專利名稱：鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子監(jiān)測與控制領(lǐng)域，涉及一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)及 方法。
背景技術(shù)：
日本、德國、法國等一些鐵路運(yùn)輸發(fā)達(dá)國家，對鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警與 行車指揮采取的主要技術(shù)是在強(qiáng)風(fēng)常發(fā)的個別區(qū)段設(shè)置觀測點，當(dāng)區(qū)段最 高風(fēng)速超過某一限值時，發(fā)出列車限速或停運(yùn)指令。我國某些鐵路如蘭新鐵路雖然初步建立了大風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，但該系統(tǒng)僅 能提供簡單的氣象監(jiān)測功能，無法實現(xiàn)在大風(fēng)環(huán)境下實時地根據(jù)線路和當(dāng) 前運(yùn)行列車信息為安全行車提供限速指令或指揮調(diào)度決策，以有效保障列 車運(yùn)行安全。我國地域遼闊，地質(zhì)條件各異，在鐵路沿線經(jīng)常出現(xiàn)長時期大風(fēng)天氣。 如我國青藏高原鐵路，不僅海拔高、氣候環(huán)境復(fù)雜，其平均年大風(fēng)日數(shù)在ioo天以上。強(qiáng)風(fēng)對列車正常和安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重影響。因此， 一個功能完善運(yùn)行可靠的鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，對保障列車 運(yùn)行安全、盡可能提高鐵路運(yùn)輸效率和及時采取災(zāi)害應(yīng)急措施，具有極為 重要的現(xiàn)實意義。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以及 方法，該系統(tǒng)和方法用于根據(jù)檢測到的風(fēng)速數(shù)據(jù)以及列車運(yùn)行信息等參數(shù) 形成列車運(yùn)行速度限制指令并及時與通過風(fēng)區(qū)的列車進(jìn)行信息交換，指揮 列車安全通過風(fēng)區(qū)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為 一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心、多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)、同時連接所述DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS 網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)器、行車調(diào)度中心以及被監(jiān)控列車；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中 心從所述多個大風(fēng)監(jiān)測點實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通過 所述交換服務(wù)器從所述的DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取所述被監(jiān)控列車的實 時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心向所述的行車調(diào) 度中心發(fā)送實時限速行車指令，所述的行車調(diào)度中心將所述的實時限速行 車指令轉(zhuǎn)發(fā)到所述被監(jiān)控列車。所述的被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息包括被 監(jiān)控列車的車次以及位置信息。作為改進(jìn)，該鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)還包括多個大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，所 述的多個大風(fēng)監(jiān)測點分成多組并且每組通過一個所述的大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器將 所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，完成監(jiān)測點風(fēng)速數(shù)據(jù)的傳送。大風(fēng)監(jiān)測點風(fēng)速數(shù)據(jù)傳送的另一種方式為，所述的多個大風(fēng)監(jiān)測點通 過無線通信模式將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心。所述的 無線通信模式為GSM-R、 GSM、 CDMA、 WCDMA和CDMA2000之一種。作為改進(jìn)，鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)還包括一個用于應(yīng)急處理的遠(yuǎn)程監(jiān)程監(jiān)控工作站與所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通信連接。 所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站用于在突發(fā)情況以及應(yīng)急情況下，及時傳送相關(guān)指 令以及臨時信息到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，從而在突發(fā)情況下對列車發(fā)出控制 指令。所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心為本系統(tǒng)的主控中心，用于收集各種信息，包括監(jiān)測點的實時風(fēng)速數(shù)據(jù)，從DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)等，還用 于與行車調(diào)度中心等通信，以及實現(xiàn)其他多項功能。所述的大風(fēng)監(jiān)測點用 于獲取現(xiàn)場的實時風(fēng)速數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心；所述的 DMIS網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)，它由鐵道部、各鐵路局、各鐵路分局 以及基層車站構(gòu)成的四級網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)對全國鐵路運(yùn)輸?shù)募斜O(jiān)視和指 揮；所述的TMIS網(wǎng)絡(luò)為鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)，DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)提 供列車實時運(yùn)行、車型等信息；所述的交換服務(wù)器用于將DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS 網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心；所述的行車調(diào)度中心連接大風(fēng) 監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，而且與列車通信連接，行車調(diào)度中心接收來自大風(fēng)監(jiān)控數(shù) 據(jù)中心的數(shù)據(jù)和指令，并將相關(guān)的指令發(fā)送到列車，指揮列車安全通過風(fēng) 區(qū)。一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于包括以下步驟-(1) 大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心預(yù)置有線路參數(shù)；該大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心分別 通過多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)和TMIS網(wǎng)絡(luò)實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)、被監(jiān)控列 車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；(2) 所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心根據(jù)步驟(1)中的線路參數(shù)以及所獲取的風(fēng)速數(shù)據(jù)、被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息向行車調(diào)度中心發(fā)出實時限速行車指令；(3)所述行車調(diào)度中心將所述的實時限速行車指令發(fā)送到被監(jiān)控列車。步驟(1)中所述的被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息包括被監(jiān)控列車的車次 以及位置信息；所述的線路參數(shù)包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段 和直線路段等位置信息。本發(fā)明所具有的有益效果有(1) 提供大風(fēng)監(jiān)控和預(yù)警，保障了列車在風(fēng)區(qū)的行車安全。本大風(fēng) 監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)實時收集監(jiān)測點的風(fēng)速數(shù)據(jù)，從DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取 列車實時運(yùn)行、車型等信息；再根據(jù)上述數(shù)據(jù)和信息形成限速行車指令， 指揮列車安全通過風(fēng)區(qū)。本系統(tǒng)能夠滿足風(fēng)區(qū)惡劣的高寒多變氣候狀況、 并能實現(xiàn)在無人值守條件下高度可靠運(yùn)行的要求，因此有效的保障了列車 運(yùn)行安全，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。(2) 自動化程度高，兼顧很強(qiáng)的靈活性。整個系統(tǒng)可以在無人值守 時正常運(yùn)行，實現(xiàn)了系統(tǒng)整體的自動化，而且，由于該系統(tǒng)還有一遠(yuǎn)程監(jiān) 控工作站，用于在突發(fā)情況以及應(yīng)急情況下，及時傳送相關(guān)指令以及臨時 信息到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心再及時向被監(jiān)控的列車發(fā)出 應(yīng)急控制指令，充分體現(xiàn)了該監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性。(3) 實時性高。該系統(tǒng)的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心與DMIS與TMIS網(wǎng)絡(luò)之間有快速數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)實時連接，監(jiān)測點的數(shù)據(jù)也能實時傳送到大風(fēng)監(jiān) 控數(shù)據(jù)中心，保證了數(shù)據(jù)的實時更新，根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)得到實時的行車 指令并將該指令發(fā)送至列車，從而實現(xiàn)實時指揮行車。


圖1是本發(fā)明實施例1對應(yīng)的鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)模塊圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 實施例l :如圖1所示， 一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心、 多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)、同時連接所述DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS 網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)器、行車調(diào)度中心以及被監(jiān)控列車；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中 心從所述多個大風(fēng)監(jiān)測點實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通過 所述交換服務(wù)器從所述的DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取所述被監(jiān)控列車的實 時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心向所述的行車調(diào) 度中心發(fā)送實時限速行車指令，所述的行車調(diào)度中心將所述的實時限速行 車指令轉(zhuǎn)發(fā)到所述被監(jiān)控列車。所述的被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息包括被 監(jiān)控列車的車次以及位置信息。該鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)還包括2個大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器(需要時可以采 用2個以上的大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器)，所述的多個大風(fēng)監(jiān)測點分成2組并且每組服務(wù)器將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù) 中心，完成監(jiān)測點風(fēng)速數(shù)據(jù)的傳送。鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)還包括一用于應(yīng)急處理的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站，所 述的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站與所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通信連接。所述的遠(yuǎn)程監(jiān) 控工作站用于在突發(fā)情況以及應(yīng)急情況下，及時傳送相關(guān)指令以及臨時信 息到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心再及時向被監(jiān)控的列車發(fā)出應(yīng) 急控制指令。所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心為本系統(tǒng)的主控中心，用于收集各種信息，包括監(jiān)測點的實時風(fēng)速數(shù)據(jù)，從DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)等，還用 于與行車調(diào)度中心等通信，以及實現(xiàn)其他多項功能。所述的大風(fēng)監(jiān)測點用 于獲取現(xiàn)場的實時風(fēng)速數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心；所述的 DMIS網(wǎng)絡(luò)為調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng)，它由鐵道部、各鐵路局、各鐵路分局以及基層車站構(gòu)成的四級網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)對全國鐵路運(yùn)輸?shù)募斜O(jiān)視和指 揮；所述的TMIS網(wǎng)絡(luò)為鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)，DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)提 供列車實時運(yùn)行、車型等信息；所述的交換服務(wù)器用于將DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS 網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心；所述的行車調(diào)度中心連接大風(fēng) 監(jiān)控數(shù)據(jù)中心，而且與列車通信連接，行車調(diào)度中心接收來自大風(fēng)監(jiān)控數(shù) 據(jù)中心的數(shù)據(jù)和指令，并將相關(guān)的指令發(fā)送到列車，指揮列車安全通過風(fēng) 區(qū)。實施例2:該實施例與實施例1的唯一區(qū)別在于大風(fēng)監(jiān)測點所獲取的風(fēng)速數(shù)據(jù)傳送到大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的傳送方式，在實施例2中，多個大風(fēng)監(jiān)測點通過 無線通信模式將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心。所述的無 線通信模式為GSM-R、 GSM、 CDMA、 WCDMA和CDMA2000之一種。 實施例3:一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警方法，包括以下步驟(1) 大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心預(yù)置有線路參數(shù)；該大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心分別 通過多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)和TMIS網(wǎng)絡(luò)實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)、被監(jiān)控列 車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；(2) 所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心根據(jù)步驟(1)中的線路參數(shù)以及所獲 取的風(fēng)速數(shù)據(jù)、被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息向行車調(diào) 度中心發(fā)出實時限速行車指令；(3) 所述行車調(diào)度中心將所述的實時限速行車指令發(fā)送到被監(jiān)控列車。步驟(1)中所述的被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息包括被監(jiān)控列車的車次 以及位置信息；所述的線路參數(shù)包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段 和直線路段位置信息。
權(quán)利要求
1、一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心、多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)、同時連接所述DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)器、行車調(diào)度中心以及被監(jiān)控列車；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心從所述多個大風(fēng)監(jiān)測點實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通過所述交換服務(wù)器從所述的DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取所述被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心向所述的行車調(diào)度中心發(fā)送實時限速行車指令，所述的行車調(diào)度中心將所述的實時限速行車指令轉(zhuǎn)發(fā)到所述被監(jiān)控列車。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于還包 括多個大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述的多個大風(fēng)監(jiān)測點分成多組并且每組通 過一個所述的大風(fēng)數(shù)據(jù)服務(wù)器將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述大風(fēng)監(jiān)控 數(shù)據(jù)中心。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述 的多個大風(fēng)監(jiān)測點通過無線通信模式將所述風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送到所述的 大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述 的無線通信模式為GSM-R、 GSM、 CDMA、 WCDMA和CDMA2000之一種。
5、 如權(quán)利要求1至4之一所述的一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在 于還包括一用于應(yīng)急處理的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站，所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控工作 站與所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通信連接。
6、 一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于包括以下步驟(1) 大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心預(yù)置有線路參數(shù)；該大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心分別 通過多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)和TMIS網(wǎng)絡(luò)實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)、被 監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；(2) 所述的大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心根據(jù)步驟(1)中的線路參數(shù)以及所獲 取的風(fēng)速數(shù)據(jù)、被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息向行 車調(diào)度中心發(fā)出實時限速行車指令；(3) 所述行車調(diào)度中心將所述的實時限速行車指令發(fā)送到被監(jiān)控列車。
7、 如權(quán)利要求6所述的鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警方法，其特征在于步驟(1) 中所述的被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息包括被監(jiān)控列車的車次以及位 置信息；所述的線路參數(shù)包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段和 直線路段位置信息。全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心、多個大風(fēng)監(jiān)測點、DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)、同時連接所述DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)的交換服務(wù)器、行車調(diào)度中心以及被監(jiān)控列車；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心從所述多個大風(fēng)監(jiān)測點實時獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心通過所述交換服務(wù)器從所述的DMIS網(wǎng)絡(luò)與TMIS網(wǎng)絡(luò)獲取所述被監(jiān)控列車的實時運(yùn)行信息和列車編組車型信息；所述大風(fēng)監(jiān)控數(shù)據(jù)中心向所述的行車調(diào)度中心發(fā)送實時限速行車指令，所述的行車調(diào)度中心將所述的實時限速行車指令轉(zhuǎn)發(fā)到所述被監(jiān)控列車。本發(fā)明還公開了一種鐵路大風(fēng)監(jiān)測預(yù)警方法。該系統(tǒng)和方法能有效保障列車在風(fēng)區(qū)的運(yùn)行安全。
文檔編號B61L27/00GK101254789SQ200810030748
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者劉堂紅, 姚曙光, 潘迪夫, 田紅旗, 平 許, 峰 陳, 高廣軍, 魯寨軍 申請人:中南大學(xué)