高速铁路专线防灾系统
（2）地震监测传感器
地震监测报警模式：S波（横波）报警系统，P波（纵波）检测 报警系统。 S波
报警系统 P波 报警系统 通过强震仪监测出S波，立即发出列车停止运行 的控制信息。 通过强震仪监测出的P波及强度，判别出震中、方向 和震级，利用P波走时快于S波，在对铁路危害较大的 S波到达铁路沿线前，提前发出列车停止运行的控制 信息。
(一)大风监测子系统
大风监测子系统使用的风速计安装在接触网支柱上， 每个监测点设置两套风速计，垂直于线路方向布置，距轨 面4 m。现场控制箱采用小型化结构，固定在接触网支柱 下部。当风速超过限制值时，报警信息上传到调度中心， 由列车调度员根据预案发布限速或停运命令。目前中国高 速铁路使用的超声波式风速计兼其雨最监测功能。
（2）日本
日本新干线由COSMOS（类似综合调度系统）的子系统CMS（信息监 视控制装置）。具体监控内容如下： 风速、雨量、积雪 地震 无缝线路温度监控
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（3）中国
目前国内铁路防灾系统的现状是因地区差异不同。比如乌鲁 木齐地区、沿海地区受风灾最为严重，其防风子系统就相对完善
XFYJ
31 32 33
SYWJF F5
2
SYWJ
1 3
XYWJF XYWJ
2 3 1
Z5
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（三）地震监测子系统 地震监测子系统采用力平衡加速度传感器、 强震动记录器及传输线缆等组成，安装在沿线变 电所或分区所。传感器判断出地震信号，将立即 作用于当地牵引变电所，切断接触网供电，同时 将信息传送至调度中心，列控系统将自动输出停 车信号。
设计目的及原则
接口故障不影响其他系统 故障自诊断和远程维护 防潮、防腐、耐湿、抗风、防雷 设备运行状态监视 及故障报警
设备基础 原则 可靠性 原则 稳定性 原则 安全性 原则
可维护性 原则 可扩展性 原则
安全型继电器 关键设备双机热备
预留铁路其他系统接 入条件
7*24小时不间断运行 主要设备工业级标准
5、设计目的及原则
借鉴国外先进经验，结合我国实际情况，构建安全可靠的铁路
防灾安全监控平台。
为铁路调度提供一手灾害信息，减少其对铁路高速行车的源自危害，保证铁路运输的安全。
各种灾害监测系统集中，节省资源，统一管理与维护。 建立通用数据库，为数据查询与智能分析提供数据基础。
高速铁路专线防灾系统
高速铁路专线防灾系统
自然灾害与铁路安全运行
连日暴雨易造成山体滑坡或 泥石流，导致列车脱线、颠 覆、人员伤亡和线路中断。
强烈的地震造成路基严重损坏 ，导致列车出轨、倾覆和大量 人员伤亡。
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3、系统简介 防灾安全监控系统主要是对危及高速铁路列 车运行安全的自然灾（风、雨）、异物侵限及非 法侵入、地震等进行检测报警，提供经处理后的 灾害预警、限速、停运等信息。为列车调度员进 行列车运行计划调整，发布行车限速、抢险救援 等命令提供依据，保证列运行安全。防灾安全监 控系统是确保动车组运行安全的重要基础装备之 一，属重要的行车设备。
数据保密 完整的自检测和分析功能
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第二章、 系统构成及设备组成
风 雨 异物侵限 地震 雪 监测报警
运行计划 灾害预警信息 行车管制 列车限速信息 抢险救援 停运信息
。。。
维修依据
列车安全运行
自然灾害和突发事件
灾害监测
灾害预警
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大风监测
雨量监测 雪监测
异物侵限 监测
雨量计安装方式可参考风速风向计的安装。
雨量报警阀值（可根据实际情况修改） （1）小时降雨量监测报警：30～50mm/h。
（2）24小时+小时降雨量监测报警：100～ 150mm + 20～30mm。
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（3）雪深计 HSC－SR80深度仪测量从探头到被测目标表面的距离智能推算出
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高铁地震侦测系统
主地震计—机械式及电子式
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高铁地震侦测系统（台湾高铁设备）
副地震计—电子式
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4、监控系统设备组成
（1）监控单元
监控单元（功能）
监控单元可同时接入多个不同种类监测设备。监控单元设备包 括监控主机和异物侵限监测继电电路。
F
LWJ1
41 43 42 02-4
4
SYWJ 列控端上行 异物继电器
LWJ2
41 42 43
SFYJ
31 33 32
XFYJ
21 22
LWJ1
51
23 52 53
Z
LWJ2
01-1 51 53 52 02-5 1
01-2
F
61
LWJ1
62 63 02-6
4
XYWJ 列控端下行 异物继电器
LWJ2
61 63 62
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（1）风向风速计 分类：三杯式、螺旋桨式、超声波式与热场式。 客运专线中，多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。 测定瞬时风速、平均风速、瞬时风级、平均风级；测定风向等
列车环境风速
不大于15m/s 不大于20m/s 大于25m/s 不大于30m/s
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2、铁路安全防灾监测系统：
1)现场层设备 3)监控数据处理设备 现场层设备 基站层设备 监控数据 处理设备 应用层设备 2)基站层设备 4)应用层设备
用于现场灾害信息采集，由风速、雨量、雪 量、地震、异物传感器等监测设备组成。 用于对现场采集设备采集的数据进行处理和 上报 ，主要由监控单元组成。
积雪深度，通过发出超声脉冲，然后再接受回拨，测量这个传播过
程时间。传感器内有温度传感器，测量的温度对超声波速度进行修 正。
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（二）异物侵限监控子系统
异物侵限监控子系统现场设备包括公路铁桥、公铁并 行、隧道洞门口三类，由监测防护网(内嵌双电网传感器) 、轨旁控制器、安装附件和传输线缆等组成。异物侵限轨 旁控制箱安装在线路外侧(混凝土基础固定)或接触网支柱 上。一旦异物侵限设备发出报警，信息将自动传输到列控 系统，同时发出停车信号。
国内铁路尚无数据积累及应用经验，建议先期采用S波监测，预留P 波监测报警
高速铁路专线防灾系统
高速铁路专线防灾系统
检测点
A t0 t3 t1 t2 t1 D C
预警区域：CE
t4 E
t0 B t=0
震源 0
预警时间：t2-t1
设地震在t＝0时刻发生，地震波由震源O垂直的地面A和预警区方向B 的时间t0，传到地震检测点地面C地和预警区方向D的时间为t1，当将检测 点C得到的预警信号以电磁波速度传到预警区E点时，地震波则按每秒几 公里多的速度经t2传向E点，电磁波传输的时间相对地震波传输时间可以 忽略，这样在t1时刻，C接收到地震波的初动以后在很短的时间内发出预 警，E地几乎可以在t1的时刻收到预警，故C点对E地的预警时间为t2-t1。 地震检测点C越靠近A点，t1越趋近t0，预，警时间t2-t1越大。
水平承重网单元 双电网传感器
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（3）异物侵限监测设备－针对现场 不同环境
隧道口双电网传感器
竖直监测电网、H型钢柱、电网框架 尺寸：2m（宽）x3m （高）
公铁并行结构双电网传感器
尺寸：1.5m（宽）*0.8m(高) 底部采用钢制法兰盘与地面连接，中 部加强筋，增强阻拦效果
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高速铁路专线防灾系统
监控单元（组成）
监控主机模块 各种监测功能模块 继电器组合模块 防雷单元 UPS电源 机柜
监控单元主机模块及各种监测功能模块 按双机热备配置、支持热插拔。 UPS电源选用在线式产品，按双机冗余 配置，供电时间不少于2小时。
列车运行限速
正常速度运行 限速300km/h 限速200km/h 限速120km/h 严禁列车进入风区或停车
芬兰 维莎拉
德国 拉芙特
大于30m/s
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风向风速计（安装）
风速风向计 风速风向计 安装支架 防护钢管 数据远程传输单元 钢管固定卡
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（2）雨量计 采用非机械式结构的声学原理和现代激光技术可以测量各类 降水，包括雾、浓雾、毛毛雨、雨、雨夹雪、冰雹、雪以及 各种介于雪和冰雹之间的混合水。
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第一章
系统介绍
1、什么是铁路防灾安全
随铁路不断提速，高速
铁路防灾安全成为热点话题
，大风、雨雪、泥石流、地 震等自然灾害以及桥梁路段
的落物，时刻威胁高速铁路
运输的安全。
高速铁路专线防灾系统
2、自然灾害与铁路安全运行
列车轨道与公路桥交叉处 ,易 出现落物,对高速列车威胁极大 。
海拔较高地区，沙尘暴或特大 风暴易导致列车出轨翻车，造 成人员伤亡。
地震监测
高速铁路专线防灾系统
1、高速铁路防灾安全监控系统构成： 高速铁路防灾安全监控系统包括大风监测子 系统、雨量监测子系统、异物侵限监控子系统以 及地震监测子系统的集成系统，并预留融雪等其 他种类防灾监测的接入条件。系统采用统 平台， 由风、雨、光物投限胜地震等现场监测殴备，防 灾电缆，中继站，地价哂站( 方个 站通信机房)防 灾监控单元和牵引变电所(含分凶所)主控室防灾 监控单元，监控数据处理设备 (含维修终端) ，工 务段监控设备，调度所行车调度、工务凋度监控 设备以及传输通信网络.接口 辜织成
监控主机完成风速风向、雨量等监测信息的采集、初步分析以 及对异物侵限监测传感器的实时状态监测，通过网络上传至监控数 据处理设备。 异物侵限监测继电电路负责检测异物侵限的发生。发生异物侵 限灾害时，触发列控系统，使列车自动停车。 监控主机具备自检和对监测设备检测功能，实现故障诊断、定 位及报警；同时，能够将故障信息上传至监控数据处理设备并接受 监控数据处理设备的集中检测管理。