CN103786753A - 一种高速铁路地震车载紧急处置装置 - Google Patents

一种高速铁路地震车载紧急处置装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高速铁路地震车载紧急处置装置,所述装置包括:GSM-R通信单元、接触网断电检测单元和控制单元;GSM-R通信单元,用于接收地震警报信息并传送给控制单元;接触网断电检测单元,用于检测接触网是否处于断电状态并将检测结果传送给控制单元;控制单元和安装在列车制动系统上的紧急制动环路硬线连接,用于根据GSM-R通信单元和接触网断电检测单元传送过来的信息在必要时控制紧急制动环路进行紧急制动。本发明通过GSM-R无线通信系统接收地震预警系统发出的预警信息,并实时在线检测接触网供电状态,根据接收到的预警信息和接触网断电状态采取相应的控车方式,从而有效地提高了地震紧急处置的可靠性和时效性。

Description

一种高速铁路地震车载紧急处置装置
技术领域
本发明涉及地震监测控制技术领域,特别涉及一种高速铁路地震车载紧急处置装置。
背景技术
国外高速铁路地震紧急处置系统发展各不相同。日本高速铁路紧急地震检测及报警系统,其沿线地震仪设在早期地震报警系统的变电所装置内,地震发生时,变电所装置根据远方地震仪发送来的信息,对是否需要报警进行判断。当判断为需要报警时,即向变电所发出停止供电的信号,列车实施紧急制动。其对列车控制方式过于单一,因而对节约地震预警时间方面有一定局限性。
法国高速铁路地震监测系统,仅具备报警功能但无预警。此外控制信号传输需经沿线远程传输至控制中心,再通过控制中心传输至列控系统,通过人工采取控制措施的方式对列车进行控制,没实现自动控车,因而在时效性上将大打折扣。
目前我国铁路行业既有的地震报警系统均为通过模拟轨道电路、ATP列控系统进行地震紧急处置,警报信息传输延时大。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种高速铁路地震车载紧急处置装置,以解决现有地震紧急处置中存在的传输延时大,控制延时的问题,可有效地提高地震紧急处置的可靠性和时效性。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供一种高速铁路地震车载紧急处置装置,所述装置包括:
GSM-R通信单元、接触网断电检测单元和控制单元;
GSM-R通信单元,用于接收地震警报信息并传送给控制单元;
接触网断电检测单元,用于检测接触网是否处于断电状态并将检测结果传送给控制单元;
控制单元和安装在列车制动系统上的紧急制动环路硬线连接,用于根据GSM-R通信单元和接触网断电检测单元传送过来的信息在必要时控制紧急制动环路进行紧急制动。
优选地,所述GSM-R通信单元以无线的方式与地震预警系统进行通信,接收地震警报信息。
优选地,所述接触网断电检测单元包括信号检测模块、判断模块和筛选模块;
信号检测模块,用于实时检测列车高压主电路的网侧电压信号及车顶接触网电压感应装置的电压信号;
判断模块,用于通过上述两路信号的参数判断是否出现接触网断电状态;
筛选模块,用于排除列车正常出现的接触网断电状态,筛选出列车需紧急制动停车的接触网断电状态。
优选地,所述控制单元包括分析模块和处置模块;
分析模块,用于分析GSM-R通信单元转发过来的地震警报信息和接触网断电检测单元检测出的接触网断电状态来确定警报级别;
处置模块,用于根据所述警报级别进行对应的处理。
优选地,所述装置还包括显示单元。
优选地,所述显示单元包括显示终端、报警器和数据存储模块;
显示终端,用于显示当前的报警状态;
报警器,用于发出语音报警信息;
数据存储模块,用于对地震警报事件进行存储。
优选地,所述装置还包括电源,用于给车载紧急处置装置的各部分供电。
(三)有益效果
本发明提供的一种高速铁路地震车载紧急处置装置,通过GSM-R无线通信系统接收地震预警系统发出的预警信息,并实时在线检测接触网供电状态,根据接收到的预警信息和接触网断电状态采取相应的控车方式,从而有效地提高了地震紧急处置的可靠性和时效性。
附图说明
图1是本发明一种高速铁路地震车载紧急处置装置的结构图;
图2是本发明实施例中公开的高速铁路地震车载紧急处置装置的应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明提供一种高速铁路地震紧急处置装置,在地震监测预警系统发布警报时,在高速列车上安装的本发明提供的车载紧急处置装置,通过铁路无线通信系统(GSM-R)接收地震警报信息,根据地震警报级别采取相应的紧急处置措施。车载紧急处置装置通过GSM-R接收地震警报解除及恢复行车信息后进行系统复位。为提高地震紧急处置的时效性和可靠性,该装置实时在线对接触网供电状态进行检测,根据所述接触网供电状态采取相应的制动措施。
其中,GSM-R是铁路行业的国际无线通信标准,同时也是ERTMS(欧洲铁路运输管理系统)的一部分,主要用于列车与地面控制中心的通信。根据EIRENE-MORANE规范,GSM-R可满足列车在最高500km/h时速下的列控无线通信需求。伴随着高速铁路在世界范围内的蓬勃发展,GSM-R也必然在高速铁路环境中获得广泛应用。
如图1所示,本发明实施例提供一种高速铁路地震车载紧急处置装置,所述装置包括:
GSM-R通信单元1、接触网断电检测单元2和控制单元3;
GSM-R通信单元1,用于接收地震警报信息并传送给控制单元;
接触网断电检测单元2,用于检测接触网是否处于断电状态并将检测结果传送给控制单元;
控制单元3和安装在列车制动系统上的紧急制动环路硬线连接,用于根据GSM-R通信单元1和接触网断电检测单元2传送过来的信息在必要时控制紧急制动环路进行紧急制动。
优选地,所述GSM-R通信单元1以无线的方式与地震预警系统进行通信,接收地震警报信息。
本发明实施例中GSM-R通信单元1、接触网断电检测单元2和控制单元3之间采用标准CAN总线方式进行通信连接。GSM-R通信单元1包括GSM-R无线通信模块和CPU两部分,二者通过串口进行通信。
优选地,所述接触网断电检测单元2包括信号检测模块、判断模块和筛选模块;
信号检测模块,用于实时检测列车高压主电路的网侧电压信号及车顶接触网电压感应装置的电压信号;
判断模块,用于通过上述两路信号的参数判断是否出现接触网断电状态;
筛选模块,用于排除列车正常出现的接触网断电状态,筛选出列车需紧急制动停车的接触网断电状态。
本发明实施例中接触网断电检测单元2实时检测动车组高压主电路的网侧电压信号及车顶接触网电压感应装置的信号,通过两路信号的状态逻辑判断,判定是否出现接触网断电状态。接触网断电检测单元通过比较检测信号、排除断电重合闸时间、判断信号空间等手段,排除列车通过分相区、受电弓落弓、接触网故障瞬间断电(如绝缘闪络、短路等)等其它断电情况后,确定列车需紧急制动停车的断电状态,将检测信息通过CAN总线送至控制单元3。
优选地,所述控制单元3包括分析模块和处置模块;
分析模块,用于分析GSM-R通信单元转发过来的地震警报信息和接触网断电检测单元检测出的接触网断电状态来确定警报级别;
处置模块,用于根据所述警报级别进行对应的处理。
优选地,所述装置还包括显示单元。
优选地,所述显示单元包括显示终端、报警器和数据存储模块;
显示终端,用于显示当前的报警状态;
报警器,用于发出语音报警信息;
数据存储模块,用于对地震警报事件进行存储。
本发明实施例中公开的车载紧急处置装置具有向司机发送声(语音)光报警和撤销声(语音)光报警功能。在显示单元设有数据存储模块,可对事件数据进行存储,通过外接计算机进行数据的读取。
优选地,所述装置还包括电源,用于给车载紧急处置装置的各部分供电。
本发明实施例中公开的高速铁路地震车载紧急处置装置的应用示意图如图2所示,所述GSM-R通信单元、接触网断电检测单元、显示单元和控制单元之间采用CAN总线进行通讯连接,所述控制单元和安装在列车制动系统上的紧急制动环路硬线连接。
本发明实施例中紧急处置装置通过GSM-R通信单元接收地震预警系统发送的地震预警信息,接触网断电检测单元接收接触网是否断电的信息,控制单元通过分析上述信息识别警报级别,并采取相应的紧急处置方式:
对于I级警报的控车方式,车载紧急处置装置的显示单元向司机发送声(语音)光报警,并在显示终端上显示当前状态信息,司机按警报信息手动施加最大常用制动限速运行。
对于Ⅱ级警报(接触网有电)和Ⅲ级警报(接触网断电)的控车方式,车载紧急处置装置自动施加紧急制动停车。由硬线直接控制紧急继电器的开断,从而控制紧急制动安全环路的断开和闭合。同时显示单元向司机发送声(语音)光报警,并在显示终端上显示当前状态信息。
本发明实施例中车载紧急处置装置与紧急制动环路采用硬线连接,电压为110V,控制紧急继电器断开安全环路,从而施加紧急制动。
车载紧急处置装置采用3U标准尺寸,为了保证装置的安全性和可靠性,采用热备冗余技术。紧急处置装置必须满足高速列车的使用技术水平,包括重量管理、环境温度、相对湿度、防震、防火保护、抗飞石、适应冬天环境,实用性、可靠性、可维护性及操作性。
本发明提出的高速铁路地震车载紧急处置,还可以与高速铁路无线通信系统、牵引供电系统、信号系统和调度系统共同作用实施列车运行控制,实现了多通道信息传输及列车控制方式。
本发明提供的一种高速铁路地震车载紧急处置装置,通过GSM-R无线通信系统接收地震预警系统发出的预警信息,并实时在线检测接触网供电状态,根据接收到的预警信息和接触网断电状态采取相应的控车方式,从而有效地提高了地震紧急处置的可靠性和时效性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高速铁路地震车载紧急处置装置,其特征在于,所述装置包括:GSM-R通信单元、接触网断电检测单元和控制单元;
GSM-R通信单元,用于接收地震警报信息并传送给控制单元;
接触网断电检测单元,用于检测接触网是否处于断电状态并将检测结果传送给控制单元;
控制单元和安装在列车制动系统上的紧急制动环路硬线连接,用于根据GSM-R通信单元和接触网断电检测单元传送过来的信息在必要时控制紧急制动环路进行紧急制动。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述GSM-R通信单元以无线的方式与地震预警系统进行通信,接收地震警报信息。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述接触网断电检测单元包括信号检测模块、判断模块和筛选模块;
信号检测模块,用于实时检测列车高压主电路的网侧电压信号及车顶接触网电压感应装置的电压信号;
判断模块,用于通过上述两路信号的参数判断是否出现接触网断电状态;
筛选模块,用于排除列车正常出现的接触网断电状态,筛选出列车需紧急制动停车的接触网断电状态。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制单元包括分析模块和处置模块;
分析模块,用于分析GSM-R通信单元转发过来的地震警报信息和接触网断电检测单元检测出的接触网断电状态来确定警报级别;
处置模块,用于根据所述警报级别进行对应的处理。
5.如权利要求1-4所述的装置,其特征在于,所述装置还包括显示单元。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述显示单元包括显示终端、报警器和数据存储模块;
显示终端,用于显示当前的报警状态;
报警器,用于发出语音报警信息;
数据存储模块,用于对事件进行存储。
7.如权利要求1-6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括电源,用于给车载紧急处置装置的各部分供电。
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