鐵路事故救援電子系統(tǒng)的研究

西南交通大學(xué) 劉 廉

一、鐵路電子綜合控制系統(tǒng)功能

在電子系統(tǒng)的支持下，計算機、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一個管理的整體，即鐵路綜合控制系統(tǒng)。其主要的功能包括了：信息采集、信息處理、信息分析等，其中信息采集是對車輛、旅客進行動化的信息采集，并賦予其實時性，同時完成對信息的動態(tài)化維護和機房環(huán)境的監(jiān)控，以此維護鐵路運輸?shù)男畔蚀_。

1.采集與發(fā)布系統(tǒng)

在整個電子綜合控制系統(tǒng)中其核心是以客運系統(tǒng)為統(tǒng)一的綜合控制信息基礎(chǔ)，根據(jù)聯(lián)動模式、訪問安全策略等按照指定的時間對系統(tǒng)信息進行采集和發(fā)布，此時整個運行系統(tǒng)的信息將根據(jù)客運信息而進行調(diào)整和配合，按照一定的時間間隔進行指令的發(fā)布，以此協(xié)調(diào)運行系統(tǒng)，包括車輛、人員、道岔等，以此獲得最佳的系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。整個系統(tǒng)的運行狀況將在調(diào)度中心的控制平臺上進行顯示，平臺上進行的操作將作為日志進行記錄，輔助保證信息的有效性和安全性。

2.綜合指揮系統(tǒng)

在控制系統(tǒng)中獨立設(shè)置指揮系統(tǒng)，其負責(zé)計劃管理、客運組織狀態(tài)監(jiān)控、客運組織信息分析、故障救援系統(tǒng)、異常監(jiān)控系統(tǒng)等。其中，計劃管理：是按照常規(guī)的時刻表，對綜合控制系統(tǒng)采集到的信息和客運計劃等重要數(shù)據(jù)進行處理，并生成當日的作業(yè)計劃，并進行自動化管理與提示，以此保證正常的客運工作?？瓦\監(jiān)控：此系統(tǒng)主要是對客運的情況進行管理和監(jiān)督，是對各個環(huán)節(jié)上的綜合狀態(tài)進行監(jiān)督和綜合評價，實時監(jiān)督客運系統(tǒng)的狀況。此功能集成了控制系統(tǒng)中采集到的各個部位的實時數(shù)據(jù)，如監(jiān)控設(shè)備信息，音頻、視頻信息等獲取的實時信息，并結(jié)合整個系統(tǒng)的運行狀況，進行全方位的監(jiān)控和指揮，與目前鐵路中設(shè)置的電子監(jiān)控、視頻監(jiān)控等系統(tǒng)進行互聯(lián)，以此獲得鐵路運輸?shù)牡谝皇仲Y料，并實現(xiàn)前面監(jiān)控。

3.預(yù)警系統(tǒng)

在整個監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)定預(yù)警界限，就在系統(tǒng)中對某些特定的參數(shù)進行設(shè)定，即在監(jiān)控系統(tǒng)采集到的信息超過界限的時候就會產(chǎn)生報警信號，同時相應(yīng)的預(yù)警機制就被激發(fā)，激發(fā)后整個預(yù)警機制需要進行兩個動作，一方面對預(yù)警信息進行核實，通過在線監(jiān)測或者手動控制對預(yù)警位置或者事故點進行檢測，防止誤報導(dǎo)致的系統(tǒng)誤動，一方面進入到應(yīng)急伺服狀態(tài)，即在核實信息沒有反饋的時候所有的系統(tǒng)都應(yīng)處在應(yīng)急伺服狀態(tài)，以備事故的發(fā)生。一旦核實故障將全面進入到應(yīng)急操控中。并按照既定的應(yīng)急響應(yīng)措施對設(shè)備、線路控制等進行操作，以此控制事故范圍最小。

4.事故應(yīng)急控制

設(shè)計獨立于現(xiàn)有保護系統(tǒng)之外的故障判斷與隔離系統(tǒng)。在供電線路發(fā)生故障，該系統(tǒng)只做故障區(qū)段判定，并不做相應(yīng)故障隔離，因此該系統(tǒng)的開發(fā)完全適用鐵路1O kV電力系統(tǒng)現(xiàn)有運行模式。故障隔離有2種方式：一是遠程人工操作隔離。由值班人員根據(jù)系統(tǒng)提示，遠程遙控斷開故障區(qū)段兩側(cè)斷路器；值班人員遠程遙控操作（或配電室就地操作）合兩側(cè)配電室斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。二是系統(tǒng)自動操作隔離。系統(tǒng)自動下達遙控操作命令，斷開故障區(qū)段兩側(cè)斷路器；自動下達遙控操作命令，合兩側(cè)配電室斷路器，或值班人員遠程遙控操作（或配電室就地操作）合兩側(cè)配電室斷路器，恢復(fù)非故障區(qū)段的供電。利用無線GPRS網(wǎng)絡(luò)及小波分析理論，實現(xiàn)了電力線路故障自動判斷與隔離，不僅解決了電力線路故障查找效率低下以及因試送電造成的設(shè)備沖擊等難題。

二、電子綜合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

在電子綜合控制系統(tǒng)中，其主要的核心就是中心服務(wù)器、接口設(shè)備、采集系統(tǒng)、指揮平臺等。中心服務(wù)器主要負責(zé)對數(shù)據(jù)存儲、處理，協(xié)調(diào)整個電子系統(tǒng)的運行狀況。整個系統(tǒng)的邏輯管理主要依靠的就是服務(wù)器的強大功能。接口設(shè)備主要是針對外部設(shè)備設(shè)置的數(shù)據(jù)交互設(shè)備，其負責(zé)的將外部采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化形成服務(wù)器可以處理和綜合的數(shù)據(jù)。前置設(shè)備負責(zé)對采集系統(tǒng)進行控制并負責(zé)內(nèi)部信息交互。指揮控制平臺利用強大的硬件設(shè)備負責(zé)對內(nèi)外數(shù)據(jù)進行處理、分析、指令發(fā)送等保證系統(tǒng)的正常而高效的運行。

三、系統(tǒng)的構(gòu)建與功能實現(xiàn)

1.系統(tǒng)構(gòu)成的條件和方法

鐵路信息化建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，眾多的電子電氣化系統(tǒng)相繼投入到運行中，其中作用突出的系統(tǒng)有：聯(lián)合客票發(fā)售系統(tǒng)、鐵路通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動信息控制系統(tǒng)等。這些為數(shù)據(jù)信息、網(wǎng)絡(luò)化客運指揮系統(tǒng)的構(gòu)建都提供了必要的硬件基礎(chǔ)。綜合控制系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)將解決將眾多系統(tǒng)整合起來的問題，即將線路供電、線路監(jiān)控、道岔控制、客車運行、應(yīng)急調(diào)度等系統(tǒng)綜合到一個大的系統(tǒng)中，將各個子系統(tǒng)的信息綜合起來，實現(xiàn)對運行的綜合化管理，即做到對列車的運行狀況、線路狀況等信息進行采集，并進行綜合分析，然后利用電子系統(tǒng)完成對設(shè)備的自動化、在線監(jiān)控，以此實現(xiàn)對鐵路運輸?shù)闹悄芑芸?，此系統(tǒng)應(yīng)將客運系統(tǒng)作為核心進行設(shè)置，并以此獲得人性化的系統(tǒng)實現(xiàn)。

2.鐵路事故救援響應(yīng)

電子綜合控制系統(tǒng)的建立是為了更好的實現(xiàn)日常管理和監(jiān)控，然為鐵路運行常常會受到環(huán)境因素的影響，從而引發(fā)事故。因此在電子綜合控制系統(tǒng)的建立時就應(yīng)當將救援響應(yīng)作為其中有的組成部分，此系統(tǒng)需要考慮兩個功能的實現(xiàn)，一是對危險的預(yù)判和檢測，二是對事故救援的響應(yīng)和指揮。系統(tǒng)應(yīng)利用在線檢測或者報警系統(tǒng)對列車運行狀態(tài)進行監(jiān)控，并根據(jù)參數(shù)進行分析，并實施獲取沿線的環(huán)境狀況，以此對運行進行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題可以及時的報警。在事故形成后應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場的情況和信息，分析其事故的嚴重性而采用不同的應(yīng)急預(yù)案，調(diào)動資源進行救援，以此實現(xiàn)監(jiān)控+救援的應(yīng)急響應(yīng)機制。

四、結(jié)束語

綜合地看，鐵路電子系統(tǒng)是相對獨立的眾多系統(tǒng)的合稱，但在未來的智能化鐵路管理中，電子系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)將進一步實現(xiàn)整合，即完成以可客運管理為核心、電子監(jiān)控為基礎(chǔ)的鐵路綜合性管理控制系統(tǒng)，以保證鐵路運行的智能化和安全化。

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