CN105416344B - 高速铁路地震监测预警信号接口单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速铁路地震监测预警信号接口单元，包括：网络接口单元，用于与相邻台站、铁路局中心***进行通信；处理单元，用于接收相邻台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息并判断处置级别，再根据处置级别向控制单元输出地震报警状态信号；以及，接收高速铁路地震监测预警路局中心***发送的紧急处置指令信息并根据警报级别向控制单元输出地震报警状态信号；控制单元，用于根据接收到的地震报警状态信号，向继电器和防雷单元输出报警控制命令；继电器和防雷单元，用于根据控制单元输出的报警控制命令向信号***传送地震报警信号，并通过设置电源浪涌保护器对电源供电线路进行雷电防护，有效地保护电源供电线路的安全。采用本发明公开的高速铁路地震监测预警信号接口单元，可有效提高地震紧急处置的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通安全技术领域，尤其涉及一种高速铁路地震监测预警信号接口单元。
背景技术
目前，国外地震紧急处置***在列车接到地震报警后，对列车施行控制的模式(即列车如何制动)主要有两种：一种是以法国地中海线为代表的列控***控制模式，即接到报警时，由列控***发出控制列车运行的信号，自动控制列车停止运行；另一种是以日本新干线为代表的牵引供电***控制模式，即接到报警时，牵引变电所停止向接触网供电，列车车载装置检出接触网断电后立即自动采取紧急制动措施。在高速铁路较为发达的日本、法国，针对铁路运输均建立了相应的地震紧急处置***。在地震发生后，当破坏性地震波尚未来袭的数秒至数十秒之前地震预警***发出报警信号，地震紧急处置***采取相应措施，使高速列车尽快减速或停车，以防止或减轻地震灾害对铁路运输安全带来的危害，避免重大的人员伤亡和经济损失。
我国是一个地震灾害严重的国家，地震灾害对高速列车运行安全的影响不容忽视。由于我国高速铁路地震预警技术与国外相比还不成熟，暂未形成完善的标准体系，在设备制造、预警方式、地震紧急处置技术等方面与国际上还存在一定的差距。研究适合我国高速铁路现状的、可行的地震紧急处置技术显得异常迫切。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速铁路地震监测预警信号接口单元，可有效提高地震紧急处置的可靠性和安全性。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高速铁路地震监测预警信号接口单元，包括：
网络接口单元，其采用冗余设置的通信网络与相邻台站、铁路局中心***进行通信；
处理单元，用于接收相邻台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息并判断处置级别，再根据处置级别向控制单元输出地震报警状态信号；以及，接收铁路局中心***发送的紧急处置指令信息并根据警报级别向控制单元输出地震报警状态信号；
控制单元，用于根据接收到的地震报警状态信号，向继电器和防雷单元输出报警控制命令；
继电器和防雷单元，用于根据控制单元输出的报警控制命令向信号***传送地震报警信号，并对电源供电线路进行雷电防护。
进一步的，所述处理单元为冗余结构，并采用冗余设置的通信网络与相邻台站及铁路局中心***进行通信。
进一步的，所述控制单元包括：
输入输出接口模块，用于数字信号输出和隔离数字信号输入；
逻辑处理模块，用于当处理单元为冗余结构时仲裁处理单元输出的地震报警状态信号，并结合人工控制的隔离开关信号，输出相应的报警控制命令；具体的：当处理单元为包含处理单元A与处理单元B的冗余结构时，若人工开启隔离开关，则无论是否接收到处理单元A与处理单元B输出的地震报警状态信号，均不向继电器和防雷单元输出报警控制命令；若人工关闭隔离开关，则接收到处理单元A或处理单元B输出的地震报警状态信号时，向继电器和防雷单元输出报警控制命令；
24V电源模块，其为二乘二的冗余结构，用于为信号***的地震继电器供电。
进一步的，所述继电器和防雷单元包括：
信号电缆接入模块，用于连接信号***的地震继电器；
地震预警继电器模块，其包含两个地震预警继电器，用于通过接收到的报警控制命令来改变地震预警继电器的状态，从而向信号***传送地震报警信号；
旁路开关模块，用于支持高速铁路地震监测预警信号接口单元内部设备的更换与检修，并能保证在设备更换与检修期间不会影响信号***的地震继电器误动作；
防雷模块，用于通过设置电源浪涌保护器对电源供电线路进行雷电防护。
进一步的，所述处理单元，还用于接收高速铁路地震监测预警路局中心***发送的误报解除和恢复指令信息，并依次通过控制单元与继电器和防雷单元向信号***输出恢复正常状态信号。
进一步的，还包括：电源单元；
所述电源单元为不间断电源，用于为处理单元及控制单元供电。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过网络接口单元、处理单元、控制单元以及继电器和防雷单元的协同工作，解决了在地震发生时正确、及时地向地震影响区域的信号***接口输出地震紧急处置信号，触发信号***对运行的列车采取有效的紧急处置措施，实现对地震紧急处置信息的快速响应，从而有效地提高了地震紧急处置的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的一种高速铁路地震监测预警信号接口单元的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种高速铁路地震监测预警信号接口单元的示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的一种高速铁路地震监测预警信号接口单元的示意图。如图1所示，其主要包括：
网络接口单元，采用两路冗余设置的通信网络与高速铁路地震监测预警***的相邻台站、铁路局中心***进行通信；
处理单元，用于接收相邻台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息并判断处置级别，再根据处置级别向控制单元输出地震报警状态信号；以及，接收铁路局中心***发送的紧急处置指令信息并根据警报级别向控制单元输出地震报警状态信号；
控制单元，用于根据接收到的地震报警状态信号，向继电器和防雷单元输出报警控制命令；
继电器和防雷单元，用于根据控制单元输出的报警控制命令向信号***传送地震报警信号，并通过设置电源浪涌保护器对电源供电线路进行雷电防护，有效地保护电源供电线路的安全；
电源单元，用于为处理单元及控制单元供电。
本发明实施例提供的高速铁路地震监测预警信号接口单元可安装在高速铁路防灾机房内，当接收到地震监测台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息或接收到铁路局中心***发布的紧急处置信息时，判断警报等级，向信号***接口输出紧急处置信号；当接收到铁路局中心***发布的误报解除和***恢复信息时，向信号***接口输出恢复正常状态信号，从而实现对地震紧急处置信息的快速响应，有效地提高了地震紧急处置的可靠性和安全性。
本发明实施例提供的高速铁路地震监测预警信号接口单元解决了在地震发生时正确、及时地向地震影响区域的信号***接口输出地震紧急处置信号，触发信号***对运行的列车采取有效的紧急处置措施，实现对地震紧急处置信息的快速响应，从而有效地提高了地震紧急处置的可靠性和安全性。
为了便于理解，下面针对所述高速铁路地震监测预警信号接口单元做进一步的介绍。
所述网络接口单元可以为冗余结构，并采用两个IP地址与铁路局中心***进行通信，并采用TCP/IP协议。
所述处理单元可以为冗余结构，并通过所述网络接口单元与相邻台站及铁路局中心***进行通信。示例性的，通信网络可采用标准RJ-45接入。
如图2所示，所述处理单元包含处理单元A与处理单元B。所述处理单元A与处理单元B均可以通过通信网络与相邻台站及铁路局中心***进行通信，一方面，可以接收相邻台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息并判断处置级别，再根据处置级别向控制单元输出地震报警状态信号；也可以接收铁路局中心***发送的紧急处置指令信息并根据警报级别向控制单元输出地震报警状态信号；另一方面，还可以接收铁路局中心***发送的误报解除和恢复指令信息，并依次通过控制单元与继电器和防雷单元向信号***输出恢复正常状态信号。
所述控制单元包括：输入输出接口模块、逻辑处理模块与24V电源模块。其中：
输入输出接口模块，用于数字信号输出和隔离数字信号输入；其可以通过37芯D型电缆与逻辑处理模块连接。
逻辑处理模块，用于当处理单元为冗余结构时仲裁处理单元输出的地震报警状态信号，并结合人工控制的隔离开关信号，输出相应的报警控制命令。
本发明实施例中，逻辑处理模块将输入输出接口模块输出的数字信号做了一定的逻辑运算处理并转换成控制继电器的电压。输入输出接口模块的隔离数字信号输入是指电路连接上经过了隔离元件的保护，减少外部电路对内部元件的干扰。人工控制的隔离开关信号是整个信号接口单元的一个人工开关所产生的信号，其意义是控制信号接口单元工作在隔离状态或非隔离状态。
逻辑处理模块具体的工作过程如下：当处理单元为包含处理单元A与处理单元B的冗余结构时，若人工开启隔离开关，则无论是否接收到处理单元A与处理单元B输出的地震报警状态信号，均不向继电器和防雷单元输出报警控制命令；若人工关闭隔离开关，则接收到处理单元A或处理单元B输出的地震报警状态信号时，向继电器和防雷单元输出报警控制命令，以保障当有一路出现故障时***依然可以正常工作。
另外，本发明实施例中，当处理单元A与处理单元B输出的信号为无效信号(即，非地震报警状态信号或恢复正常状态信号均为有效信号)时，发出***故障报警信息；并且，当处理单元A与处理单元B均输出恢复正常状态信号时，输出相应的恢复正常控制命令。这两种信号的仲裁过程与前述地震报警状态信号的仲裁过程类似，不再赘述。
24V电源模块，其为二乘二的冗余结构，用于为信号***的地震继电器供电。电源的设计满足***设备要求，无论***中24V电源组的任意一个出现故障，都不会影响***的正常工作，从而提高了高速铁路地震监测预警信号接口单元的可靠性。
所述继电器和防雷单元包括：信号电缆接入模块、地震预警继电器模块、旁路开关模块、防雷模块。其中：
信号电缆接入模块，用于连接信号***设置的地震继电器，且两个继电器分别采用不同的电缆径路连接，并采用两路独立电源、双断方式控制上述两个继电器；
地震预警继电器模块，其包含两个地震预警继电器(其型号可以为JWXC-1700)，用于通过接收到的报警控制命令来改变地震预警继电器的状态，从而向信号***传送地震报警信号；
旁路开关模块，用于支持高速铁路地震监测预警信号接口单元内部设备的更换与检修，并能保证在设备更换与检修期间不会影响信号***的地震继电器误动作。
防雷模块，用于通过设置电源浪涌保护器对电源供电线路进行雷电防护，有效地保护电源供电线路的安全。
电源单元为UPS电源(不间断电源)，用于给处理单元及控制单元供电；电源零层接入从供电配电盘(箱)引入的双路单相交流220V电源，电源零层同时设置有空气开关、220V电源防雷单元和电源插座。
本发明实施例中，高速铁路地震监测预警信号接口单元通过冗余技术保障***的可靠性和安全性。***中的冗余主要包括电源冗余设计和处理单元的冗余设计，通过配置多余的同等功能的部件，并通过一定的冗余逻辑使它们协调同步运行，降低了***的失效率，提高了整个***的平均故障间隔时间；同时，通过设置旁路开关保障***的可靠性和可维护性。便于信号接口单元设备的更换与检修，并能保证在设备更换与检修期间不会影响信号***的地震继电器误动作。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，包括：
网络接口单元，其采用冗余设置的通信网络与相邻台站、铁路局中心***进行通信；
处理单元，用于接收相邻台站发送的地震P波预警和/或阈值报警信息并判断处置级别，再根据处置级别向控制单元输出地震报警状态信号；以及，接收铁路局中心***发送的紧急处置指令信息并根据警报级别向控制单元输出地震报警状态信号；
控制单元，用于根据接收到的地震报警状态信号，向继电器和防雷单元输出报警控制命令；
继电器和防雷单元，用于根据控制单元输出的报警控制命令向信号***传送地震报警信号，并对电源供电线路进行雷电防护；
其中，所述控制单元包括：逻辑处理模块，用于当处理单元为冗余结构时仲裁处理单元输出的地震报警状态信号，并结合人工控制的隔离开关信号，输出相应的报警控制命令；具体的：当处理单元为包含处理单元A与处理单元B的冗余结构时，若人工开启隔离开关，则无论是否接收到处理单元A与处理单元B输出的地震报警状态信号，均不向继电器和防雷单元输出报警控制命令；若人工关闭隔离开关，则接收到处理单元A或处理单元B输出的地震报警状态信号时，向继电器和防雷单元输出报警控制命令。
2.根据权利要求1所述的高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，所述处理单元为冗余结构，并采用冗余设置的通信网络与相邻台站及铁路局中心***进行通信。
3.根据权利要求1所述的高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，所述控制单元还包括：
输入输出接口模块，用于数字信号输出和隔离数字信号输入；
24V电源模块，其为二乘二的冗余结构，用于为信号***的地震继电器供电。
4.根据权利要求1所述的高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，所述继电器和防雷单元包括：
信号电缆接入模块，用于连接信号***的地震继电器；
地震预警继电器模块，其包含两个地震预警继电器，用于通过接收到的报警控制命令来改变地震预警继电器的状态，从而向信号***传送地震报警信号；
旁路开关模块，用于支持高速铁路地震监测预警信号接口单元内部设备的更换与检修，并能保证在设备更换与检修期间不会影响信号***的地震继电器误动作；
防雷模块，用于通过设置电源浪涌保护器对电源供电线路进行雷电防护。
5.根据权利要求1所述的高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，所述处理单元，还用于接收高速铁路地震监测预警路局中心***发送的误报解除和恢复指令信息，并依次通过控制单元与继电器和防雷单元向信号***输出恢复正常状态信号。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高速铁路地震监测预警信号接口单元，其特征在于，还包括：电源单元；
所述电源单元为不间断电源，用于为处理单元及控制单元供电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |