本發(fā)明專利涉及應(yīng)用于鐵路的集中式的防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)，具體為一種鐵路局對自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測進行集中管控的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)(以下簡稱災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng))是鐵路信息系統(tǒng)的組成部分，對高速鐵路沿線風(fēng)、雨、雪、地震等自然災(zāi)害及異物侵限進行實時監(jiān)測，為鐵路調(diào)度指揮及維護管理提供預(yù)警、報警信息，防止或減少災(zāi)害對高速鐵路列車運行的影響。

由于既有高速鐵路災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)是按線設(shè)計建設(shè)，沒有集中統(tǒng)一的鐵路局信息處理中心，導(dǎo)致系統(tǒng)各自獨立運行、互不連通，技術(shù)架構(gòu)不開放，信息處理流程不統(tǒng)一，同一設(shè)備供應(yīng)商安裝于不同線路的軟件界面不相同、不兼容，與路內(nèi)、外相關(guān)信息系統(tǒng)接口定義復(fù)雜、難以聯(lián)通等問題，影響了災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)的深化應(yīng)用。因此，開展災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)鐵路局中心系統(tǒng)(以下簡稱鐵路局中心系統(tǒng))建設(shè)是解決現(xiàn)存問題的必要手段，對于充分利用資源，避免重復(fù)建設(shè)，提高災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用水平有著重要的作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，提供一種標(biāo)準(zhǔn)化、集中型、安全、可靠、穩(wěn)定及可擴展的鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)、新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備和鐵路局中心系統(tǒng)；

所述既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)包括現(xiàn)場監(jiān)測傳感器、監(jiān)控單元和信息處理設(shè)備，完成監(jiān)測信息的預(yù)處理以及通過系統(tǒng)信息交互接口實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

所述新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備包括現(xiàn)場監(jiān)測傳感器和監(jiān)控單元，現(xiàn)場監(jiān)測傳感器通過電纜與監(jiān)控單元相連接，監(jiān)控單元完成監(jiān)測信息的采集，所述監(jiān)控單元通過系統(tǒng)信息交互接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

所述鐵路局中心系統(tǒng)包括信息處理平臺、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、NTP時間同步設(shè)備；

所述信息處理平臺實時接收到信息并進行處理，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

所述信息處理平臺與監(jiān)測終端連接，向監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息；

監(jiān)測終端界面將相關(guān)用戶管轄范圍內(nèi)各種監(jiān)測信息、報警信息顯示到交互界面上。

上述鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)信息交互接口包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備接口、既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)接口、鐵路局中心系統(tǒng)設(shè)備接口、防洪管理信息系統(tǒng)接口、運營調(diào)度管理系統(tǒng)或TDMS接口、信號系統(tǒng)、供電SCADA系統(tǒng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口、鐵路時間同步系統(tǒng)接口、GSM-R、相鄰鐵路局?jǐn)?shù)據(jù)交換接口、氣象部門系統(tǒng)接口、國家地震臺網(wǎng)接口，均為標(biāo)準(zhǔn)化接口，并對接口數(shù)據(jù)進行常態(tài)化運行校驗。

上述技術(shù)方案中，所述鐵路局中心系統(tǒng)，其硬件設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、維護管理服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、短信服務(wù)器、NTP服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以上設(shè)備均要求冗余配置。

上述技術(shù)方案中，所述鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收到信息包括線路名稱、線路編碼、監(jiān)控單元名稱、監(jiān)控單元編碼、傳感器名稱、傳感器編碼、設(shè)備名稱和設(shè)備編碼，設(shè)備連接管理通過信息交互進行拓?fù)潢P(guān)系校驗；其中：

獲取其線路名稱得到線路信息表，獲取監(jiān)控單元信息得到監(jiān)控單元信息表；獲取傳感器信息得到監(jiān)測點信息表，獲取設(shè)備狀態(tài)信息得到設(shè)備信息表。

上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)測終端包括列車調(diào)度終端、供電調(diào)度終端、工務(wù)調(diào)度終端、監(jiān)測維護中心終端、信息所終端、工務(wù)段終端、通信段終端。

所述監(jiān)控終端為臺式計算機或筆記本電腦或工控機。

本發(fā)明所提供的鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控方法，包括以下步驟：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)和新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入鐵路局中心系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通道通過A網(wǎng)、B網(wǎng)雙路接入，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行冗余配置；

分別獲取鐵路局相關(guān)鐵路線的既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)和新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)，集中到鐵路局中心系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和分析以及信息傳輸，其中：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)完成監(jiān)測信息的預(yù)處理以及通過系統(tǒng)信息交互接口實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)控單元通過系統(tǒng)信息交互接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

對于既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收到信息，進行處理分析，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

對于新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收信息，進行快速判定災(zāi)害嚴(yán)重等級，給出處置措施，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺與監(jiān)測終端連接，向所述監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息；

監(jiān)測終端界面采用GIs以及矢量圖形化方式將相關(guān)用戶管轄范圍內(nèi)各種監(jiān)測信息、報警信息顯示到交互界面上。

上述技術(shù)方案中，向所述監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息的數(shù)據(jù)發(fā)送方式包括TCP通信方式和文件傳輸方式，通信經(jīng)過密碼驗證，傳輸經(jīng)過加密處理。

上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)測終端的交互界面，包括列車調(diào)度監(jiān)測終端界面、供電調(diào)度監(jiān)測終端界面、監(jiān)測維護中心監(jiān)測終端界面、工務(wù)調(diào)度監(jiān)測終端界面、工務(wù)段監(jiān)測終端界面、通信段監(jiān)測終端界面、信息所監(jiān)測終端界面、綜合設(shè)施調(diào)度監(jiān)測終端界面以及統(tǒng)計分析界面。

本發(fā)明的鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)和方法，針對高速鐵路自 然災(zāi)害及異物侵限進行監(jiān)測和管控。其核心部分鐵路局中心系統(tǒng)，設(shè)置于鐵路局，是對管轄范圍內(nèi)災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)進行收集、分析及處理，實現(xiàn)報警、預(yù)警等功能，并實現(xiàn)與路內(nèi)、路外相關(guān)系統(tǒng)之間信息交互的系統(tǒng)。其監(jiān)測對象為風(fēng)、雨、雪、地震及上跨鐵路的道路橋梁異物侵限，實現(xiàn)鐵路局管內(nèi)各沿線監(jiān)測信息的分布獲取、集中信息管理、集中進行報警判定處置以及綜合運用。該系統(tǒng)為調(diào)度指揮及維護管理提供報警、預(yù)警信息，根據(jù)災(zāi)害嚴(yán)重程度自動給出相應(yīng)處置措施，有效防止或減少災(zāi)害對高速鐵路列車運行安全的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所述的鐵路局中心系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明首先提供一種鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)包括：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)、新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備和鐵路局中心系統(tǒng)；

所述既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)包括現(xiàn)場監(jiān)測傳感器、監(jiān)控單元和信息處理設(shè)備，完成監(jiān)測信息的預(yù)處理以及通過系統(tǒng)信息交互接口實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

所述新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備包括現(xiàn)場監(jiān)測傳感器和監(jiān)控單元，現(xiàn)場監(jiān)測傳感器通過電纜與監(jiān)控單元相連接，監(jiān)控單元完成監(jiān)測信息的采集，所述監(jiān)控單元通過系統(tǒng)信息交互接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

所述鐵路局中心系統(tǒng)包括信息處理平臺、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、NTP時間同步設(shè)備；

所述信息處理平臺實時接收到信息并進行處理，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

所述信息處理平臺與監(jiān)測終端連接，向監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息；

監(jiān)測終端界面將相關(guān)用戶管轄范圍內(nèi)各種監(jiān)測信息、報警信息顯示到交互界面上。

上述鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)中，所述系統(tǒng)信息交互接口包括現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備接口、既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)接口、鐵路局中心系統(tǒng)設(shè)備接口、防洪管理信息系統(tǒng)接口、運營調(diào)度管理系統(tǒng)或TDMS接口、信號系統(tǒng)、供電SCADA系統(tǒng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)接口、鐵路時間同步系統(tǒng)接口、GSM-R、相鄰鐵路局?jǐn)?shù)據(jù)交換接口、氣象部門系統(tǒng)接口、國家地震臺網(wǎng)接口，均為標(biāo)準(zhǔn)化接口，并對接口數(shù)據(jù)進行常態(tài)化運行校驗。

上述技術(shù)方案中，所述鐵路局中心系統(tǒng)，其硬件設(shè)備包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、維護管理服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、短信服務(wù)器、NTP服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以上設(shè)備均要求冗余配置。

上述技術(shù)方案中，所述鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收到信息包括線路名稱、線路編碼、監(jiān)控單元名稱、監(jiān)控單元編碼、傳感器名稱、傳感器編碼、設(shè)備名稱和設(shè)備編碼，設(shè)備連接管理通過信息交互進行拓?fù)潢P(guān)系校驗；其中：

獲取其線路名稱得到線路信息表，獲取監(jiān)控單元信息得到監(jiān)控單元信息表；獲取傳感器信息得到監(jiān)測點信息表，獲取設(shè)備狀態(tài)信息得到設(shè)備信息表。

上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)測終端包括列車調(diào)度終端、供電調(diào)度終端、工務(wù)調(diào)度終端、監(jiān)測維護中心終端、信息所終端、工務(wù)段終端、通信段終端。

所述監(jiān)控終端為臺式計算機或筆記本電腦或工控機。

本發(fā)明基于上述系統(tǒng)所提供的鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控方法，包括以下步驟：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)和新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入鐵路局中心系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)通道通過A網(wǎng)、B網(wǎng)雙路接入，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行冗余配置；

分別獲取鐵路局相關(guān)鐵路線的既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)和新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)，集中到鐵路局中心系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理和分析以及信息傳輸，其中：

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)完成監(jiān)測信息的預(yù)處理以及通過系統(tǒng)信息交互接口實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)控單元通過系統(tǒng)信息交互接口將監(jiān)測數(shù)據(jù)實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)；

對于既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)，鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收到信息，進行處理分析，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

對于新建線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備，鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺實時接收信息，進行快速判定災(zāi)害嚴(yán)重等級，給出處置措施，通過消息管道將數(shù)據(jù)推送至顯示終端，并存入鐵路局中心系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

鐵路局中心系統(tǒng)的信息處理平臺與監(jiān)測終端連接，向所述監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息；

監(jiān)測終端界面采用GIS以及矢量圖形化方式將相關(guān)用戶管轄范圍內(nèi)各種監(jiān)測信息、報警信息顯示到交互界面上。

上述技術(shù)方案中，向所述監(jiān)控終端發(fā)送經(jīng)過分析處理的監(jiān)測信息及報警信息的數(shù)據(jù)發(fā)送方式包括TCP通信方式和文件傳輸方式，通信經(jīng)過密碼驗證，傳輸經(jīng)過加密處理。

上述技術(shù)方案中，所述監(jiān)測終端的交互界面，包括列車調(diào)度監(jiān)測終端界面、供電調(diào)度監(jiān)測終端界面、監(jiān)測維護中心監(jiān)測終端界面、工務(wù)調(diào)度監(jiān)測終端界面、工務(wù)段監(jiān)測終端界面、通信段監(jiān)測終端界面、信息所監(jiān)測終端界面、綜合設(shè)施調(diào)度監(jiān)測終端界面以及統(tǒng)計分析界面。

以下以一個具體的實施例進行本發(fā)明技術(shù)方案的實施說明：

上述技術(shù)方案中的鐵路局中心系統(tǒng)由信息處理平臺、網(wǎng)絡(luò)及安全設(shè)備、NTP時間同步設(shè)備、現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備和終端五部分構(gòu)成。

獲取其線路名稱得到線路信息表，獲取監(jiān)控單元信息得到監(jiān)控單元信息表；獲取傳感器信息得到監(jiān)測點信息表，獲取設(shè)備狀態(tài)信息得到設(shè)備信息表。

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)通過現(xiàn)場監(jiān)測傳感器實時采集風(fēng)速、雨量、雪深、地震加速度、異物侵限信息，通過接口服務(wù)器按照標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議實時發(fā)送監(jiān)測和報警數(shù)據(jù)到鐵路局中心系統(tǒng)；通過維護管理服務(wù)器進行數(shù)據(jù)分析處理、實時推送至終端顯示界面并將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；

新建線現(xiàn)場采集設(shè)備通過現(xiàn)場監(jiān)測傳感器實時采集風(fēng)速、雨量、雪深、地震加速度、異物侵限信息，按照標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議將數(shù)據(jù)實時發(fā)送至鐵路局中心系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器進行分析、處理和報警判定后，通過維護管理服務(wù)器將數(shù)據(jù)實時推送至終端顯示界面并將數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

監(jiān)測終端界面采用圖形化方式將相關(guān)用戶管轄范圍內(nèi)各種監(jiān)測信息、報警信息顯示到交互界面上。

系統(tǒng)硬件包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、接口服務(wù)器、維護管理服務(wù)器、防病毒服務(wù)器、短信服務(wù)器、NTP服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為冗余配置。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括核心交換機、核心路由器、光纖交換機、網(wǎng)閘、防火墻設(shè)備。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器配置為集群，存儲設(shè)備通過光纖接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器；應(yīng)用服務(wù)器、維護管理服務(wù)器、接口服務(wù)器配置為在線式主備機制。

既有災(zāi)害監(jiān)測系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備通過防火墻接入鐵路局中心系統(tǒng)；防洪管理信息系統(tǒng)、綜合視頻監(jiān)控系統(tǒng)、運營調(diào)度管理系統(tǒng)通過防火墻接入鐵路局中心系統(tǒng)；鐵路局時間同步系統(tǒng)通過局內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接入鐵路局中心系統(tǒng)；氣象部門系統(tǒng)和地震部門系統(tǒng)通過網(wǎng)閘接入鐵路局中心系統(tǒng)；信號系統(tǒng)與供電SCADA系統(tǒng)通過電纜接入現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備。

本發(fā)明的鐵路自然災(zāi)害及異物侵限集中管控系統(tǒng)和方法，針對高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限進行監(jiān)測和管控。其核心部分鐵路局中心系統(tǒng)，設(shè)置于鐵路局，是對管轄范圍內(nèi)災(zāi)害監(jiān)測數(shù)據(jù)進行收集、分析及處理，實現(xiàn)報警、預(yù)警等功能，并實現(xiàn)與路內(nèi)、路外相關(guān)系統(tǒng)之間信息交互的系統(tǒng)。其監(jiān)測對象為風(fēng)、雨、雪、地震及上跨鐵路的道路橋梁異物侵限，實現(xiàn)鐵路局管內(nèi)各沿線監(jiān)測信息的分布獲取、集中信息管理、集中進行報警判定處置以及綜合運用。該系統(tǒng) 為調(diào)度指揮及維護管理提供報警、預(yù)警信息，根據(jù)災(zāi)害嚴(yán)重程度自動給出相應(yīng)處置措施，有效防止或減少災(zāi)害對高速鐵路列車運行安全的影響。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。