摘 要：通過對(duì)福廈、廈深高鐵防災(zāi)系統(tǒng)施工中的調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)防災(zāi)系統(tǒng)中異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)與高鐵列控系統(tǒng)的對(duì)接方式復(fù)雜，涉及到列控軟件的修改，涉及面廣，影響范圍大，工程投資高。本文通過對(duì)防災(zāi)異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)的工作原理和施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際調(diào)研，提出了防災(zāi)異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)的改進(jìn)方案，將防災(zāi)異物子系統(tǒng)與列控系統(tǒng)分離，減小防災(zāi)系統(tǒng)施工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，減少工程投資，最大程度優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：防災(zāi) 異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng) 方案改進(jìn)

中圖分類號(hào)：U238 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0009-02

隨著我國高速鐵路通車?yán)锍痰牟粩嘌由欤瑸榉乐够蚪档妥匀粸?zāi)害、突發(fā)事件對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，?duì)危及高速鐵路列車運(yùn)行安全的風(fēng)、雨等災(zāi)害和異物侵限進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警、預(yù)警，控制列車限速或停車，列車時(shí)速在200 km（含）以上的高速鐵路要設(shè)計(jì)防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)。防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)是由風(fēng)監(jiān)測(cè)、雨量監(jiān)測(cè)及異物侵限監(jiān)控等子系統(tǒng)組成的集成系統(tǒng)。系統(tǒng)采用統(tǒng)一的處理平臺(tái)，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)及工務(wù)處、工務(wù)段、調(diào)度所終端等組成。高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)，用來防止較大型物體非正常侵入鐵路限界，對(duì)行車安全產(chǎn)生巨大威脅。在有可能落下異物的路塹和隧道口、有可能發(fā)生交通事故的公跨鐵立交橋（或公鐵并行段）等處都要設(shè)置異物侵入監(jiān)控設(shè)備，在發(fā)生異物侵限時(shí)，觸發(fā)列控系統(tǒng)，利用信號(hào)聯(lián)鎖關(guān)系同步開放禁止信號(hào)，保證列車運(yùn)行安全。

國內(nèi)目前現(xiàn)有的防災(zāi)異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，當(dāng)發(fā)生異物侵限時(shí)，需要將防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)念A(yù)警功能通過信號(hào)列控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，給現(xiàn)場(chǎng)的施工帶來很多不便，本文作者（中鐵二十四局廈深高鐵防災(zāi)系統(tǒng)項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理）根據(jù)福廈、廈深高鐵目前使用的防災(zāi)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備提出了一套較為可靠的異物監(jiān)控子系統(tǒng)的改進(jìn)方案。

1 既有防災(zāi)異物監(jiān)控子系統(tǒng)簡介

1.1 既有既有異物監(jiān)控子系統(tǒng)工作原理

當(dāng)發(fā)生異物侵限，撞擊防災(zāi)異物侵限電網(wǎng)，使雙電網(wǎng)傳感器發(fā)生斷裂，現(xiàn)場(chǎng)異物侵限信息通過軌旁控制器傳給基站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元。基站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單元接收并確認(rèn)異物侵限信息后，將異物侵限信息分兩路同時(shí)輸出，一路通過以太網(wǎng)通道傳至辦公樓的防災(zāi)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)信息進(jìn)行處理并將信息傳到防災(zāi)終端顯示報(bào)警信息；另一路通過鐵路信號(hào)電纜傳給列控中心，觸發(fā)列控系統(tǒng)，通過軌道電路繼電器的落下直接使得異物侵入的區(qū)段防護(hù)信號(hào)機(jī)顯示禁止信號(hào)。工作流程如圖1，圖2。

1.2 既有異物監(jiān)控子系統(tǒng)存在主要問題

（1）工程投資大，專業(yè)接口復(fù)雜。

防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)的分布不集中，大多數(shù)都在鐵路區(qū)間，區(qū)間防災(zāi)基站至信號(hào)列控中心距離遠(yuǎn)，敷設(shè)的信號(hào)電纜距離長，工程造價(jià)大；與信號(hào)列控的接口條件復(fù)雜，施工難度相當(dāng)大。

（2）列控軟件修改工作量大。

由于防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)的接入，在列控中心需要增設(shè)獨(dú)立的防災(zāi)接口，并且要修改信號(hào)聯(lián)鎖及列控軟件，做多次仿真試驗(yàn)。在既有線施工時(shí)，封鎖開通的工作量相當(dāng)大，嚴(yán)重影響列車的行車組織。

（3）運(yùn)營維護(hù)成本高。

高鐵列車運(yùn)行間隔短，繁忙的干線列車的運(yùn)行間隔往往只有5 min左右。防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)接入信號(hào)列控系統(tǒng)，若該子系統(tǒng)發(fā)生故障，比如信號(hào)電纜遭受雷擊燒毀，防災(zāi)與信號(hào)列控的接口出現(xiàn)異常等現(xiàn)象，都將使軌道電路在無異物侵限的情況下出現(xiàn)紅光帶。由于防災(zāi)異物子系統(tǒng)大多分布在區(qū)間，維修人員很難及時(shí)處理故障，軌道電路紅光帶占用時(shí)間長，將嚴(yán)重影響鐵路行車。

2 方案改進(jìn)的異物監(jiān)控子系統(tǒng)簡介

2.1 改進(jìn)型異物監(jiān)控子系統(tǒng)工作原理

（1）軌旁控制器通過專用電纜與雙電網(wǎng)傳感器、上行軌道、下行軌道進(jìn)行連接。實(shí)時(shí)采集、顯示雙電網(wǎng)傳感器的狀態(tài)，并將現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)傳送至基站設(shè)備，并接受基站設(shè)備的指令，對(duì)上、下行軌道實(shí)施占用或放行的操作。（2）無異物侵限時(shí)軌旁控制器的異物侵限報(bào)警繼電器勵(lì)磁吸起，此時(shí)防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)所防護(hù)在軌道電路區(qū)段視為空閑，異物狀態(tài)信息實(shí)時(shí)傳遞給軌旁控制器，通過軌旁控制器顯示并傳輸至基站監(jiān)控單元處，由監(jiān)控處理設(shè)備等處理后將現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)上傳至監(jiān)控終端進(jìn)行顯示。（3）如出現(xiàn)異物侵入導(dǎo)致雙電網(wǎng)斷線后，軌旁控制器的異物侵限報(bào)警繼電器失磁落下，此時(shí)防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)所防護(hù)在軌道電路區(qū)段視為占用，軌道電路紅光帶，信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)采集，該區(qū)段防護(hù)信號(hào)機(jī)顯示禁止信號(hào)；同時(shí)監(jiān)控終端進(jìn)行告警顯示。（4）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)人員確認(rèn)不影響行車后，調(diào)度人員可在在防災(zāi)終端恢復(fù)上行或者下行臨時(shí)通車操作；在現(xiàn)場(chǎng)恢復(fù)后，調(diào)度人員可以及時(shí)恢復(fù)正常行車狀態(tài)。（圖3、圖4、圖5）

2.2 改進(jìn)型異物監(jiān)控子系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）本方案取消了防災(zāi)基站與信號(hào)列控系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)，節(jié)約了大量信號(hào)電纜以及接口設(shè)備，降低了工程造價(jià)；由于不需要介入鐵路信號(hào)系統(tǒng)，大大減輕了施工單位的工作量。（2）信號(hào)聯(lián)鎖以及列控系統(tǒng)不需要做任何修改，減小了對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的影響，確保了信號(hào)系統(tǒng)的完整性和相對(duì)獨(dú)立性，降低了信號(hào)系統(tǒng)故障風(fēng)險(xiǎn)。（3）確保了防災(zāi)異物侵限系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立性，無論是施工過程，調(diào)試過程還是運(yùn)行，維護(hù)過程對(duì)信號(hào)系統(tǒng)影響都縮小，使得故障處理時(shí)間縮短。（4）軌旁控制器直接與上、下行軌道相連，直接反映軌道區(qū)間的狀態(tài)，減少了故障點(diǎn)，可以更直接、更快捷地反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；（5）在軌旁控制器內(nèi)增設(shè)2個(gè)偏極繼電器，反映防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)的狀態(tài)，基站防災(zāi)監(jiān)控單元通過對(duì)繼電器狀態(tài)的判斷，控制軌道電路區(qū)段的占用或者空閑，設(shè)備相對(duì)集中，若發(fā)生故障容易判斷。

3 結(jié)語

本文所闡述的高鐵防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)改進(jìn)方案，能夠最大程度減小防災(zāi)施工對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊?，?jié)約建設(shè)投資，維護(hù)更加簡單。避免了防災(zāi)系統(tǒng)與信號(hào)列控系統(tǒng)對(duì)接施工以及列控軟件的修改，保證了兩個(gè)系統(tǒng)的獨(dú)立性和完整性，應(yīng)用前景十分廣闊。本方案的局限性在于，在將來高鐵防災(zāi)異物侵限子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要確定防災(zāi)系統(tǒng)對(duì)軌道電路占用或者空閑狀態(tài)的確認(rèn)權(quán)，其次本方案中涉及的軌旁控制器研發(fā)，也需要一定的過程。解決了這兩個(gè)問題，將使高鐵防災(zāi)系統(tǒng)更加完善。

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