高铁防灾异物侵限监测系统使用与维护安全浅析
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摘 要 随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。结合高铁防灾异物侵限监测系统的构成及原理，探讨该设备在日常维护、障碍处置方面的方法和技巧。
关键词 高铁防灾异物;侵限监测系统使用;维护安全浅析
引言
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统（简称防灾系统）为高铁安全运行提供可靠的灾害预警及报警信息，是高铁行车安全的重要保障系统，高铁通信专业负责防灾系统监控单元和网络设备的维护管理。提出了具体的优化方案，旨在降低防灾监控单元电源故障率，提高防灾设备供电可靠性、稳定性，确保行车安全。
1 防灾系统概述
高铁防灾系统作为高铁行车安全保障的一部分，是保证高速铁路安全运行的重要基础设施。其工程设计根据高速铁路沿线气象、地形地貌、地质等自然条件与高速铁路工程特点，合理设置防灾系统监测对象点及防灾设备，在高速铁路沿线设置风、雨、雪、地震及上跨高铁的道路桥梁异物侵限现场采集设备，对自然灾害进行实时监测，为调度指挥中心和现场维护管理部门提供实时报警、预警信息，可以有效防止或降低自然灾害对高速铁路列车运行安全的影响。高铁防灾系统采用铁路局中心系统、现场监测系统两级网络结构。铁路局中心系统包括服务器、存储系统、网络及安全设备、时间同步设备等，设置于铁路局的中心机房，监测终端设置于铁路局调度所、相关维护管理单位指挥中心和现场监控中心等，在中国铁路总公司调度指挥中心设置复示终端。现场监测设备设置在高速铁路沿线，包括监控单元及现场采集设备。监控单元包含了安装在高铁沿线基站的防灾机柜内的所有设备，由监控主机、侵限监测模块及接口继电器组合等组成。监控单元接入网络采用通信传输系统提供的以太网透传通道构成双星型网络，实现了监控单元至车站之间的数据传输。防灾系统网络包括局域网、广域网及监控单元接入网络等，按线建设并独立组网[1]。
2 异物侵限监测系统构成及监测原理
2.1 系统构成
异物侵限监测系统由现场监测设备、异物监控单元、监控数据处理设备、调度指挥中心防灾监控设备、工务处防灾监控终端、工务段防灾监控终端、中继站列控接口设备、传输设备及通信网络等组成。异物侵限现场监测设备由异物侵限监测传感器和轨旁控制器组成。异物侵限监测传感器（俗称电网）主要安装在铁路上跨桥两侧。监测信息传送至离监测点最近的现场监控单元内。监控单元安装于现场监测设备附近的GSM-R基站内。异物监控单元采用模块化结构，由异物控制器、继电器组合模块、UPS电源、数据接收和发送模块、防雷单元、网络接口和机柜等。每个现场监控点配置一套异物监控单元。异物侵限现场控制器至监控单元之间，监控单元至信号列控中心之间采用信号对称电缆传输现场监测信息。
2.2 监测原理
異物控制器的发送盘发送交流5V电压至现场的异物监测电网，接收盘接收发送的电压。如发送、接收都正常，相应的电网1（电网2）继电器吸合，异物继电器也处于吸起状态。当发生异物侵限时，前端单电网或双电网断线，造成发送盘、接收盘无法正常接收交流5V电压，造成电网1（电网2）继电器落下，或者同时落下。监测到突发异物侵限，采用继电器接口电路将报警信息传送给列控系统，并将接口继电器的状态回采到现场监控单元，从而通过监控数据处理设备和传输网络将信息传送至各监控终端，产生单电网或双电网断网告警。当异物侵限导致双电网断线时，相关区段红光带，防灾监控终端自动发生灾害报警信息，系统同时向列控连锁系统发送异物侵限报警信息，使进入相关闭塞分区内的高铁列车自动停车。当双监测网的一路电网断线时，防灾监控终端发出异物侵限传感器故障报警信息，系统不向列控连锁系统发送异物侵限报警信息。
3 易发障碍分析及处置
3.1 易发障碍分析
异物侵限监测系统障碍点易在现场监控设备与基站防灾设备间出现，如电网传感器、设备接线端子、缆线、防雷、异物控制器、继电器、电源等环节。这就要求我们在发生设备障碍时，要快速精确定位障碍点。常见的故障主要分为单电网告警和双电网断线两种。单电网告警不影响行车，双电网断线直接造成列车停车。
3.2 障碍处置技巧
根据网络构成特点，排查障碍的方法要做到分段查找，快速定位。我们可通过对各部电压的测量逐步进行障碍分段，直至查到具体障碍点。首先是通过现场实测电压值与正常电压值比较，确定出是基站内异物监控单元设备端还是现场监测设备端出现问题，即先判定出是室内（基站机房）还是室外设备障碍。然后依次再通过电压测量比较，逐步缩小障碍段范围，直至排查到最终的障碍点。分段后的障碍点排查首先要确定各接线端子无接触不良或松动情况。
（1）室内与室外设备电压
主要测量系统发送至轨旁箱的5V交流电压是否正常以及信号电缆接线端子24V直流电压是否正常。电压正常，则排除室内设备障碍。电压异常，需进一步排查异物控制器。在接收端测得接收5V电压异常时，则应组织查找电缆是否异常或中断。
（2）监控单元至轨旁控制器电压
主要测量现场监控单元内与轨旁相连的端子电压，正常出端电压为交流3-5.5V，进端为交流1-5.5V。发现异常可能为轨旁至桥上电网接线松动或断线。
4 结束语
综上所述，该方案不改变防灾系统基本结构和原理，只是将防灾电源并机单元“Y”型双进单出优化为“H”型双进双出，优化了不稳定局部电源，使优化后的防灾系统供电电源更加稳定、可靠，具有现场实施价值，极大地提高了防灾监控单元的安全性，确保了高铁运输安全。
参考文献
[1] 铁路通信维护规则[M].北京：中国铁道出版社，2014.
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