铁路客专防灾工程调研报告

北京交通大学毕业调研报告1关于武广铁路防灾系统的调研报告一、调研目的：安全是铁路运输永恒的主题，是铁路的生命线。我国地域辽阔，地形复杂，气候变化大，致使铁路灾害分布广泛,类型众多,发生频繁，铁路灾害的分布遍及全国，基本上凡有铁路的地方均受程度不同的灾害侵袭，由此平均每年造成铁路运输中断100余次，最高峰曾达到年断道200余次。已发生灾害路段占全路总运营里程的20%以上，尚有许多线路灾害处于潜伏状态，严重威胁铁路的行车安全。高速铁路由于列车运行速度高,密度大，运送对象以旅客为主，一旦发生事故后果不可想象。因此，除了要求机车车辆,供电,线路以及通信信号设备高性能外，对各种可能发生的灾害，如自然灾害(强风、暴雨、大雪、地震),突发事故(坍方落石、异物侵限),列车及设备故障等，都要实施全面监测。世界各国已建成和正在建成的高速铁路均将综合安全保障体系的研究放在首位。如何针对可能发生的各类危及行车安全的灾害，建立安全、可靠、实时、准确的铁路安全防灾监控和信息传输体系，制定科学有效的预警机制和应急预案，在灾害发生前或发生后及时控制运行列车减速或停车，使各种多发、随机的铁路灾害造成的破坏力降低到最小程度或避免灾害的发生，这对铁路部门科学、合理地调度列车,指挥运行，确保铁路客运专线运行安全有着重大的实践意义。根据《新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设[2005]140号）、《新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定》（铁建设[2007]47号）的要求，客运专线铁路应设风、雨、异物入侵防灾安全监控系统，对自然灾害、突发事故及异物入侵、非法侵入等方面的危害进行监测防护。目前，该防灾系统在京津城际铁路已经开通使用，乌鲁木齐铁路局管内部分线路也设置了风速风向安全监测子系统。为了更深入了解该系统的组成、功能及实现方案，特对目前正在建设的武广铁路防灾系统进行调研。二、调研方法：此次调研，笔者深入武广客运专线，与施工单位中铁电化局西安通号处相关技术人员一起到施工现场调研，并对相关施工工艺进行首段定标。此外，笔者还查阅了近年来铁路由于自然灾害，异物入侵铁路造成的安全事故、事例，与设计单位中铁第四勘察设计院和设备集成商世纪瑞尔的技术人员咨询。中国铁路因风雨自然灾害，异物入侵造成的惨痛的人身伤亡，重大的经济损失充分说明了建设防灾系统的必要性。三、调研内容及过程：（一）调查范围：武广客运专线DK1680+900(新衡山站)-DK1855+400（新郴州站），线路风雨监测、异物侵限监测的基本构成、基本功能及区间监控设备的设置等。（二）风、雨监测基本功能：铁路沿线设置了风、雨监测点，以实时监测铁路沿线的风速、雨量信息。防灾监控数据处理设备对采集到的数据进行分析处理，当监测到沿线的风速、雨量超警戒时，通过网络分别将报警数据和信息发送给CTC、铁路局工务段工务终端。1、大风情况下列车的运行（1）大风报警功能根据《时速200和300公里动车组主要技术条件》（铁运函[2006]462号）中的技术条件要求CRH1和CRH2动车组的限速标准为：动车组在环境风风速不大于15m/s时可以正常速度运行；风速不大于20m/s时限速300km/h运行；风速不大于25m/s时限速200km/h运行；风速不大于30m/s时限速120km/h运行；风速大于30m/s时严禁动车组进入风区。本线动车组开通运营时最高时速为350km/h，因此，只有当风速不大于15m/s时可不对本北京交通大学毕业调研报告2线动车组进行限速；风速大于15m/s时，按上述要求对动车组进行限速。对于货车，需要根据线路上运行的货车型号及货车的生产厂家提供的相关技术参数来制定限速标准。大风报警时，报警时限为风速达到报警门限不到10秒钟报警；解除报警时限为大风降级后不大于10分钟。（2）大风监测预警功能在积累一个完整风季度气象数据基础上，系统应具备大风预警功能并满足一下要求：1）.强对流短时大风，预警时间不少于2分钟；2）.季节性大风，预警时间不少于5分钟。2、大雨情况下列车的运行对于大雨，根据各铁路局相关运营维护细则要求，设定降雨警戒值与动车组限速雨量警戒值。本工程按武广公司的建议设定雨量警戒值。（1）降雨量警戒值见下表：序号线别区段注意警戒值（mm）应急警戒值（mm）时日连续时日连续1客运专线1650902580120根据上表中确定的注意参数值，当降雨量达到注意警戒值或应急警戒值时，在工务终端上面显示报警，工务人员到现场危险地点进行临时看守并巡查。（2）动车组限速雨量警戒值：序号线别区段限速160km/h警戒值（mm）限速80km/h警戒值（mm）时日连续时连续1客运专线平原丘陵地区40+5120+15140+2055150+322客运专线山区35+5110+15140+2055150+32根据上表中确定的动车组限速雨量警戒值对沿线的运行的动车组进行限速。（三）异物侵限监测功能及实现：铁路沿线设置了异物侵限监测点，以对可能发生异物侵限的公跨铁桥、隧道口、公铁并行地段进行实时监测报警。1、列控系统对异物侵限的处理（1）区间异物侵限信息的处理1）.正向运行，当异物监测点发生异物侵限时，监测点所在闭塞分区发H码，监测点后方各闭塞分区依次发HU、U、LU、L、L2、L3、L4、L5码，监测点后方信号机依次点U灯、LU灯、L灯。防护监测点所在闭塞分区的信号机及监测点前方信号机点H灯。北京交通大学毕业调研报告32）.反向运行，当异物监测点发生异物侵限时，监测点所在闭塞分区发H码，监测点后方各闭塞分区依次发HU、U、LU、L、L2、L3、L4、L5码。3）.各车站列控系统对收到的异物侵限监测报警信息进行汇总，并判断本站集中区范围内且在接近离去区段之外的其它区间闭塞分区是否发生异物侵限监测报警，然后将结果发送至本站联锁系统。（2）、站内异物侵限信息的处理1）.站内异物侵限监测点只对站内正线设置了监测报警。2）．如果尚未办理经过异物入侵监测点所跨轨道区段的列车进路，则监测点所跨轨道区段发H码。3）.如果已经办理经过异物入侵监测点所跨轨道区段的列车进路但列车尚未进入该进路，则监测点所跨轨道区段发H码，进路上其它区段也发H码。进路外方闭塞分区分别发HU、U、LU、L码。4）.如果已经办理经过异物入侵监测点所跨轨道区段的列车进路且列车已经进入该进路，则监测点所跨轨道区段发H码，进路上其它区段也发H码。2、联锁系统对异物侵限的处理（1）、区间异物侵限信息的处理1）、当区间异物侵限监测点位于车站集中区范围内时，车站联锁系统直接采集并使用引至车站的异物侵限监测报警信息；当区间异物侵限监测点位于本车站集中区范围以外时，由相关信号中继站列控系统和相关车站列控系统采集异物侵限报警信息，传至本车站列控系统，由车站列控系统传给车站联锁系统。2）、当接车时区间监测点发生异物侵限，联锁不做处理。3）、正线反方向发车情况下，两站间区间闭塞分区发生异物侵限时本站出站信号机不开放或者已开放信号机关闭。4）、当正线发车口发车的情况下，1LQG发生异物侵限时，出站信号机不开放或已开放的信号机关闭；正线发车口2LQG、3LQG发生异物侵限时，出站信号机显示按异物侵限所在闭塞分区被占用做降级显示；4LQG及以外的闭塞分区发生异物侵限时，联锁不处理。（2）、站内异物侵限信息的处理1）、站内异物侵限监测点只对站内正线设置了监测报警。2）、车站联锁系统直接采集并使用引至车站的异物侵限监测报警信息。3）、当站内异物侵限监测点发生异物侵限时，不能办理经异物侵限监测点所跨各轨道区段的列车进路或调车进路或已开放的信号机关闭。（3）、表示灯的设置1）、本工程只对正线设置了异物侵限监测报警，对设有异物侵限监测点的车站，上下行正线分别设置1个异物侵限监测点表示灯。2）、对于接近区段1JG、2JG、3JG、4JG、5JG设有异物监测点的车站，针对相应闭塞分区设置表示灯。当一个分区有多处监测点时，合并设一个表示灯。3）、对于离去区段1JG、2JG、3JG、4JG、5JG设有异物监测点的车站，针对相应闭塞分区设置一个表示灯。当一个分区有多处监测点时，合并设一个表示灯。4）、对于本站所辖区间（除上述接近区段及离去区段之外）有异物侵限监测点的接车口、发车口（不含第三正线）处，按上下行线各设置一个区间异物侵限监测点表示灯，以监视本站所辖区间（接近区段及离去区段之外）是否有异物侵限监测报警。5）、异物侵限监测点表示灯平时灭灯，发生异物侵限时亮红灯；监测点临时通车时，表示灯亮黄灯；监测点完全恢复正常后灭灯。北京交通大学毕业调研报告43、CTC系统对防灾报警信息的处理调度所设有防灾安全监控监视报警系统。当防灾系统监测到异物侵限时，调度所防灾监视报警系统向CTC系统发送异物侵限监测报警信息。在CTC系统调度员显示器上显示出异物侵限监测报警。4、发生异物侵限后的操作流程现场控制箱内设有设有现场恢复按钮、试验按钮。转动试验按钮可模拟双电网断线。当异物侵限监测点发生异物侵限时，操作流程如下：（1）、当异物侵限监测点发生异物侵限时，调度所调度员显示器上弹出报警对话框，同时，由监测点接入的基站防灾监控单元通过电缆通知监测点所属车站的列控和联锁系统或中继站列控系统，控制列车运行。联锁系统中异物侵限监测点表示灯亮红灯。（2）、当调度员通过视频监控系统发现监测点现场未发生异物侵限或监测点现场落物已经被清理，不影响列车运行时，则可点击对话框上临时通车按钮，线路可临时通车。临时通车按钮分为上行按钮和下行按钮，分别控制上下行临时通车。同时，临时通车命令还通过防灾系统发送到列控和联锁系统。临时通车时，异物侵限监测点表示灯亮黄灯，联锁和列控恢复至未发生异物侵限时状态。线路开通时，可制定行车管理办法。在临时通车时，第一列车以15km/h的速度通过异物侵限监测点，第二列车可按正常速度行驶。第一列车通过异物侵限监测点的速度可以根据列车实际运行情况加以调整。（3）、临时通车后，经现场人员抢修，现场落物清除且双电网恢复，现场维修人员转动现场控制箱内的现场恢复按钮，调度员收到现场恢复请求后，点击对话框上的恢复正常行车按钮，异物侵限监测点表示灯灭灯，恢复至发生异物侵限之前的状态。（4）、如果在监测点现场发生异物侵限时，调度员未确认现场（未点临时通车按钮）或未确认现场却有落物，由现场人员抢修，现场落物清除且双电网修复，可直接执行上述（3）操作，恢复至发生异物侵限之前的状态。Ⅴ、与列控和联锁接口的继电器LWJ1异物侵限监测复示继电器FYJ(S)上行复原继电器FYJ(X)下行复原继电器当监测点没有发生异物侵限报警时，LWJ1↑，FYJ(S)↓，FYJ(X)↓。当异物侵限监测点发生报警后，LWJ1↓，FYJ(S)↓，FYJ(X)↓。当异物侵限监测点发生报警后，调度和现场值班人员确认监测点落物不影响行车时，且此时监测电网尚未修复，可以临时通车。上行临时通车时：LWJ1↓，FYJ(S)↑，FYJ(X)↓；下行临时通车时LWJ1↓，FYJ(S)↓，FYJ(X)↑；上下行同时临时通车时，LWJ1↓，FYJ(S)↑，FYJ(X)↑。当监测点发生异物侵限报后，经现场人员修复，清除落物，且修复电网后，恢复至初始状态时：LWJ1↑，FYJ(S)↓，FYJ(X)↓。（四）监控点的设置：在调研的区段内设置监测点数量如下风监测点雨监测点异物入侵监测点21处8处31处设置原则：1、风监测布点北京交通大学毕业调研报告5（1）设置原则1）、地形原则对于具有垭口、长大桥梁、隧道口、高路基等典型地形地貌的路段，根据气象站的历史风速资料分析两年一遇的瞬时大风速，再通过风速原则确定布点。2）、风速原则危险地段：两年一遇的最大瞬时风速大于30m/s控制地段：两年一遇的最大瞬时风速大于20m/s小于30m/s一般地段：两年一遇的最大瞬时风速大于小于20m/s危险地段、控制地段需要实时观测风速风向。3）、监测点数量和位置原则在危险地段和控制地段设置监测点时，根据地形确定布点的具体位置和数量，武广防灾系统依据如下设置监测点：垭口：中心设置监测点，长度大于800米的