于20m/s的地域

设

置风速风向计。

不一样速度等级的客运专线，其风速风向计的设置，不只要

依据上述30maxV值，还要考虑风向与线路走向要素。

风速风向计的布设原则

（1）山区埡口、峡谷、河谷等特别区段，风速风向计的均匀间距按1km～5km计算。

（2）轨面高度10m及以上的高架桥、高路堤等区段，风速

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风向计的均匀间距按5km～10km计算。

（3）除上述状况外的平原区段，风速风向计的均匀布设间距按15～20km计算。

（4）依据客运专线营运速度及沿线气象条件、地理环境，合理布设并合时调整风速风向计的布设间距。

5.1.3风速风向计设置在线路的迎风侧，一般安装于GSM-R基

站铁塔处；风速风向计不具备安装于GSM-R基站铁塔的条件

时，则宜安装于接触网杆上；风速风向计距轨面高度4m～。

雨量计

5.2.1年降水量大于200mm的地域设置雨量计。

5.2.2雨量计布设原则

（1）雨量计原则上设于路基区段以及设有防备网的地道口。

（2）路基未布防水层时，雨量计的布设间距原则上按25km

计算；

（3）路基设有防水层时，雨量计的布设间距原则上按30km

计算。

（4）依据沿线地形、地貌以及地质、植被状况，合理增设雨量计。

5.2.3有条件时，雨量计与风速风向计同址安装于GSM-R基站

铁塔或接触网杆上；需独立设置时，雨量计设置于综合维修

段（综合维修保养点）、工务车间、工务工区等处。

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雪深计

5.3.1降雪屡次地域，10年概率积雪深度达36cm的地域设置

雪深监测子系统。

5.3.2雪深计的布设间距原则上按50km计算。

5.3.3雪深计一般设置于综合维修段（综合维修保养点）、

工务车间、工务工区等处的平展、宽阔，拥有自然下垫面的

地方；深路堑可适合增设雪深计。

地震监测点与地震仪

5.4.1地震监测点布设原则

（1）地震动加快度及以上地域设置地震监测点；

（2）地震监测点的布设间距一般不大于20km；

（3）地震监测点设置于沿线的牵引变电所、AT所、分区所、开闭所内。

5.4.2每个地震监测点设置2套地震仪，2套地震仪的间距一

般不小于40m。

异物侵限监测传感器

异物侵限监测传感器设置于沿线公跨铁桥梁双侧；设有防备网的地道口、高边坡处和设有防备设备的等级公路与客运专线相邻并行且灵活车有可能侵入客运专线的区段，经现场踏勘以为确有必需时，设置异物侵限监测传感器。

监控单元

5.6.1监控单元应周边监测设备布设。

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5.6.2监控单元一般设置于沿线的GSM-R基站、牵引变电所、

AT所、分区所、开闭所等处并合建房子。

监控数据办理设备

5.7.1按营运保护管辖范围宜较集中地设置监控数据办理设

备。

5.7.2监控数据办理设备一般设置在与综合维修段（综合维

修保养点）、工务车间邻近的车站防灾机房内，防灾机房与

其余设备用房合建；工务终端一般设于综合维修段（综合维

修保养点）或工务车间的工务值班室。

调动所设备

按行车调动台设置防灾终端。

6．防灾安全监控系统技术要求

硬件配置要求

除独立设置的雨量计、雪深计外，防灾安全监控系统的硬件

设备一般按双机冗余配置。

设备选型原则

6.2.1监测设备的采纳以寿命长、稳固靠谱、少保护而且维

修简易、低成本为原则。

6.2.2异物侵限监测宜采纳双电网传感器。

设于公跨铁立交

桥的双电网传感器还应知足以下要求：

（1）双线并行区段，双电网传感器的长度不小于上、下行线路的外轨外侧间距和由上、下行线路的外轨外侧起向线路

外

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方各延长５ｍ的长度之和；单线区段，双电网传感器的长度

不小于钢轨外侧间距加上由钢轨外侧起向线路外方各延长

5m的长度之和。

（2）双电网传感器的宽度不小于+（与部分呈135°夹角）、网格面积不大于1200mm。

（3）双电网传感器应能够蒙受20kg的钢质物体由3m高度自由落下时的冲击力。

6.2.3风速风向仪、雨量计、雪深计宜采纳非机械式产品。

靠谱性要求

系统及设备：

MTBF不小于2×105h；

外头设备：

MTBF不小于1×105h。

工作环境

6.4.1监测设备

（1）工作环境温度

风速风向计、雨量计：

-40℃～＋60℃；

雪深计：

-45℃～＋50℃；

地震仪：

-20℃～＋55℃；

异物侵限监测轨旁控制器：

-25℃～＋70℃或-40℃～＋70℃（依据不一样地域的气象条件进行选择）。

（2）相对湿度：

风速风向仪、雨量计、雪深计：

100%（+25℃）

地震仪：

不大于90%（+25℃）

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异物侵限监测轨旁控制器：

100%（+25℃）

6.4.2监控单元

（1）工作环境温度：

-25℃～＋55℃或-40℃～＋55℃（依据不一样地域的气象条件进行选择）。

（2）相对湿度：

不大于90%（+25℃）。

6.4.3监控数据办理设备和调动所设备

（1）工作温度：

0℃～＋40℃

（2）相对湿度：

不大于90%（+25℃）。

热备性能指标

6.5.1数据库服务器双机切换时间不超出3min。

6.5.2应用服务器双机切换时间不超出1s。

6.5.3网络设备双机切换时间不超出1s。

6.5.4监控单元双机切换时间不超出1s。

电源双机切换时间不超出150ms。

及时性指标

6.6.1报警信息的延时不该超出1s。

6.6.2与列控、联锁系统及牵引供电系统的接口电路延时不

应超出500ms。

电磁兼容

监控单元的电磁兼容性能应知足《电磁兼容试验和丈量技术》（IEC61000-4-12）标准要求。

软件要求

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6.8.1采纳切合国际标准、国家标准的系统软件平台。

6.8.2客户端采纳Windows图形用户界面。

6.8.3应用软件应采纳模块化设计，并考虑通讯通道中止或

故障时可能对系统造成的影响。

7．接口

与列控、联锁系统的接口

监控单元与列控中心、联锁系统的接口采纳AX型继电器并符

合故障-安全原则。

与牵引供电系统的接口

监控单元与牵引供电系统的接口采纳继电接口电路。

与CTC、营运调动等系统的接口

7.3.1防灾安全监控系统与CTC系统、营运调动系统、上司管

理部门信息系统以及国家气象、地震部门等的通讯接口，采

用以太网接口、TCP/IP协议。

7.3.2防灾安全监控系统经过CTC对外信息供给服务器，实现

与CTC系统的信息互换。

7.3.3防灾安全监控系统经过营运调动系统的安全隔绝设

备，实现与营运调动系统的信息互换。

7.3.4采纳有效举措，防备计算机病毒的侵入与流传。

防灾安全监控系统与铁路时间同步网二级母钟设备的接口

采纳NTP协议。

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土建工程接口

由桥梁专业按1m间隔在公跨铁立交桥上预留异物侵限监测

传感器的安装接口。

8．电源与防雷

防灾安全监控系统按一级负荷供电，现场设备的不中断供电

时间为2h，其余设备的不中断供电时间为30min。

监控数据办理设备机房的雷电防备（含电源防雷）知足《铁

路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行规定》（铁建设,

2007?

39号）的规定。

现场设备接入综合接地系统预留的接地端子或牵引变电系

统接地网，接地电阻不大于1Ω。

9．房子

监控数据办理设备机房的设计应知足《电子计算机场所通用

规范》（GB2887-2000）的规定。

监控数据办理设备的机房空调采纳工业空调或按双机冗余

配置空调。

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