CN107369299A - 用于轨道交通的地震监测及报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通的地震监测及报警系统，属一种地震防控系统，系统中包括地震监测站点、联动控制中心与监控中心，其中地震监测站点中设有至少一个监测空间，监测空间内安装有至少两个强震仪，强震仪接入联动逻辑处理设备；联动控制中心中有监测空间，监测空间内安装有联动逻辑处理设备；通过在系统中设置地震监测点、联动控制中心与监控中心三层的结构，可实现对震源的P波或S波进行冗余判断，确保地震报警判断的真实性；进而在地震来临时能够提早发出地震警报信息，使高速运行中的列车在地震来临前及时减速停车，降低列车脱轨、颠覆的概率，保护乘客的生命安全，也为上级指挥系统提供准确及时的震后信息，为救灾工作创造有利条件。

Description

用于轨道交通的地震监测及报警系统

技术领域

本发明涉及一种地震防控系统，更具体的说，本发明主要涉及一种用于轨道交通的地震监测及报警系统。

背景技术

2008年5月12日发生的汶川特大地震，给我国造成巨大人员生命和财产损失。其中宝成铁路一列货车由于地震在隧道中脱轨起火燃烧，造成宝成铁路中断达数天之久，直接影响救灾工作的实施。这让我们认识到铁路地震监测报警技术研究的紧迫性。在大量的地震现象中，只有少数特大的地震对铁路的结构造成重大损害，而多数是烈度稍低的地震，这些地震不会对高铁的路基、桥梁等主体结构造成直接损害，但对高速行驶的动车会产生重大影响，甚至可能造成动车组的颠覆。据地震专家预测，今后二十年将是我国地震频繁活动时期，这也是我国铁路建设的重要时期。因此，十分有必要研究适合我国国情的铁路地震监测报警系统，以提高铁路运行的安全性。

我国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，是一个震灾严重的国家。为确保列车运营安全，对铁路线应采取地震灾害报警、预警及应急预案处置措施。虽然国内高校及科研机构对铁路地震灾害情况下的安全报警、预警体系进行了研究，但与日本、德国、美国等发达国家相比，我国的体系仅停留在理论的基础上。目前国内虽在京沪线等高铁进行相应的地震防灾建设，但系统未发挥出预想中的作用。现阶段大多数地震的判断是通过国家地震局在全国部分地区配置地震监测网，铁路部门从地震局获得有关地震风险信息和可能形成紧急事件的预警信息。一旦这些地震风险信息得到确认，铁路部门将与国务院相关机构和地方当局合作，依据相应的灾害等级做出响应。2009年，中国铁道科学研究院完成铁道部白皮书课题“铁路地震监测及紧急处置系统”的研究，在行车安全监控和应急平台实验室搭建具备地震S波实时监测报警功能铁路地震监测及紧急处置原型系统，并提出铁路地震监测及紧急处置系统关键技术的解决方案及系统实施建议，为铁路地震防灾安全监控系统的相关标准和规范编制及工程设计和施工提供参考依据。在针对地震灾害制定相关的法案和应急预案方面，《国家突发公共事件总体应急预案》是全国应急预案体系的指导纲领，是预防各类突发公共事件的指导文件。2009年后，国内多家科研机构与院校合作，加大铁路地震监测报警预警技术的研究。

发明内容

本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种用于轨道交通的地震监测及报警系统，以期望解决现有技术中尚无法在地震来临时提早发出地震警报讯息，使得高速列车运行中存在因地震而导致的较大风险等技术问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提供的一种用于轨道交通的地震监测及报警系统，所述的系统包括：

地震监测站点，包括至少两个监测空间，所述监测空间内安装有至少两个强震仪，所述强震仪接入联动逻辑处理设备，用于由强震仪实时采集并记录监测空间所在位置的地震P波或S波，并判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警阈值，如判断结果为是，则生成报警信号与当前的P波或S波烈度值一并传输至联动逻辑处理设备；

联动控制中心，包括至少两个监测空间，所述监测空间内安装有联动逻辑处理设备，所述联动逻辑处理设备通过网络分别接入分析处理服务器与报警终端；用于由联动逻辑处理设备接收所述报警信号以及生成所述报警信号的P波或S波的烈度值，根据所述P波或S波的烈度值，与联动逻辑处理设备内置的报警阈值进行对比分析，判断当前报警信号是否为有效报警，如判断结果为是，则通过网络向报警终端与分析处理服务器输出报警信息；

监控中心，包括分析处理服务器与报警终端，所述报警终端通过传输通道接入分析处理服务器，用于由分析处理服务器接收所述报警信息并连续存储，且将多次的报警信息汇总并进行综合分析，生成决策依据；由报警终端在收到报警信息后进行报警。

作为优选，进一步的技术方案是：所述的强震仪还用于判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警的阈值，当判断结果为否时，则也将当前P波或S波的烈度值传输至联动逻辑处理设备，用于由联动逻辑处理设备将所接收到的全部P波或S波的烈度值进行存储。

更进一步的技术方案是：所述联动控制中心包括多个监测空间，每个监测空间内均安装有联动逻辑处理设备，所述地震监测站点也包括多个监测空间，每个监测空间内均安装有两个强震仪，所述每两个强震仪接入一个联动逻辑处理设备，且两者置于同一个监测空间内；所述联动逻辑处理设备还用于当判断强震仪传输的报警信号为有效报警时，通过网络向其他监测空间内的联动逻辑处理设备传输所述报警信息。

更进一步的技术方案是：所述联动逻辑处理设备还用于根据全线多点地震报警策略，判断强震仪传输的报警信号以及生成报警信号的P波或S波的烈度值是否为真实地震，如判断结果为是，进一步初步判断地震走向以及地震的烈度破坏力，并通过网络传输至分析处理服务器与报警终端；所述全线多点地震报警策略为：根据当前传输的报警信号的强震仪所在的监测空间在监测线路上的位置，计算出每个监测空间之间的距离；根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输报警信号的强震仪收到P波的时间，推测出其他监测空间内强震仪收到P波所需的时间范围；根据其他监测空间内的强震仪收到P波所需的时间范围，得出其他监测空间所在位置的震级参考依据；根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输的报警信号的强震仪收到S波的时间，确认地震是否发生。

更进一步的技术方案是：所述联动逻辑处理设备还接入牵引变电综合自动化系统与列车控制系统，用于由联动逻辑处理设备根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，分别向牵引变电综合自动化系统与列车控制系统输出控制信号。

更进一步的技术方案是：所述联动逻辑处理设备还用于根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，向监测线路上全部监测空间内未采集到P波的强震仪所接入的联动逻辑处理设备，传输地震防控信息。

更进一步的技术方案是：所述报警信息中包括生成所述报警信息的P波或S波的烈度值。

更进一步的技术方案是：所述监测空间内的强震仪包括地震加速度计与强震动记录器，所述地震加速度计接入强震动记录器，所述强震动记录器接入GPS天线，用于由地震加速度计将反映P波或S波震动加速度的烈度值大小的电信号输出至强震动记录器，由强震动记录器将电信号转换为数字信号进行记录与逻辑判断；并由GPS天线接收卫星信号传输至强震动记录器中完成定位。

更进一步的技术方案是：所述联动逻辑处理设备与分析处理服务器、报警终端之间的网络为专用网络；所述强震仪的全部外部接口均接入保护电路，所述保护电路与外部接口之间设有多级避雷元件。

更进一步的技术方案是：所述监控中心中还包括维护终端与监控终端，所述维护终端与监控终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，所述维护终端与监控终端还均通过传输通道接入分析处理服务器，且所述维护终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，用于由维护终端通过分析处理服务器管理系统内的报警信息，以及设置所有监测空间内的地震预警阈值与报警阈值；由监控终端通过网络及分析处理服务器实时监测各个监测空间内强震仪与联动逻辑处理设备的运行状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过在系统中设置地震监测点、联动控制中心与监控中心三层的结构，可实现对震源的P波或S波进行冗余判断，确保地震报警判断的真实性；进而在地震来临时能够提早发出地震警报信息，使高速运行中的列车在地震来临前及时减速停车，降低列车脱轨、颠覆的概率，保护乘客的生命安全，也为上级指挥系统提供准确及时的震后信息，为救灾工作创造有利条件；同时本发明所提供的一种用于轨道交通的地震监测及报警系统可在各种地域的铁路线上布设使用，应用范围广阔。

附图说明

图1为用于说明本发明一个实施例的系统结构示意框图；

图2为用于说明本发明一个实施例中的强震仪结构示意框图；

图3为用于说明本发明一个实施例中的联动逻辑处理设备连接示意框图；

图4为用于说明本发明一个实施例中的联动逻辑处理设备结构示意框图；

图5为用于说明本发明一个实施例中的强震仪结构防雷设计结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述。

参考图1所示，本发明的一个实施例是一种用于轨道交通的地震监测及报警系统，该系统主要由地震监测站点、联动控制中心与监控中心所组成，其中：

地震监测站点，包括至少两个监测空间，该监测空间内安装有至少两个强震仪，前述强震仪接入联动逻辑处理设备，用于由强震仪实时采集并记录监测空间所在位置的地震P波或S波，并判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警阈值，如判断结果为是，则生成报警信号与当前的P波或S波烈度值一并传输至联动逻辑处理设备；前述的P波为震源的纵向波烈度，S波为震源的横向波烈度；因而在强震仪判断时，需针对两者进行分别判断，即当P波超过地震预警阈值时，输出预警指令，当S波超过前述地震预警阈值时，输出报警指令，而应当理解的是，前述提到的预警指令与报应指令均属于前述的报警信号；

联动控制中心，包括至少两个监测空间，该监测空间内安装有联动逻辑处理设备，该联动逻辑处理设备通过网络分别接入分析处理服务器与报警终端；用于由联动逻辑处理设备接收上述报警信号以及生成报警信号的P波或S波的烈度值，根据P波或S波的烈度值，与联动逻辑处理设备内置的报警阈值进行对比分析，判断当前的报警信号是否为有效报警，如判断结果为是，则通过网络向报警终端与分析处理服务器输出报警信息；反之则仅记录当前报警信号与生成报警信号的P波或S波烈度值；

监控中心，包括分析处理服务器与报警终端，该报警终端通过传输通道接入分析处理服务器，用于由分析处理服务器接收上述报警信息并连续存储，且将多次的报警信息汇总并进行综合分析，生成决策依据；由报警终端在收到报警信息后进行报警。

正如上述所提到的，地震波分P波和S波。P波的传递速度比较快，大约每秒6.5公里，它会造成建筑物垂直方向上下震动，但是随着穿过地层，P波的能量也衰减得很快，所以只有距离震央比较近的区域，人才会感受得到，而其他区域则需要地震监测设备才能接收到P波。S波的传递速度比较慢，大约每秒3.5公里，所以地震除开震源区域外，P波到达之后S波才会到达，S波对建筑物造成的影响是左右摇晃，而且时间会持续比较长。一般我们在只考虑体波的时候，S波的破坏力是最强的，而P波则通常扮演着强震来临之前的征兆，因此P波通常作为强震预警系统预警的依据。我们利用P波比S波提前到达的时间差，用空间争取时间的概念，通过铁路沿线各个监测点的报警情况，及时对列车进行控制，保证列车安全运行。

进而在本实施例中，通过在报警系统中设置地震监测点、联动控制中心与监控中心三层的系统结构，可实现对震源的P波或S波进行冗余判断，确保地震报警判断的真实性；进而在地震来临时能够提早发出地震警报信息，使高速运行中的列车在地震来临前及时减速停车，降低列车脱轨、颠覆的概率，保护乘客的生命安全，也为上级指挥系统提供准确及时的震后信息，为救灾工作创造有利条件。

根据本发明的另一实施例，为使联动控制控制中心能掌握地震监测点关于地震P波或S波的实时数据，上述强震仪还可在判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警的阈值过程中，当判断结果为否时，则也将当前P波或S波的烈度值记录下来并传输至联动逻辑处理设备，用于由联动逻辑处理设备将所接收到的全部P波或S波的烈度值进行存储，以后保证联动控制中心对于数据收集的完整性。

进一步的，上述实施例的系统组成可设计为一个庞大的地震带监测网络，以尝试覆盖目标区域或铁路站点的区域，满足铁路地震监测的实际需求，因而上述联动控制中心可包括多个监测空间，每个监测空间内均安装上联动逻辑处理设备，同样的，地震监测站点也包括多个监测空间，每个监测空间内均安装有两个强震仪，因此前述每两个强震仪接入一个联动逻辑处理设备，并将相互连接的两个强震仪和一个联动逻辑处理设备置于同一个监测空间内；进而当联动逻辑处理设备实现上述判断强震仪传输的报警信号为有效报警时，除了通过网络向报警终端与分析处理服务器输出报警信息以外，还可通过网络向其他监测空间内的联动逻辑处理设备传输所述报警信息，进而在系统的此层中进行联动控制；

此处需要说明的是，该报警信息，尤其是联动逻辑处理设备通过网络向分析处理服务器输出的报警信息，报警信息中一般应包含生成所述报警信息的P波或S波的烈度值，进而便于分析处理服务器也能记录相应的监测数据，即将地震监测数据加入冗余保存的设计。第一，强震仪本身自带存储功能，如网络通信还存在的情况下，可以获取地震仪内部存储的数据；第二，一般而言，联动逻辑处理设备能保存8台地震仪的数据，如现场地震联动逻辑处理设备没有受到损坏，现场工作人员或中心机房(即分析处理服务器所在地)的人员可以获取其数据，第三，中心机房的分析处理服务器本身也具备数据存储功能；介于再强的地震也无法同时摧毁以上三个相隔距离较远的数据保存点，进而使得系统可保证数据保存的冗余性，保证监测数据不因地震而消失。

正如图1所示出的，上述的监测空间可以理解为铁路网络中常见的牵引变电所、区分所、基站等场所；即可将系统中的联动控制中心设置在牵引变电所、分区所、基站内，安装专用地震报警机柜，配置分组联动逻辑处理设备，地震联动逻辑处理设备与牵引变电综合自动化系统及列控系统相连接；在铁路局对应的信息化机房内架设地震监控中心分析处理服务器，并在调度所内设置地震报警监控终端，维修基地设置管理维护终端，统筹管理沿线所有监测点、监控沿线所有地震数据并做综合分析，根据报警数据及时控车，保证列车安全运行。

在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为更加准确的对地震情况进行监测及报警，在联动控制中心的功能上还可做进一步的扩展，即其中的联动逻辑处理设备还可用于根据全线多点地震报警策略，判断强震仪传输的报警信号以及生成报警信号的P波或S波的烈度值是否为真实地震，如判断结果为是，进一步初步判断地震走向以及地震的烈度破坏力，并通过网络传输至分析处理服务器与报警终端；上述全线多点地震报警策略关系到地震报警系统报警及时性及准确性，因此该全线多点地震报警策略具体可按如下步骤进行操作，以实现前述的技术目的：

步骤A、根据当前传输的报警信号的强震仪所在的监测空间在监测线路上的位置，计算出每个监测空间之间的距离；

步骤B、根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输报警信号的强震仪收到P波的时间，推测出其他监测空间内强震仪收到P波所需的时间范围；

步骤C、根据其他监测空间内的强震仪收到P波所需的时间范围，得出其他监测空间所在位置的震级参考依据；

步骤D、根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输的报警信号的强震仪收到S波的时间，确认地震是否发生。

进一步的，在上述联动逻辑处理设备根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，向监测线路上全部监测空间内未采集到P波的强震仪所接入的联动逻辑处理设备，传输地震防控信息。

在本发明用于解决技术问题更加优选的一个实施例中，为使得系统能直接接入现有的铁路管理网络，发明人对上述实施例做了进一步改进，具体为将联动逻辑处理设备通过外部接口直接接入牵引变电综合自动化系统与列车控制系统，进而将本发明的系统并入铁路及列车管理系统中，用于由联动逻辑处理设备根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，分别向牵引变电综合自动化系统与列车控制系统输出控制信号。

进一步的，在组建上述系统的过程中，上述强震仪可直接购买市面上成熟的强震仪产品，对此，发明人对这类强震仪的结构进行了改进，如图2所示，具体为在采用地震加速度计与强震动记录器组成上述的强震仪，并将前述地震加速度计接入强震动记录器，再将强震动记录器接入GPS天线，两者的型号为地震加速度计[TDA-33M]与强震动记录器[TDE-324CI]，用于由地震加速度计将反映P波或S波震动加速度的烈度值大小的电信号输出至强震动记录器，由强震动记录器将电信号转换为数字信号进行记录与逻辑判断；并由GPS天线接收卫星信号传输至强震动记录器中完成定位。

上述地震加速度计[TDA-33M]的工作原理是：通过电容换能线圈反馈，从而增强簧片的刚度(常说的电弹簧)。力平衡加速度差动式电容的结构，将加速度信号转换成敏感质量块的位移，从而改变固定极板与敏感质量块间的电容，电容检测电路输出反映加速度大小的电信号。通过引入负反馈扩展系统的动态范围，改善速度计的频率响应，其优点是结构简单，动态响应好，灵敏度好，分辨率强，能测量0.01um甚至更微小的位移。通过引入力平衡反馈技术(FBA)，可大大提高系统的动态范围，有效改善系统的频率响应。当有地动加速度信号时，机械摆的“摆锤”运动，而定片固定不动的；这时，上下极板和中间极板产生了微小的位移，因此会产生电容的变化量△C，在驱动电路的驱动下，△C的转化为电压信号。经反馈网络产生的电磁回复力(即电弹簧)使系统保持平衡状态。由于“电弹簧”的作用，使传感器的测量范围大大提高。

上述强震动记录器[TDE-324CI]的工作原理是：TDE-324CI地震数据采集器为三通道24位的地动数据采集设备，用于将拾震计输出的模拟信号转化成数字信号，并以串行方式输出，以便于进行数据传输和计算机处理。其工作原理简要描述如下：数据采集器接收到GPS信号并由GPS处理模块处理后送至DSP(数字信号处理器)处理；拾震计输出的电信号送至数据采集器内，经放大器送至A/D内，A/D采样输出至DSP；三路A/D可同时采样，A/D采样采用过采样技术，从而提高数据的分辨率；采样数据在DSP中经数字滤波后，送至COM1、COM2输出；D/A输出由DSP控制其标定输出，作为拾震计的标定信号。整个采集器没有任何开关和按键，所有的参数设置均通过COM口与计算机相连，由计算机设置和查看。

参考图3所示，地震联动逻辑处理设备(型号：CRG-LD-01)是铁路地震监控行业为保证地震监测的有效性、及时性、准备性而特别研制开发的工业级设备，实现对多点地震报警的联动综合判断、数据存储、发出控制信号等功能；其通过交换机接入网络，并且正如上述所提到的，其还需要接入牵引变电综合自动化系统与列车控制系统；并且为使地震联动逻辑处理设备能进行不间断的工作，避免断电操作监测失效及数据丢失，还可将其接入UPS电源，是依然从上述的冗余设计出发，可将其再接入一个备用的UPS电源。

并且上述型号为：CRG-LD-01的地震联动逻辑处理设备的功能模块如图4所示，其内部采用双机热备方式，最大限度地保证了系统运行的稳定和可靠。系统正常工作时，主控制机定时对地震检测点1到8或者一个主监测网口进行数据采集，获取地震波形数据和地震报警信息，并存储到大容量SD卡存储器中(存储容量32G，32G可供设备临时存储8台设备数据量1月)。同时根据综合逻辑判断依据输出地震报警信号，采用继电器联动输出报警信号。当主控制机发生故障时备份控制机自动开始工作，接替主控制机完成各种要求的工作，同时报告主机故障，及时提醒排除主机故障。当主机恢复正常时，备份机主动退出工作状态，将主控制机切换到工作状态，实现双机在线热备份工作。

同时，为保证数据传输的稳定性，避免因网络阻塞导致数据传输失败或未能及时传输；上述联动逻辑处理设备与分析处理服务器、报警终端之间的网络采用专用网络；从而保证了数据传输的安全性与稳定性。

根据本发明的另一实施例，发明人还考虑到由于强震仪大多是安装在户外环境中，某些安装点具备防直击雷等防雷设备，因而在系统中加入了符合铁路标准的防感应雷设计，以保证该系统长期稳定、可靠的运行。具体为在强震仪的全部外部接口(包括电源接口、网络接口、GPS接口、串口接口等)均接入保护电路，所述保护电路与外部接口之间设有多级避雷元件，如图5所示；

一级避雷：采用GDT陶瓷气体放电管，陶瓷气体放电管是一种电压导通的开关型器件，使用中并联在被保护的设备的线与线或线与地端之间。

二级避雷：采用MOV压敏电阻，压敏电阻是一种限压保护器件。利用压敏电阻的非线性特性，当过电压出现在压敏电阻的两极间，压敏电阻可以将电压箝位到一个相对固定的电压值，从而实现对后级电路的保护。

三级避雷：采用TVS瞬态抑制二极管，前述瞬态抑制二极管是一种限压型的过电压保护器件，它能以pS级的数度把过高的电压限制在一个安全范围之内，从而起到保护后面电路的作用。在浪涌电压的作用下，TVS两极间的电压由额定反向关断电压上升到击穿电压，而被击穿。随着击穿电流的出现，流过TVS的电流将达到峰值脉冲电流，同时在其两端的电压被箝位到预定的最大箝位电压以下。

电路除了有三级避雷外还有自恢复保险丝和电感的保护。PTC自恢复保险是一种具有自动恢复功能的过流保护器件，利用能量动态平衡的原理进行工作。具有自恢复，体积小；对电流，温度敏感等特点。电感具有阻交流的作用，能有效的阻止高频脉冲。

此外，强震仪与联动逻辑处理设备的室外连接线以及必要的继电器之间亦可采用防雷器来起到上述防雷作用；

正如图1所示出的，为便于实现监控系统运行状态、设定系统中必要的参数、管理系统中监测的各项数据等功能，在上述监控中心中还可增设维护终端与监控终端，将维护终端与监控终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，并且维护终端与监控终端还需均通过传输通道接入分析处理服务器，且维护终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，用于由维护终端通过分析处理服务器管理系统内的报警信息，以及设置所有监测空间内的地震预警阈值与报警阈值；由监控终端通过网络及分析处理服务器实时监测各个监测空间内强震仪与联动逻辑处理设备的运行状态。

基于本发明上述多个实施例的描述，本发明所提供的一种用于轨道交通的地震监测及报警系统具有如下特点，以下特点有助于帮助本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案：

1)铁路地震监测报警系统采集仪选用TDA-33M地震平衡加速度计与TDE-324CI强震数据采集器，采集设备本身通过多项试验及认证，其监测数据实时性强、准确性高；

2)联动逻辑处理设备是铁路地震监测报警系统报警核心处理设备，其具备分析数据速度快、报警响应高的特点，满足铁路地震监控实时准确的要求；

3)系统具备利用P波烈度推算S波烈度的预警功能，系统对于高烈度地震能最大限度的提前进行报警。

4)系统安装部署后扩展性强，可根据现场实际情况或监测点需求增加或监测仪或接入其他地震台网的设备。

5)系统中的采集设备与联动逻辑处理设备均采用一体化设计，采集设备将加速度计与数据采集器高度集成，地震联动逻辑处理设备将地震波过滤模块、报警信号处理模块、系统安全模块高度集成。该种设计模式可以大幅度减少外界噪声来源，减少模块间的噪声串扰，降低整机的噪声水平，提高整机运行的可靠性，降低整机的功耗，并且简化了设计、安装、调试及维护的程序；

6)由于地震监测点或者联动逻辑处理设备均有可能在无人值守的地方，功耗过大的设备问题出现的概率较大，为了能保证系统长期安全的运行，因而强震仪与联动逻辑处理设备均可采用低功耗设计，保护设备元件，减小设备维修的概率；

7)系统具备地震报警高实时性、精准确度、低误报率的特点，系统中的所有的监测点、联动逻辑处理设备设计均采用冗余设计，保证该系统提供“快、准、精”的有效数据；

8)系统均采用工业级元件，提高抗冲击能力和安全可靠性，减少了投资成本，减少了设备故障点、降低维护管理成本，提高了系统的可靠性和可维护性；

9)该套系统除调度中心外，其他工作点设备均可采取无人值守方式，大大降低运营单位工作量，杜绝人工操作可能产生的不可靠性；

10)地震监测仪与地震联动逻辑处理设备均带自动巡检功能，对不能达到监测要求的设备及时统计，并报于调度中心；

11)所有设备均具备短路保护与防雷击设计，使得负载设备更能安全运行；

12)地震监测仪具备无线传输控制功能，可满足无有线网络的工作条件。

13)智能化专业软件设计，彩色中文操作界面，简洁易懂，操作界面设计有“操作提示栏”，每步操作都设计有简明操作提示，关键操作均设计有防错、防误操作功能；

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于所述的系统包括：

地震监测站点，包括至少两个监测空间，所述监测空间内安装有至少两个强震仪，所述强震仪接入联动逻辑处理设备，用于由强震仪实时采集并记录监测空间所在位置的地震P波或S波，并判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警阈值，如判断结果为是，则生成报警信号与当前的P波或S波烈度值一并传输至联动逻辑处理设备；

联动控制中心，包括至少两个监测空间，所述监测空间内安装有联动逻辑处理设备，所述联动逻辑处理设备通过网络分别接入分析处理服务器与报警终端；用于由联动逻辑处理设备接收所述报警信号以及生成所述报警信号的P波或S波的烈度值，根据所述P波或S波的烈度值，与联动逻辑处理设备内置的报警阈值进行对比分析，判断当前报警信号是否为有效报警，如判断结果为是，则通过网络向报警终端与分析处理服务器输出报警信息；

监控中心，包括分析处理服务器与报警终端，所述报警终端通过传输通道接入分析处理服务器，用于由分析处理服务器接收所述报警信息并连续存储，且将多次的报警信息汇总并进行综合分析，生成决策依据；由报警终端在收到报警信息后进行报警。

2.根据权利要求1所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述的强震仪还用于判断当前P波或S波的烈度值是否达到地震预警的阈值，当判断结果为否时，则也将当前P波或S波的烈度值传输至联动逻辑处理设备，用于由联动逻辑处理设备将所接收到的全部P波或S波的烈度值进行存储。

3.根据权利要求1或2所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述联动控制中心包括多个监测空间，每个监测空间内均安装有联动逻辑处理设备，所述地震监测站点也包括多个监测空间，每个监测空间内均安装有两个强震仪，所述每两个强震仪接入一个联动逻辑处理设备，且两者置于同一个监测空间内；所述联动逻辑处理设备还用于当判断强震仪传输的报警信号为有效报警时，通过网络向其他监测空间内的联动逻辑处理设备传输所述报警信息。

4.根据权利要求3所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述联动逻辑处理设备还用于根据全线多点地震报警策略，判断强震仪传输的报警信号以及生成报警信号的P波或S波的烈度值是否为真实地震，如判断结果为是，进一步初步判断地震走向以及地震的烈度破坏力，并通过网络传输至分析处理服务器与报警终端；所述全线多点地震报警策略为：

根据当前传输的报警信号的强震仪所在的监测空间在监测线路上的位置，计算出每个监测空间之间的距离；

根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输报警信号的强震仪收到P波的时间，推测出其他监测空间内强震仪收到P波所需的时间范围；

根据其他监测空间内的强震仪收到P波所需的时间范围，得出其他监测空间所在位置的震级参考依据；

根据每个监测空间之间的距离，通过当前传输的报警信号的强震仪收到S波的时间，确认地震是否发生。

5.根据权利要求4所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述联动逻辑处理设备还接入牵引变电综合自动化系统与列车控制系统，用于由联动逻辑处理设备根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，分别向牵引变电综合自动化系统与列车控制系统输出控制信号。

6.根据权利要求4所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述联动逻辑处理设备还用于根据全线多点地震报警策略判断真实地震的结果为是时，向监测线路上全部监测空间内未采集到P波的强震仪所接入的联动逻辑处理设备，传输地震防控信息。

7.根据权利要求3所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述报警信息中包括生成所述报警信息的P波或S波的烈度值。

8.根据权利要求1所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述监测空间内的强震仪包括地震加速度计与强震动记录器，所述地震加速度计接入强震动记录器，所述强震动记录器接入GPS天线，用于由地震加速度计将反映P波或S波震动加速度的烈度值大小的电信号输出至强震动记录器，由强震动记录器将电信号转换为数字信号进行记录与逻辑判断；并由GPS天线接收卫星信号传输至强震动记录器中完成定位。

9.根据权利要求1所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述联动逻辑处理设备与分析处理服务器、报警终端之间的网络为专用网络；所述强震仪的全部外部接口均接入保护电路，所述保护电路与外部接口之间设有多级避雷元件。

10.根据权利要求1或9所述的用于轨道交通的地震监测及报警系统，其特征在于：所述监控中心中还包括维护终端与监控终端，所述维护终端与监控终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，所述维护终端与监控终端还均通过传输通道接入分析处理服务器，且所述维护终端还通过网络接入联动逻辑处理设备，用于由维护终端通过分析处理服务器管理系统内的报警信息，以及设置所有监测空间内的地震预警阈值与报警阈值；由监控终端通过网络及分析处理服务器实时监测各个监测空间内强震仪与联动逻辑处理设备的运行状态。