CN110161559A - 一种高速铁路地震预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速铁路地震预警系统，包括：铁路局中心系统、现场监测设备和地震台网信息平台；铁路局中心系统包括：相邻铁路局中心系统、GSM‑R通信系统和通信网络配套设施；地震台网信息平台包括：地震台网信息中心和地震台网中心传输通道；铁路局中心系统融合地震台网信息平台，控制现场监测设备进行检测。本发明通过在铁路局中心系统中每个铁路局设置一处预警系统；增设GSM‑R通信接口以及地震台网信息平台，实现地震阈值报警功能和P波预警功能，且可实现现地预警和异地预警两种模式，从而实现跨线预警和跨局预警的作用。
Description
技术领域
本发明涉及铁路地震预警防护技术领域，尤其涉及一种高速铁路地震预警现场监测系统。
背景技术
既有地震监测系统仅具备阈值报警功能，由现场监测设备和监控数据处理设备组成。其中现场监测设备由地震计、数据采集器、监控单元及通信网络构成，一般设置在高铁沿线的牵引变电所、分区所、 AT所内的防灾机房内。监控数据处理设备由数据库服务器、应用服务器、存储设备、维护终端及打印机等组成，一般设置在综合维修保养点或大型车站防灾机房内。监测终端主要设置于路局调度所高速铁路列车、供电等调度台及相关设备维护管理等部门。
既有地震监测系统有如下几点缺陷：
(1)先期建设时缺少技术标准，至今未履行完建设程序，仅部分高铁线路进行了静态验收，而绝大多数高铁线路没有进行动态测试和动态验收，也未投入使用。
(2)未达到设计要求，地震后不能自动触发列控停车和接触网自动断电。
(3)多数线路采取“相邻三取二”阈值报警策略，无P波预警功能，报警时效性差；无区域报警功能，相邻线路和相邻路局不能联动；未接入国家(省)台网信息，获取地震信息需人工电话确认，时间较长；处置信息没有上车，需要通过人工命令形式下达，时间较长，不能够及时控车减灾。
(4)牵变信号接口继电器接点常态落下，不符合故障导向安全的原则。
(5)部分地震井积水影响地震计使用，仪器墩隔震槽失效，影响监测精度。
目前的地震监测系统仅具备地震阈值报警功能，且为现地报警模式，不能实现跨线预警和跨局预警。
发明内容
为了构建具有地震阈值报警功能和P波预警功能，且可实现现地预警和异地预警两种模式，从而实现跨线预警和跨局预警的地震预警系统，本发明
提供了一种高速铁路地震预警系统，包括：铁路局中心系统、现场监测设备和地震台网信息平台；铁路局中心系统包括：相邻铁路局中心系统、GSM-R通信系统和通信网络配套设施；地震台网信息平台包括：地震台网信息中心和地震台网中心传输通道；铁路局中心系统融合地震台网信息平台，控制现场监测设备进行检测。
优选地，本高速铁路地震预警系统还包括：列控系统和牵引供电系统，现场监测设备分别与列控系统和牵引供电系统连接。
优选地，通信网络配套设施包括：台网接口、邻局接口和GPRS 接口；相邻铁路局中心系统之间通过邻局接口连接，地震台网信息平台通过台网接口和铁路局中心系统的通信网络配套设施连接；通信网络配套设施通过GRPS接口和GSM-R通信系统连接。
优选地，通信网络配套设施还包括：GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器；GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器均和通信网络配套设施的总线连接。
优选地，现场监测设备包括：地震计、数据采集器、监控主机、列控接口和牵变接口；地震计将地震波形发送给监控主机，数据采集器将电压信号转换为实时数字波形发送给监控主机；监控主机通过列控接口和列控系统连接，监控主机通过牵变接口和牵引供电系统连接。
优选地，本高速铁路地震预警系统还包括：UPS电源和电源模块， UPS电源为系统各个器件供电，其电源零层接入从供电配电盘引入的双路单相交流220V电源，电源零层同时设置有空气开关、防雷单元和电源插座。
优选地，地震台网信息平台包括：中国地震台网中心信息和中国地震台网中心专用通道，地震台网信息平台将国家台网检测信息、速报信息和预警信息传输给铁路局中心系统。
优选地，地震台网信息平台还包括：国家中心信息安全交互服务器、台网信息存储设备及相应的网络安全配套设施。
本发明提供了一种高速铁路预警系统，通过在铁路局中心系统中每个铁路局设置一处预警系统；增设GSM-R通信接口以及地震台网信息平台，实现地震阈值报警功能和P波预警功能，且可实现现地预警和异地预警两种模式，从而实现跨线预警和跨局预警的作用。
附图说明
图1为本发明一优选实施方式提供的一种高速铁路地震预警系统示意图。
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地详细描述。以下具体实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明一优选实施方式提供的一种高速铁路地震预警系统示意图，如图1所示，为了构建具有地震阈值报警功能和P波预警功能，且可实现现地预警和异地预警两种模式，从而实现跨线预警和跨局预警的地震预警系统，本发明提供了一种高速铁路地震预警系统，包括：铁路局中心系统、现场监测设备和地震台网信息平台；铁路局中心系统包括：相邻铁路局中心系统、GSM-R通信系统和通信网络配套设施；地震台网信息平台包括：地震台网信息中心和地震台网中心传输通道；铁路局中心系统融合地震台网信息平台，控制现场监测设备进行检测。
基于上述实施例，本高速铁路地震预警系统还包括：列控系统和牵引供电系统，现场监测设备分别与列控系统和牵引供电系统连接。
基于上述实施例，通信网络配套设施包括：台网接口、邻局接口和GPRS接口；相邻铁路局中心系统之间通过邻局接口连接，地震台网信息平台通过台网接口和铁路局中心系统的通信网络配套设施连接；通信网络配套设施通过GRPS接口和GSM-R通信系统连接。
基于上述实施例，通信网络配套设施还包括：GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器；GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器均和通信网络配套设施的总线连接。
基于上述实施例，现场监测设备包括：地震计、数据采集器、监控主机、列控接口和牵变接口；地震计将地震波形发送给监控主机，数据采集器将电压信号转换为实时数字波形发送给监控主机；监控主机通过列控接口和列控系统连接，监控主机通过牵变接口和牵引供电系统连接。
基于上述实施例，本高速铁路地震预警系统还包括：UPS电源和电源模块，UPS电源为系统各个器件供电，其电源零层接入从供电配电盘引入的双路单相交流220V电源，电源零层同时设置有空气开关、防雷单元和电源插座。
基于上述实施例，地震台网信息平台包括：中国地震台网中心信息和中国地震台网中心专用通道，地震台网信息平台将国家台网检测信息、速报信息和预警信息传输给铁路局中心系统。
基于上述实施例，地震台网信息平台还包括：国家中心信息安全交互服务器、台网信息存储设备及相应的网络安全配套设施。
本高速铁路地震预警系统和原高速铁路地震监测系统相比，处置规则差异为：
(1)监测系统具有牵电断电、信号发H码两个地震紧急处置途径；预警系统通过触发车载地震装置、牵引供电系统和列控系统三种方式实现紧急处置，且不同方式间相互独立；
(2)既有系统处置级别只有一个等级，即停车断电；预警系统有三个等级，I级处置——车载地震装置语音提示司机手动施加最大常用制动限速运行(暂定160km/h)，II级处置——列控系统行车控制和车载地震装置触发列车紧急制动，III级处置——列控系统行车控制和车载地震装置触发列车紧急制动，同时接触网断电；
(3)监测系统的处置范围仅为本地地震监测点；预警系统处置范围除地震本地监测点外，还可通过铁路局中心对地震影响范围的线路进行整体处置；
(4)监测系统各线采用的报警阈值不统一，报警控车范围长度、触发记录阈值也未作统一规定；预警系统明确规定三级处置的阈值分别为40、80、120gal。
本高速铁路地震预警系统和原高速铁路地震监测系统相比，性能差异为：
(1)监测系统未规定性能要求，预警系统在技术条件中明确规定了预警准确性和各环节时效性的指标要求，经严格测试后均满足技术条件要求，如阈值报警系统响应时间≤1.2s，P波预警系统响应时间≤3.7s；
(2)监测系统系统设备性能要求无详细规定，预警系统对系统设备的配置要求进行了详细规定，如数据采集器的打包时间小于0.5s，而既有系统的数据采集器的打包时间一般为1s。
本发明提供了一种高速铁路预警系统，通过在铁路局中心系统中每个铁路局设置一处预警系统；增设GSM-R通信接口以及地震台网信息平台，实现地震阈值报警功能和P波预警功能，且可实现现地预警和异地预警两种模式，从而实现跨线预警和跨局预警的作用。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，包括：铁路局中心系统、现场监测设备和地震台网信息平台；所述铁路局中心系统包括：相邻铁路局中心系统、GSM-R通信系统和通信网络配套设施；所述地震台网信息平台包括：地震台网信息中心和地震台网中心传输通道；所述铁路局中心系统融合所述地震台网信息平台，控制所述现场监测设备进行检测。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，还包括：列控系统和牵引供电系统，所述现场监测设备分别与所述列控系统和所述牵引供电系统连接。
3.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，所述通信网络配套设施包括：台网接口、邻局接口和GPRS接口；所述相邻铁路局中心系统之间通过所述邻局接口连接，所述地震台网信息平台通过所述台网接口和所述铁路局中心系统的通信网络配套设施连接；所述通信网络配套设施通过GRPS接口和所述GSM-R通信系统连接。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，所述通信网络配套设施还包括：GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器；所述GPS通信服务器、数据库服务器、前端预警服务器和紧急处置服务器均和所述通信网络配套设施的总线连接。
5.根据权利要求2所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，所述现场监测设备包括：地震计、数据采集器、监控主机、列控接口和牵变接口；地震计将地震波形发送给监控主机，数据采集器将电压信号转换为实时数字波形发送给监控主机；监控主机通过列控接口和列控系统连接，监控主机通过牵变接口和牵引供电系统连接。
6.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，还包括：UPS电源和电源模块，所述UPS电源为所述系统各个器件供电，其电源零层接入从供电配电盘引入的双路单相交流220V电源，所述电源零层同时设置有空气开关、防雷单元和电源插座。
7.根据权利要求1所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，所述地震台网信息平台包括：中国地震台网中心信息和中国地震台网中心专用通道，所述地震台网信息平台将国家台网检测信息、速报信息和预警信息传输给所述铁路局中心系统。
8.根据权利要求7所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，所述地震台网信息平台还包括：国家中心信息安全交互服务器、台网信息存储设备及相应的网络安全配套设施。
9.根据权利要求3所述的一种高速铁路地震预警系统，其特征在于，还包括：车载地震装置，所述GSM-R通信系统和所述车载地震装置连接，所述车载地震装置通过所述GSM-R通信系统和所述通信网络配套设置连接。
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