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1、武广客运专线防灾安全监控系统 使用培训 2010-3月 防灾安全监控系统主要考虑自然灾害对高速铁路行车安全的影响，结合列车运 行信息化处理，实现自然灾害在线监测预警、超限报警，进而实现自动控车或人工 手动控车的目的。本系统负责监视全线自然灾害以及危及行车安全的情况，提供预 防预警告警信息，并通过综合调度中心下达行车、救援、维修管理等命令。 防灾安全监控系统的监控对象直接与行车安全相关，部分对象直接参与列控， 因此，具有很高的重要性。因此系统设计时在其可靠性、安全性方面均做了充分的 考虑。 系统由各子系统、通信基站监控单元、防灾安全监控中心系统以及传输网络设 备等组成. 从前端控制单元、传输通道
2、到中心数据处理设备、网络设备均采用了双冗余结 构，极大地保证了系统的高可靠性。 对于直接涉及行车控制的异物侵限部分，系统操作采用软硬件互锁、密码确认 等多重手段来保证操作的安全性；前端控制部分采用了具有故障安全的继电器逻辑 来保证操作的安全、可靠性。 同时该系统采用了完全开放式的体系结构，软硬件均便于未来其它防灾监控对 象的接入，具有良好的扩展性。 前 言 系统结构 武广防灾安全监控系统在武汉、新长沙、新广州站分别设置了集中的数据处 理设备（中心），在武汉调度所设置3处调度终端、在广州调度所设置1处调度终 端，在武汉工务段、工务处各设置1处工务终端，在株洲工务段、衡阳工务段、 广州工务处、广州
3、工务段分别设置了1处工务终端；系统在沿线通信基站共设置 153处监控采集单元，设置115处异物侵限监测点、108处风监测点和50处降雨监 测点，系统接入45处信号楼/信号中继站。 整体系统结构如下图所示（图中虚线所画为非本系统设备）： 整体系统结构 调度所设备结构 调度所为系统最主要的终端设备所在地，处调度终端外，所有设备均采用冗余结 构。同时，调度所也是系统对外的接口点，结构如下图所示： 武汉调度所 路由 /安全 /交换 一体化设备 传输系统 MSTP 调度 2台调度 1台 通信 服务器 调度 3台 路由 /安全/交换 一体化设备 调度所设备结构 广州调度所 路由/安全/交换 一体化设备 传
4、输系统MSTP 调度终端 路由/安全/交换 一体化设备 工务段/工务处设备结构 各工务段/工务处按照就近接入的原则，利用传输系统的通道接入数据处理 设备（中心），传输通道不能覆盖的，利用光缆延伸接入，示意图如下： 工务终端及其接入 数据处理设备（中心）结构 本系统在武汉、新长沙、新广州设置三套相对独立的数据处理设备，其主 体结构基本相同，不同之处仅在于武汉设置了防病毒服务器，其它各处仅安装 防病毒客户端软件。数据处理设备（中心）机构如下图所示： 设备组成 调度所/工桥段/工务处 调度所主要是系统终端设备，由终端计算机、网络接入设备等构成，具体如下 ： 调度所：调度计算机终端，接入光纤转换1对，
5、音箱； 工务处工务段工桥段：调度计算机终端，接入光纤转换1对，音箱，打印机； 数据处理中心 数据处理中心是系统的核心设备，系统在全线设武汉、长沙南、广州南三处 数据处理中心，分别承担湖北、湖南、广东段监控点数据的处理。 武汉 设置2台网络机柜，内置冗余的UPS设备、冗余路由器、冗余应用服务器、冗 余数据库服务器、8TB磁盘阵列（RAID5配置，有效容量6TB，保证2块磁盘故障 情况下数据不丢失）、用于服务器共享键盘/鼠标/显示器的KVM设备、机架式液 晶显示器，设置2套独立电池组，可以支持系统停电运行30分钟以上。 设置系统维护管理终端1套，包括计算机、打印机、音箱等设备。 武汉数据处理中心还
6、设置了防病毒服务器，为全线所有服务器和计算机设备 提供查杀病毒服务。 设备组成 长沙南 设置1台网络机柜，内置冗余的UPS设备、冗余路由器、冗余应用服务器、 冗余数据库服务器、8TB磁盘阵列（RAID5配置，有效容量6TB，保证2块磁盘 故障情况下数据不丢失）、用于服务器共享键盘/鼠标/显示器的KVM设备、机 架式液晶显示器，设置2套独立电池组，可以支持系统停电运行30分钟以上。 设置系统维护管理终端1套，包括计算机、打印机、音箱等设备。 广州南 设置1台网络机柜，内置冗余的UPS设备、冗余路由器、冗余应用服务器、 冗余数据库服务器、8TB磁盘阵列（RAID5配置，有效容量6TB，保证2块磁盘
7、 故障情况下数据不丢失）、用于服务器共享键盘/鼠标/显示器的KVM设备、机 架式液晶显示器，设置2套独立电池组，可以支持系统停电运行30分钟以上。 设置系统维护管理终端1套，包括计算机、打印机、音箱等设备。 监控单元 监控单元由双冗余的UPS设备、UPS并机单元、冗余的电源转换模块、冗余的 监控单元主机、接口模块、隔离模块、防雷单元、配线单元等构成基本接入平台， 并可根据实际需要接入对象情况，配置异物监控单元及风、雨数据接入模块。 风监测，对应每个监测点，监控单元配置一套独立的信号隔离器、信号防雷器 、电源防雷器。 雨量监测，对应每个监测点，监控单元配置一套独立的光电转换器、电源防雷 器。 防
8、灾监控单元功能 武广客运专线防灾监控单元根据接入前端类型和数量，分别有1风、1风1雨、 1风1雨1异物、2异物、3异物等19种类型。 1风类型基站监控单元用于监测一个风速风向仪接入点。系统由基站监控单元 、风速仪现场设备箱和风速风向仪组成，安装于接触网杆上的两个风速风向仪通 过自带电缆采用RS232通讯方式接入风速现场设备箱，风速现场设备箱通过16芯 内屏蔽数字电缆采用RS485通讯方式接入基站监控单元。基站监控单元通过2*FE 接入传输网络。 防灾监控单元功能 1风1异物类型基站监控单元用于同时监测一个风速风向仪接入点和一个异物 侵限接入点。系统由基站监控单元、风速仪现场设备箱、风速风向仪、
9、双电网传 感器和异物轨旁箱组成，安装于接触网杆上的两个风速风向仪通过自带电缆采用 RS232通讯方式接入风速现场设备箱，风速现场设备箱通过16芯内屏蔽数字电缆 采用RS485通讯方式接入基站监控单元；双电网传感器接入异物轨旁箱，经过轨 旁箱内防雷变压器，异物轨旁箱通过16芯护套电缆接入基站监控单元，基站监控 单元通过2*FE接入传输网络，同时通过8芯护套电缆接入列控中心。 防灾监控单元功能 1风1雨类型基站监控单元用于同时监测一个风速风向仪接入点和一个雨量 监测接入点。系统由基站监控单元、风速仪现场设备箱、风速风向仪、雨量计 和雨量计现场设备箱组成，安装于接触网杆上的两个风速风向仪通过自带电缆
10、 ，采用RS232通讯方式接入风速现场设备箱，风速现场设备箱通过16芯内屏蔽数 字电缆采用RS485通讯方式接入基站监控单元；安装于接触网杆上的雨量计通过 自带电缆，采用RS485通讯方式接入雨量现场设备箱，通过雨量设备箱内光电转 换器转为光纤传输，雨量设备箱通过光缆接入基站监控单元，基站监控单元通 过2*FE接入传输网络。 防灾监控单元功能 1风1雨1异物类型基站监控单元用于同时监测一个风速风向仪接入点、一个雨 量监测接入点和一个异物侵限接入点。系统由基站监控单元、风速仪现场设备箱 、风速风向仪、雨量计、雨量现场设备箱、双电网传感器和异物轨旁箱组成，安 装于接触网杆上的两个风速风向仪通过自带
11、电缆采用RS232通讯方式接入风速现 场设备箱，风速现场设备箱通过16芯内屏蔽数字电缆采用RS485通讯方式接入基 站监控单元；安装于接触网杆上的雨量计通过自带电缆采用RS485接入雨量现场 设备箱，通过设备箱内光电转换器转为光纤，雨量现场设备箱通过光缆接入基站 监控单元；双电网传感器接入异物轨旁箱，经过轨旁箱内防雷变压器，异物轨旁 箱通过16芯护套电缆接入基站监控单元，基站监控单元通过2*FE接入传输网络， 通过8芯护套电缆接入列控中心。 防灾监控单元功能 1风1雨2异物类型基站监控单元用于同时监测一个风速风向仪接入点、一个雨量 监测接入点和两个异物侵限接入点。系统由基站监控单元、风速仪现场
12、设备箱、风速 风向仪、雨量计、雨量现场设备箱、双电网传感器和异物轨旁箱组成，安装于接触网 杆上的两个风速风向仪通过自带电缆采用RS232通讯方式接入风速现场设备箱，风速 现场设备箱通过16芯内屏蔽数字电缆采用RS485通讯方式接入基站监控单元；安装于 接触网杆上的雨量计通过自带电缆采用RS485接入雨量现场设备箱，通过设备箱内光 电转换器转为光纤，雨量现场设备箱通过光缆接入基站监控单元；双电网传感器接入 异物轨旁箱，经过轨旁箱内防雷变压器，异物轨旁箱通过16芯护套电缆接入基站监控 单元，基站监控单元通过2*FE接入传输网络，通过14芯护套电缆接入列控中心。 防灾监控单元功能 1雨3异物类型基站
13、监控单元用于同时监测一个雨量监测接入点和三个异物侵限接 入点。系统由基站监控单元、雨量计、雨量现场设备箱、双电网传感器和异物轨旁箱 组成，安装于接触网杆上的雨量计通过自带电缆采用RS485接入雨量现场设备箱，通 过设备箱内光电转换器转为光纤，雨量现场设备箱通过光缆接入基站监控单元；双电 网传感器接入异物轨旁箱，经过轨旁箱内防雷变压器，异物轨旁箱通过16芯护套电缆 接入基站监控单元，基站监控单元通过2*FE接入传输网络，通过24芯护套电缆接入 列控中心。1雨3异物类型基站监控单元由主、副两台机柜组成。 基站监控单元系统结构 典型单元典型机柜布置 （1风1雨2异物） 电源控制开关 监控单元机柜下方
14、设有各种电源控制开关，打开机柜门，掀开位于机柜下方的盖 板，可看到各电源控制开关的操作手柄，正常状态下各开关均为合闸状态。其中QF1 为总电源开关。 UPS使用操作 UPS设备由冗余的双两台UPS和并机单元（静态转换开关）组成，即市电同 时供给UPS A和UPS B，UPS A和UPS B的输出同时接到并机单元，通过并机单元 （静态转换开关）实现UPS A和UPS B的电源二选一自动切换，任意一台UPS出现 故障断电后，由并机单元（静态转换开关）自动无扰的切换到另一台UPS带动负 载，实现UPS的冗余工作。 UPS使用操作 电源开关：持续按前面板开机键1秒，就可进行开机； 持续按前面板关机键1
15、秒，可进行关机； 旁路指示灯：亮，表示负载电力直接由市电经过旁路供应； 逆变指示灯：亮，表示USP电源通过电池经逆变器输出到负载； 故障指示灯：亮，表示UPS发生异常状况； 过载指示灯：亮，表示UPS发生过载； 电池低电平指示灯：亮，表示UPS电池容量即将耗尽； 负载指示灯：此灯为条形指示显示。表示负载大小百分比； 电池容量指示灯：此灯为条形指示显示。表示电池容量百分比； 市电指示灯：亮，表示市电接通。 UPS并机单元 并机单元（静态转换开关）面板说明： 1 指示灯亮：为第一路输入正常； 2 指示灯亮：为第二路输入正常； 3 指示灯亮：为第一路工作； 4 指示灯亮：为第二路工作； 5 指示灯亮
16、：为输出正常； 6 指示灯亮：为异常状态； ：为手动切换开关。 ：报警声消音按钮 异物侵限监测单元 异物监测相关设备包括如下几个主要部分：区间GSM-R基站内-监控单元主机 模块、异物侵限监测单元（即电网检测单元）以及继电器逻辑单元；现场-现场控 制箱、双电网传感器（包括传感器电缆和防护网）。 异物监控单元由异物控制器（CR-FOD）、继电器组合（包含8台AX型安全继 电器）、继电器驱动单元、继电器专用电源、信号防雷器等组成，每个现场监控点 配置一套异物监控单元。 电网检测单元包括2套独立的收/发模块，每个收/发模块均可接2个电网，因此 正常工作时2个收/发模块互为备份，具有极高的可靠性和可用性。基本构成如下图 ： 继电器组合部放 XCWJFXCWJXHFJDWJ1SLTJXLTJXSYJDWJ2 J1J2J3J4J5J6J7J8 J1XCWJ现场落物吸起 J2FXCWJ 现场落物复视吸起 J3XHFJ现场恢复落下 J4DWJ1电网继电器1吸起 J5SLTJ上行临时通车落下 J6XLTJ下行临时通车落下 J7XSYJ现场实验落下 J8DW
