高速铁路安全与防灾技术-任务5-1课件.ppt

1、 Page:1高速铁路安全与防灾技术高速铁路安全与防灾技术 Page:2维修终端调度所存储应用服务器A数据服务器A应用服务器B数据服务器B传输网络传输网络监控数据监控数据处理设备处理设备列控系统现场监测设现场监测设备备风传感器雨传感器双层电网异物控制箱监控单元（沿线基站）继电组合冗余监控单元监控单元工务终端监控终端综合维修工区机房调度中心22M FE地震仪牵引供电系统雪传感器 Page:3任务任务5-1：大风监测大风监测 Page:4大风监测子系统大风监测子系统 随着列车运行速度的提高，大风会引起列车的动力学参数发生变化，包括脱轨系数、减载率、倾覆系数以及轮轨横向力均显著增大，强风影响着列车运

2、行的安全性和稳定性，已成为制约高速旅客列车安全运营的因素之一。我国现已建成运营和在建的高速铁路大都设置有大风监测系统，并根据风速对列车实施速度控制。Page:5u系统提供预警、告警功能系统提供预警、告警功能u可以根据线路状况、列车类型，设置风告警限；可以根据线路状况、列车类型，设置风告警限；u系统提供统计分析功能系统提供统计分析功能u系统提供历史数据存储、查询、分析系统提供历史数据存储、查询、分析u提供限速建议提供限速建议5一、大风监测子系统的功能一、大风监测子系统的功能 Page:6 系统前端由两台风速风向传感器、数据采集传输单元、避雷器、现场数据采集传输单元、传输电缆等组成。风速风向计通过

3、信号电缆连接到就近的基站的监控单元；数据采集传输原理如下图：现场采集风监测6二、大风监测子系统的设备构成二、大风监测子系统的设备构成 Page:77大风监测子系统的设备构成示意图大风监测子系统的设备构成示意图 Page:8 目前国内外的风速风向计设备种类很多，主要分为三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式四种。在一般线路客专中，建议选用超声波式风速风向计，其抗电力牵引电磁干扰能力强，适应复杂、恶劣的环境。1.风速风向计选择风速风向计选择 Page:9叶轮式风速监测仪叶轮式风速监测仪超声波式风速风向监测仪超声波式风速风向监测仪三杯式风速监测仪三杯式风速监测仪热敏式风速监测仪热敏式风速监测仪风速风向计

4、选择风速风向计选择 Page:1010 设备中有一个电气隔离的半双工2线式RS485接口，可用于系统配置、循环测量和固件升级。由监控单元机柜内的电源模块为其提供工作电源。2.传输接口传输接口 Page:1111 3.风速风向计电源信号接口风速风向计电源信号接口设备下方有一个8孔螺纹连接件，可通过提供的连接线连接供电电源和各种接口。设备接口图如下：Page:1212 4.数据采集数据采集传输传输单元单元 数据采集传输单元主要为风速计提供电源转换与防雷、信号防雷，以及风速计专用线缆和数字信号屏蔽电缆之间的转接功能。Page:13三、设备安装三、设备安装 风速风向计设于线路的迎风侧，距离轨面4m0.

5、5 m高，安装方向与线路方向同侧，可考虑安装在GSM-R基站的接触网杆上，现场设备箱可设在风速风向仪支柱上，采用抱箍安装的形式，具有防水、防尘等功能。现场安装图如下图所示：13 Page:1414 Page:15 四、大风报警四、大风报警 大风报警就是在检测到超过极限风速时，通过报警使大风报警就是在检测到超过极限风速时，通过报警使高速列车减速运行，使横向振动惯性力和气动横向分力减高速列车减速运行，使横向振动惯性力和气动横向分力减小，提高列车倾覆临界风速，保证高速列车的运行安全。小，提高列车倾覆临界风速，保证高速列车的运行安全。限速报警报警栏弹出报警信息，弹出黄色报警窗口，语音报警紧急，调度人员

6、需要下发限速命令封锁警戒报警栏弹出报警信息，弹出红色报警窗口，语音报警紧急，调度人员需要下发停车命令 Page:16日本先期曾采用流场实验方法模拟在路堤上走行的高日本先期曾采用流场实验方法模拟在路堤上走行的高速列车，即考虑了速列车，即考虑了“列车风列车风”与自然风沿路堤的攀升与自然风沿路堤的攀升对列车的影响，通过风洞实验计算车辆临界倾覆风速对列车的影响，通过风洞实验计算车辆临界倾覆风速 日本新干线强风时列出运行规则日本新干线强风时列出运行规则 Page:17我国京津城际铁路技术管理暂行办法中对风速与动我国京津城际铁路技术管理暂行办法中对风速与动车车速的规定：车车速的规定：Page:18五、案例

7、五、案例京沪高铁风监测系统京沪高铁风监测系统 京沪高铁全京沪高铁全线已设置风监线已设置风监测设备系统，测设备系统，将按照有关规将按照有关规定，根据风速定，根据风速监测结果采取监测结果采取相应限速措施，相应限速措施，以保障列车运以保障列车运行安全。行安全。京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介 Page:19 1.监测点报警记录查询监测点报警记录查询19京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介选择相应记录查询按钮，选择查询条件，输出查询结果。选择相应记录查询按钮，选择查询条件，输出查询结果。除风、雨监测点历史记录只可按单监测点进行查询外，其它数据均可除风、雨监测点历史记录只可按单监测点进行查询外，

8、其它数据均可查询单个和全部监测点的数据。查询单个和全部监测点的数据。监测点报警记录查询菜单 Page:20 20京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介大风报警记录大风报警记录大风报警记录查询结果 Page:21 2.基站设备报警记录查询基站设备报警记录查询21京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介基站设备(全部）查询结果 Page:22 京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介基站设备(风相关）查询结果 Page:23 3.数据实时统计记录查询数据实时统计记录查询选择数据实时统计记录相关标签，选择查询条件，输出查询结果。数据实时统计记录查询京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介 Page:24

9、京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介4.大风监测点状态大风监测点状态正常状态图监控单元失效状态图传感器故障图报警状态图注：鼠标移值监测点圆点图标，显示详细限速信息。Page:25 京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介5.风监测点报警风监测点报警依据设计文件，设置大风报警等级及限速值。限速依据设计文件，设置大风报警等级及限速值。限速范围原则为上一风监测点里程至下一风监测点里程范围原则为上一风监测点里程至下一风监测点里程。报警级别风速范围限速（Km/h）指示颜色00 m/s V15m/s正常绿色 115 m/s V20m/s300蓝色 220 m/s V25m/s200黄色 325 m/s V

10、30m/s120橙色 430m/sV停运红色 Page:26 京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介当风监测点瞬时风速连续当风监测点瞬时风速连续10s超过报警门限值时，报警升级；超过报警门限值时，报警升级；当风监测点瞬时风速连续当风监测点瞬时风速连续10分钟低于当前报警级别对应报警门分钟低于当前报警级别对应报警门限值时，报警降级。限值时，报警降级。以风监测点产生以风监测点产生3级报警（橙色）为例，旗状图标由绿变橙，级报警（橙色）为例，旗状图标由绿变橙，且伴随橙框闪烁。且伴随橙框闪烁。风报警时监测点状态图大风报警等级指示图 Page:276.传感器数据异常传感器数据异常问题描述：问题描述：风雨传

11、感器出现的问题有：风雨传感器出现的问题有：1）列车经过时，出现无效数据；）列车经过时，出现无效数据；2）强降雨）强降雨天气条件下，无效数据增多，天气条件下，无效数据增多，3）偶然情况下会有突然达到）偶然情况下会有突然达到70m/s的风速。的风速。解决方法：解决方法：无效数据是传感器计算失败，造成这几种情况的原因还不太明确；无效数据是传感器计算失败，造成这几种情况的原因还不太明确；突然增大估计主要原因是来自铁路沿线的干扰和恶劣天气的干扰；突然增大估计主要原因是来自铁路沿线的干扰和恶劣天气的干扰；可以通过选择适当的传感器来规避这种问题，还可以通过后台的软件，可以通过选择适当的传感器来规避这种问题，还可以通过后台的软件，在不影响行车的情况下，进行优化处理，滤除异常数据。在不影响行车的情况下，进行优化处理，滤除异常数据。京沪线防灾安全监控系统监控终端使用简介