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【新课内容】
任务6 高速铁路安全与防灾系统案例
为了预防灾害发生，京沪高铁建立了全方位的防灾安全监控系统。
京沪高铁防灾安全监控系统由风监测子系统、雨量监测子系统、地震监控子系统和异物侵限监控子系统等构成，能在运营过程中及时监控地质灾害信息并采取相应措施。
其中，地震监控子系统能在发生地震时及时准确监控地震波，并控制地震区域的列车减速或停止运行。
一、京沪高铁防灾安全监控系统概述
京沪高铁防灾安全监控系统是大风监测子系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统以及地震监控子系统的集成系统，并预留与道岔融雪子系统等其它子系统的接口。
京沪高铁防灾安全监控系统由风、雨现场监测设备、异物侵限现场监控设备、地震现场监测设备、GSM-R 基站（含车站、线路所）监控单元、综合维修段监控数据处理设备、调度所设备以及传输网络等组成。
整体防灾安全监控系统的构成。
二、现场监测设备
现场监测设备由风、雨现场监测设备、异物现场监控设备及地震现场监测设备组成。
2.1 风、雨现场监测设备
大风现场监测设备由双套风速计（芬兰Vaisala 超声波式风速计、德国Lambrecht 热场式风速计）、数据采集单元、专用安装装臵和传输线缆组成。
雨量现场监测设备由单套雨量计（具有雨量监测功能的芬兰Vaisala 超声波式风速计）、数据采集单元、专用安装装臵和传输线缆组成。
2.1.1 数据采集单元
数据采集单元主要为风速计、雨量计提供电源和数据防雷，以及风速计、雨量计专用线缆和数字信号屏蔽电缆之间的转接功能。
根据现场监测点的类型，数据采集单元可分为两种：风数据采集单元和雨量数据采集单元。
因雨量计采用的超声波式风速计，故雨量数据采集单元比风数据采集单元缺少一套热场式风速计的元件。
2.1．2传输线缆
风速计与数据采集单元之间采用带有航空插头的专用电缆连接，数据采集单
元与基站的监控单元之间采用铁路专用数字信号内屏蔽电缆连接。
雨量计与数据采集单元之间采用带有航空插头的专用电缆连接，数据采集单元与基站的监控单元之间采用铁路专用数字信号内屏蔽电缆连接。
2.2 异物现场监控设备
异物现场监控设备由监测防护单元、轨旁控制器、安装附件和传输线缆等组成，异物现场监测点共设26处。
2.2.1 监测防护单元
监测防护单元由L型支架、竖直监测网（内嵌双电网传感器）、水平承重网和接线盒组成。
1）L型支架
利用预埋或植入的化学锚栓安装在公跨铁桥左右两侧的护栏基座上，用于安装竖直监测网和水平承重网。
2）竖直监测网
竖直监测网内嵌双电网传感器，固定架设在L型支架的竖直面上，当有异物侵入损坏竖直监测网时，内嵌双电网传感器断裂，引发异物侵限报警。
3）水平承重网
水平承重网无双电网传感器，固定架设在L型支架的水平面上，便于维护人员检修及排查故障时使用。
3）接线盒
接线盒用于防护竖直监测网中电网传感器的接头。
监测防护单元整套安装后，双路电网传感器通过专用电缆进入轨旁控制器，经防雷防护后通过铁路专用信号屏蔽电缆进入基站内部监控单元。
4）轨旁控制器
轨旁控制器实时显示竖直监测网状态，并通过声光器件实现单、双电网断线报警，同时，可利用专用钥匙，旋动按钮，进行现场恢复、现场试验等操作。
5）传输线缆
监测防护单元的双电网传感器与轨旁控制器采用专用电缆连接，轨旁控制器与基站监控单元采用铁路专用信号屏蔽电缆连接。
2.3 地震现场监测设备
地震现场监测设备由加速度计、记录器和现场控制单元组成，地震现场监测点共设31处，其中加速度计安装在仪器墩上，记录地面震动情况数据（见错误！未找到引用源。
、图）；记录器安装在监控单元的机柜中（见图）；现场控制单元安装在监控单元的机柜中。
2.3.1 加速度计
地震监控系统中地震现场监测设备采用ES-T型加速度计，是一种可作为多种地震记录用途的三轴向地面地震加速度计。
该装臵包括三个EpiSensor力平衡
式加速度计模块相互垂直地集成在一个便于使用的装臵内。
由于具有±0.25g到±4g的满量程性能，其带宽改进至DC至200赫兹，在保持对DC响应的同时，更有可能获取较高频率的运动信息。
2.3.2 记录器
地震监控系统中地震现场监测设备采用Basalt型记录器，它供了高动态范围、高计时精度和高频谱纯度的性能，再一次提升了强震数据记录的标准，充实突出的数据保真度，具备通讯能力新组合，可为多位用户提供多路实时数据流。
2.3.3 现场控制单元WDY-FCU-750
现场控制单元采用型号为WDY-FCU-750的现场控制单元，它能够采集强震仪的地震信号，进行地震触发判断，并将地震信号和地震检测点的运行状态等信息发送到地震监控数据处理设备，同时接收地震监测管理软件的命令，对地震监测点进行配臵管理、对设备功能自检等。
3 基站监控单元
京沪线所用监控单元安装在GSM-R基站、车站、中继站、变电所。
监控单元主要用于为现场监测设备提供工作电源，并对现场监测设备采集的数据进行初步处理、缓存并汇集后上传至上位机，同时实时监测现场监测设备的状态。
监控单元根据其接入现场监测点类型的不同，可大致分为气象监控单元、异物监控单元、地震监控单元、混合监控单元。
3.1 配线单元
配线单元为4U结构，位于监控单元的零层位臵，前面板上分布断路器、防雷，后面板分布端子。
配线单元用于监控单元内与外部设备接口以及对数据、电源信息的防雷保护。
配线单元前面板左起四个元件及后面板左起8个端子为公共电源部分，适用于所有类型的配线单元。
3.2 防灾专用电源
GSM-R基站（含车站、中继站）监控单元中均含有2个JCFZ6280防灾专用电源，靠上的为UPS1、靠下的为UPS2,两者热备,为电源模块和监控单元主机提供电源。
京沪项目中，采用两种型号JCFZ6280防灾专用电源，分别命名为开关型和封连型。
3.3 监控单元主机
监控单元主机为4U机架式，内部子板热插拔结构。
根据监控单元类型的不同，插入对应类型所需的子板，对现场监测点的数据进行初步处理、缓存、汇集后上传至中心上位机，同时接受并执行上位机下发的指令，并且将现场监测设备的状态及监控单元内设备的状态实时传输至中心上位机，在终端进行显示。
监
控单元主机左起前两位为主控板的固定位臵，主控板为所有类型监控单元的公共部分。
3.4 电源模块
电源模块为3U机架式，子板插拔结构，用于含异物、地震输出、地震采集类型的监控单元，且为通用型。
3.6 异物应急直供连接器使用说明
使用前提：在防灾基站设备故障导致列控SYWJ、XYWJ落下，且上、下行临时通车不能办理，造成了较长时间的轨道电路被占用。
使用条件：经维护部门与调度部门人员进行签字确认，在故障基站对应的公跨铁桥上安排维护人员值守后，方可在基站防灾监控单元上使用应急直供连接器。
在基站故障修复后，撤掉基站监控单元上的应急直供连接器，进行现场恢复、调度恢复，防灾安全监控系统恢复正常。
且维护部门和调度部门人员进行签字确认后，方可撤离在故障基站对应的公跨铁桥上值守的维护人员。
