CN105825635A - 一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法，在铁路沿线崩塌落石监测区域两端钢轨上设置计轴装置来监测区域内是否有车辆占用；计轴装置通过光电缆与轨旁的铁路沿线崩塌落石监测报警系统主机进行连接。本发明可用于单线/双线、电气化/非电气化铁路、各种闭塞区段、速度小于500km/h以下列车运行区段。在铁路沿线崩塌落石监测区域两端设置计轴装置监测车辆的运行。本发明的有益效果是，通过高可靠性计轴装置监测铁路沿线崩塌落石监测区域列车占用情况，可以准确检测列车车辆，排除列车车辆运行引起的误报警，有效提升铁路沿线崩塌落石监测系统的可用性；同时计轴装置传感器安装于铁路轨道，不影响信号轨道电路和列车控制信息的传输，可以用于各种闭塞区段和列车控制模式，具有可实施性。

Description

一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法

所属技术领域

本发明涉及一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法，属于防灾监测领域。

背景技术

我国山地较多，约占国土面积的三分之二。随着西部大开发等国家战略的实施，山区铁路线路里程近年来呈现出快速增长的趋势。由于山体自然风化、降雨侵蚀及人为破坏植被等因素的作用下，铁路线路的山体崩塌及落石事故时有发生，对铁路行车构成严重安全隐患，因此，对铁路沿线崩塌落石监测报警显得尤为必要。

目前利用光纤光栅振动传感器进行落石监测的系统已经在相关工程中得到应用，该监测系统利用光栅振动传感器实时监测落石掉落在铁路线路上引起的振动，当监测到一定能量及频率的振动，通过系统软件的分析，若判断为落石，立刻通过有线及无线方式向邻近范围的列车及监控中心发送警报信号。

由于列车车辆在运行过程中也会产生各种形式的振动，例如车辆轮对踏面损伤、车辆加速或制动等因素均可能产生各种能量等级及频率的振动，监测系统不可避免的产生误报警，导致系统可用性低。本发明提出一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法。

发明内容

本发明提出了一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统及方法，该发明利用传感器技术、铁路信号等成熟技术，可使铁路沿线崩塌落石监测系统对列车车辆运行振动进行准确判断，排除所有列车车辆运行引起的误报警。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铁路沿线崩塌落石监测报警方法，在铁路沿线崩塌落石监测区域两端钢轨上设置计轴装置来监测区域内是否有车辆占用；计轴装置通过光电缆与轨旁的铁路沿线崩塌落石监测报警系统主机进行连接。根据计轴装置监测到的崩塌落石监测区域的列车轮对数据，判断崩塌落石监测区域是否有列车占用。当进入崩塌落石监测区域的车辆轮对数和驶出车辆轮对数一致则判定为监测区域无车，不一致时判定为监测区域有车占用。计轴装置将崩塌落石监测区域列车占用信息传输至铁路沿线崩塌落石监测报警系统分析单元，当崩塌落石监测区域有车占用，分析单元将列车车辆通过时光纤光栅振动传感器采集到的振动信息判断为非报警信息，由此可排除因车辆运行引起的误报警。当崩塌落石监测区域无车占用或计轴装置故障时，铁路沿线崩塌落石监测系统仅依据光纤光栅振动传感器的监测结果判断是否发送崩塌落石监测报警信息。

计轴装置监测到崩塌落石监测区域有车占用时，系统不发送报警信息。

计轴装置监测到崩塌落石监测区域无车占用或计轴装置处于故障状态时，铁路沿线崩塌落石监测报警系统仅依据光纤光栅振动传感器的监测结果判断是否发送崩塌落石监测报警信息。

本发明还提供了一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统，包括通信设备、计轴装置、光纤光栅振动传感器、视频采集装置、报警装置、数据处理装置、监控服务器和监控终端；光纤光栅振动传感器、视频采集装置、报警装置和计轴装置分别通过光电缆连接数据处理装置；数据处理装置通过通信设备以无线或有线方式与监控服务器相连；监控服务器通过铁路信息网络与监控终端、铁路防灾系统及列车运行控制系统连接。

所述计轴装置包括计轴车轮传感器及通过光电缆与计轴车轮传感器连接的计轴数据处理单元。

本发明可用于单线/双线、电气化/非电气化铁路、各种闭塞区段、速度小于500km/h以下列车运行区段。在铁路沿线崩塌落石监测区域两端设置计轴装置监测车辆的运行。

本发明的有益效果是，通过高可靠性计轴装置监测铁路沿线崩塌落石监测区域列车占用情况，可以准确检测列车车辆，排除列车车辆运行引起的误报警，有效提升铁路沿线崩塌落石监测系统的可用性；同时计轴装置传感器安装于铁路轨道，不影响信号轨道电路和列车控制信息的传输，可以用于各种闭塞区段和列车控制模式，具有可实施性。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图2为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。

参见图1，本发明在铁路沿线崩塌落石监测区域设置计轴装置，计轴装置包括计轴车轮传感器及通过光电缆与计轴车轮传感器连接的计轴数据处理单元。计轴车轮传感器安装在铁路沿线崩塌落石监测区域两端钢轨上，计轴数据处理单元安装于铁路沿线崩塌落石监测报警系统主机内。计轴车轮传感器通过光电缆与计轴数据处理单元进行连接。计轴数据处理单元根据计轴装置监测到的崩塌落石监测区域的列车轮对数据，判断崩塌落石监测区域是否有列车占用。当进入崩塌落石监测区域的车辆轮对数和驶出车辆轮对数一致则判定为监测区域无车，不一致时判定为监测区域有车占用。计轴数据处理单元将崩塌落石监测区域列车占用信息传输至铁路沿线崩塌落石监测报警系统分析单元，当铁路沿线崩塌落石监测区域有车占用时，分析单元将列车车辆通过时光纤光栅振动传感器采集到的振动信息判断为非报警信息，系统自动过滤不报警，由此可排除因车辆运行引起的误报警。本系统在轨道上还安装有光纤光栅振动传感器，光纤光栅振动传感器通过光电缆与监测报警系统分析单元进行连接，当崩塌落石监测区域无车占用或计轴装置故障时，铁路沿线崩塌落石监测系统主机仅依据光纤光栅振动传感器的监测结果判断是否发送崩塌落石监测报警信息给列车或监控中心。

参见图2，铁路沿线崩塌落石监测报警系统的数据处理装置与通信设备、光纤光栅振动传感器、视频采集装置、现场报警装置、计轴装置相连。数据处理装置通过通信设备以无线或有线方式与监控服务器相连；监控服务器通过铁路信息网络与监控终端、铁路防灾系统及列车运行控制系统连接。计轴装置包括计轴车轮传感器及通过光电缆与计轴车轮传感器连接的计轴数据处理单元。计轴车轮传感器设置在铁路沿线崩塌落石监测区域两端钢轨上。其中多个光纤光栅振动传感器（光纤光栅振动传感器1、光纤光栅振动传感器2、……、光纤光栅振动传感器n）、多个视频采集装置（视频采集装置1、视频采集装置2、……、视频采集装置n）、计轴装置将现场振动信息、视频信息、车辆占用信息传给数据处理装置。数据处理装置实时对振动信息进行分析，判断为崩塌落石而计轴装置给出车辆占用信息时，不发送报警信息，只将从视频采集装置得到的视频信息通过通信设备传送给监控服务器；判断为崩塌落石而计轴装置给出空闲信息或计轴故障信息时，视频采集装置将视频信息传送给数据处理装置，数据处理装置通过报警装置发送现场（声光）报警信息并通知临近列车，同时通过通信设备向监控服务器发送报警信息和视频信息，由监控服务器再转发给监控终端（监控终端1、监控终端2、……、监控终端n）；当崩塌落石消除、人工解除报警或列车顺利通过监测范围，警报解除。

Claims (5)

1.一种铁路沿线崩塌落石监测报警方法，其特征是：在崩塌落石监测区域两端钢轨上设置计轴装置来监测区域内是否有车辆占用；采用计轴装置和光纤光栅振动传感器对崩塌落石监测区域进行监测；结合监测区域车辆占用信息、计轴装置状态信息、光纤光栅振动传感器采集到的振动信息来判断是否发送崩塌落石报警信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：计轴装置监测到崩塌落石监测区域有车占用时，系统不发送报警信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：计轴装置监测到崩塌落石监测区域无车占用或计轴装置处于故障状态时，铁路沿线崩塌落石监测报警系统仅依据光纤光栅振动传感器的监测结果判断是否发送崩塌落石监测报警信息。

4.一种铁路沿线崩塌落石监测报警系统，其特征是：包括通信设备、计轴装置、光纤光栅振动传感器、视频采集装置、报警装置、数据处理装置、监控服务器和监控终端；光纤光栅振动传感器、视频采集装置、报警装置和计轴装置分别通过光电缆连接数据处理装置；数据处理装置通过通信设备以无线或有线方式与监控服务器相连；监控服务器通过铁路信息网络与监控终端、铁路防灾系统及列车运行控制系统连接。

5.根据权利要求4所述的铁路沿线崩塌落石监测报警系统，其特征是：计轴装置包括计轴车轮传感器及通过光电缆与计轴车轮传感器连接的计轴数据处理单元。