CN105015581A - 铁路自然灾害及异物侵限监测网络*** - Google Patents

铁路自然灾害及异物侵限监测网络*** Download PDF

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CN105015581A
CN105015581A CN201510403032.0A CN201510403032A CN105015581A CN 105015581 A CN105015581 A CN 105015581A CN 201510403032 A CN201510403032 A CN 201510403032A CN 105015581 A CN105015581 A CN 105015581A
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林海
何韦华
陈路全
李信
李宇磊
勾志刚
程传斌
祝建辉
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Abstract

本发明提供一种铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，它包括数据处理中心***、终端***和基站；所述基站，采集原始自然灾害及异物侵限数据经汇集后上传至所述数据处理中心***；所述数据处理中心***，收集、处理、判断和存储自然灾害及异物侵限数据，根据预设业务流程生成相应灾害报警和预警信息；所述终端***，用于显示、查询所述数据处理中心***生成的灾害报警和预警信息；所述基站、所述数据处理中心***和所述终端***分别构建独立的双网冗余架构局域网，所述终端***与所述数据处理中心***采用点对点和双网结构，所述基站与所述数据处理中心***之间采用双网和MSTP点到多点以太网汇聚架构。

Description

铁路自然灾害及异物侵限监测网络***
技术领域
本发明属于铁路信号领域，具体涉及一种铁路自然灾害及异物侵限监测网络***。
背景技术
大风、暴雨、大雪、地震等灾害以及落物等突发事件具有突发性、不可预测性和巨大的破坏性。在列车运行速度达到200KM/h以上时，哪怕是较小的灾害也可能会导致危害国家财产和旅客生命安全的重大事故。在高速铁路较为发达的法国、德国、日本等国，均在高速铁路建设的前期就开始规划并建设铁路自然灾害及异物侵限监测***，以防止或减轻自然灾害和突发事件对高速铁路行车安全的危害。因此，开展铁路自然灾害及异物侵限监测***的研究与开发，对保障高速列车运行安全具有重大的经济意义和社会意义。
铁路自然灾害及异物侵限监测***可以对危及列车运行安全的自然灾害（如风、雨、雪、地震等）、突发事件（如异物侵限）等进行实时监测，并采集、汇总各类监测设备的监测信息，实现监测信息分布获取、集中管理、综合运用，提供及时准确的灾害报警和预警功能，依据灾害严重程度立即采取相应紧急处置措施，防止或减轻因灾害引发的损失，避免次生灾害，并为调整运行计划，下达行车管制、抢险救援、维修等工作提供数据基础依据，是铁路运输***中不可缺少的重要技术保障。
但是，目前的铁路防灾安全监控***在安全性、可靠性、稳定性方面还有待提高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，结合铁路自然灾害及异物侵限监测***的业务需求及铁路通信***的现状，提供一种安全性高、稳定性强、设计合理、易于扩展的铁路自然灾害及异物侵限监测网络***。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：它包括数据处理中心***、终端***和基站；所述基站，采集原始自然灾害及异物侵限数据经汇集后上传至所述数据处理中心***；所述数据处理中心***，收集、处理、判断和存储自然灾害及异物侵限数据，根据预设业务流程生成相应灾害报警和预警信息；所述终端***，用于显示、查询所述数据处理中心***生成的灾害报警和预警信息；所述基站、所述数据处理中心***和所述终端***分别构建独立的双网冗余架构局域网，所述终端***与所述数据处理中心***采用点对点和双网结构，所述基站与所述数据处理中心***之间采用双网和MSTP点到多点以太网汇聚架构。
基于上述，所述基站包括监控主机、自然灾害及异物侵限传感器和通信线路，所述自然灾害及异物侵限传感器采集原始自然灾害及异物侵限数据，所述监控主机汇集数据后经所述通信线路上传至所述数据处理中心***，所述自然灾害及异物侵限传感器包括风传感器、雨传感器、异物传感器、雪深传感器和地震传感器。
基于上述，所述数据中心包括数据库服务器、应用服务器、接口服务器、磁盘阵列、核心交换机和通信线路。
基于上述，所述终端***包括计算机、协议转换器和通信线路。
基于上述，本网络***采用vlan隔离，其中，数据处理中心***的局域网为1个vlan，终端***的网络***划分2个vlan，基站的网络***根据基站数量划分vlan。
基于上述，所述核心交换机采用三层路由交换机。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明中，网络设备、通信线路、网卡、重要传感器等硬件设备均采用双套设计，有效解决了单点硬件故障导致***功能丧失的问题；通过数据处理中心***设置双套服务器、基站设置双套监控主机等措施，有效解决了单点软、硬件故障导致***功能丧失的问题；通过综合采用vlan和路由技术，在满足应用需求的同时有效提升了安全性。
附图说明
图1是本发明***的网络结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，本发明中，所述基站至所述数据处理中心***之间采用MSTP点到多点以太网汇聚架构。设置连接时，由于基站的数目较多，要进行vlan划分，其中每个vlan所含基站数一般为3-8个，vlan的边界要尽量和通信设计图中SDH物理环的边界保持一致；每个基站的A、B网络各分一个vlan，每个vlan可以分配2M带宽，分配同一个掩码为255.255.255.240的子网网段，不同vlan的子网网段不同；基站侧的MSTP通信设备网口配置相应的vlan号，数据处理中心***侧的MSTP通信设备网口具有以太网业务汇聚功能，这样基站的A、B网各需1个物理网口即可实现与数据处理中心***的2台核心交换机的对接。
本发明中，数据处理中心***采用2台三层核心交换机，组成A、B两套网络；数据处理中心***的服务器配置A、B两块网卡并分别上联至2台核心交换机上；终端***同样配置双网卡，分别通过两条通信通道连接至数据处理中心***的2台核心交换机。
本发明中，由于终端***的种类较多，地理位置分散且相隔较远，终端***至数据处理中心***的广域网常采用点对点、双网结构。如终端***与数据处理中心***之间的通信通道两端接口类型都是RJ45，则可以分别接到终端***的网卡和核心交换机上；如通信通道两端接口类型都是BNC，则终端***需另外增加1对E1转以太的协议转换器，把G703协议转换为以太网协议后，再接到终端***的网卡和核心交换机上。
基站的局域网有两种通信方式：串口通信和以太网通信。风传感器、雨传感器、异物传感器、雪深传感器等采用串口通信与监控主机通信，监控主机与数据处理中心***、监控主机与地震传感器之间采用以太网协议进行通信。根据有无地震传感器，基站局域网也存在两种方案：如基站不设置地震传感器，则无需交换机，只需把MSTP通道线直接插到监控主机网卡上即可；如基站设置地震传感器，则需增加2台交换机，监控主机、传感器、MSTP通道线都需要连接到交换机上。
本发明中，数据处理中心***的服务器、基站的监控主机为核心设备，为避免单点故障，均采用双套冗余以及1个网络心跳和1个串口心跳的双心跳架构。互为冗余的两台监控主机上部署由节点管理器软件，具备心跳侦听、运行状态侦测、业务软件看护等功能，如其中一台监控主机出现故障不能继续提供服务，另一台监控主机则会立即侦测到对端异常，开始接管故障监控主机的业务数据并提供对外服务。
本发明中，为减小广播风暴的影响范围，采用了vlan隔离技术。数据处理中心***局域网为vlan1、终端***划分2个vlan，其中，调度终端为vlan2，工务终端为vlan3，基站网络根据基站数量划分N个vlan，其中A网为vlan11-1N，B网为vlan21-2N。各vlan网关都分别位于核心交换机上，通过核心交换机路由功能，进行不同vlan间的数据转发，从而满足各vlan间的互访需求。
本发明中，在不同***的边界处，采用硬件防火墙进行数据访问控制，通过在防火墙上部署相应安全策略，阻断未经允许和授权的非法访问，保证边界访问安全。
本发明中，设置数据处理中心***的应用服务器为整个***的时钟服务器，两台应用服务器部署校时客户端，并开启校时服务器端功能。一方面，它作为客户端接收CTC***二级母钟或GPS时钟源进行校准；另一方面，它作为服务器端接收网内其它客户端的时钟查询，并分发准确时钟。这样使整个***的时间保持准确统一，消除因为时间戳不一致导致***应用异常的风险。
本发明中，各服务器和各终端均部署防病毒杀毒软件，并开启威胁实时防护功能，对网络数据和U盘数据先查杀，如有威胁则立即采取措施，确保病毒无法感染、传播；定期下载安装最新病毒库，并进行全盘扫描。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (6)

1.一种铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：它包括数据处理中心***、终端***和基站；所述基站，采集原始自然灾害及异物侵限数据经汇集后上传至所述数据处理中心***；所述数据处理中心***，收集、处理、判断和存储自然灾害及异物侵限数据，根据预设业务流程生成相应灾害报警和预警信息；所述终端***，用于显示、查询所述数据处理中心***生成的灾害报警和预警信息；所述基站、所述数据处理中心***和所述终端***分别构建独立的双网冗余架构局域网，所述终端***与所述数据处理中心***采用点对点和双网结构，所述基站与所述数据处理中心***之间采用双网和MSTP点到多点以太网汇聚架构。
2.根据权利要求1所述的铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：所述基站包括监控主机、自然灾害及异物侵限传感器和通信线路，所述自然灾害及异物侵限传感器采集原始自然灾害及异物侵限数据，所述监控主机汇集数据后经所述通信线路上传至所述数据处理中心***，所述自然灾害及异物侵限传感器包括风传感器、雨传感器、异物传感器、雪深传感器和地震传感器。
3.根据权利要求1所述的铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：所述数据中心包括数据库服务器、应用服务器、接口服务器、磁盘阵列、核心交换机和通信线路。
4.根据权利要求1所述的铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：所述终端***包括计算机、协议转换器和通信线路。
5.根据权利要求1-4任一项所述的铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：本网络***采用vlan隔离，其中，数据处理中心***的局域网为1个vlan，终端***的网络***划分2个vlan，基站的网络***根据基站数量划分vlan。
6.根据权利要求1-4所述的一种铁路自然灾害及异物侵限监测网络***，其特征在于：所述核心交换机采用三层路由交换机。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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