一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高鐵地震預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地震是地球上主要的自然災(zāi)害之一，也是中國最常見的自然災(zāi)害之一。我國地處環(huán)太平洋地震帶與歐亞地震帶交匯處，是一個地震頻發(fā)的國家，每年會發(fā)生近千次4級或以上的地震。
[0003]安全時鐵路運(yùn)輸之本。高鐵由于列車高速度、高密度運(yùn)行，對行車安全保障系統(tǒng)提出了更高的要求。在影響高鐵運(yùn)行安全的自然災(zāi)害中，地震是一種發(fā)生概率相對較小但危害最大的災(zāi)害。高鐵運(yùn)行中的列車有巨大的慣性，在高鐵沿線發(fā)生地震時，及時減速、停車對于鐵路運(yùn)行安全具有重要意義。
[0004]目前國內(nèi)外關(guān)于高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)的研宄與應(yīng)用主要包括:津京城際鐵路、京滬高速鐵路、京石武客運(yùn)專線、合蚌客運(yùn)專線、哈大客運(yùn)專線的地震監(jiān)測報警系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)相同，由鐵路沿線設(shè)置的地震監(jiān)測點、監(jiān)控終端、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控單元組成，采用基于地震S波的加速度閥值觸發(fā)報警方式；我國臺灣沿高速鐵路主干線設(shè)置了 51個地震儀，包括主地震儀與輔地震儀，主地震儀每30公里布設(shè)一個，當(dāng)?shù)孛婕铀俣确逯党^閥值，主地震儀就會對運(yùn)行列車發(fā)出緊急停車指令；上世紀(jì)50年代，日本國家鐵路在其所屬的鐵路干線布置了簡單的地震報警儀，1964年10月東海道新干線開始運(yùn)行時也安裝了相同的地震報警儀，在1982年將改進(jìn)后的地震報警儀投入了運(yùn)行的東北新干線上；發(fā)明專利“高速鐵路地震預(yù)警及應(yīng)急處置系統(tǒng)”(申請?zhí)?200910061940.0)公開了一種高速鐵路地震預(yù)警及應(yīng)急處置系統(tǒng)，利用布設(shè)于高速鐵路軌道沿線及橋梁、隧道結(jié)構(gòu)等不同部位的多個地震監(jiān)測點，監(jiān)測振動狀況，一旦檢測到的地震動可能危及行車安全時，即采取報警、減速、停車等應(yīng)急處置措施。
[0005]目前國內(nèi)外正投入使用的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)收集方面，一般是利用傳感器獲取，利用布設(shè)于高速鐵路軌道沿線及橋梁、隧道結(jié)構(gòu)等不同部位的多個地震監(jiān)測點，監(jiān)測振動狀況，所獲取的數(shù)據(jù)量小、數(shù)據(jù)類型單一，無法及時準(zhǔn)確的預(yù)測高鐵地震情況。在數(shù)據(jù)管理方面，因受數(shù)據(jù)處理能力的限制未能充分挖掘數(shù)據(jù)的潛在價值，數(shù)據(jù)處理周期較長。隨著云時代的來臨，在以云計算為代表的技術(shù)推動下，大數(shù)據(jù)技術(shù)受到國內(nèi)外學(xué)者的廣發(fā)的關(guān)注。大數(shù)據(jù)的特點可以概括為數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、處理周期短，大數(shù)據(jù)技術(shù)指在不同類型的大量數(shù)據(jù)中，快速處理獲得潛在的有價值信息的能力，使得原本很難收集和利用的數(shù)據(jù)開始容易被利用起來，在較短的時間內(nèi)能快速處理大量數(shù)據(jù)并整理成為高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)需要的依據(jù)，在高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)方面具有極大的應(yīng)用潛力。所以，開發(fā)一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)很有必要。
[0006]通過對已有專利、公開文獻(xiàn)的研宄發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)均存在數(shù)據(jù)收集類型單一、數(shù)據(jù)量少，數(shù)據(jù)處理周期長等缺陷，且無法實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的深層挖掘和科學(xué)管理，無法有效的收集和挖掘其價值。
[0007]因此，發(fā)明一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的關(guān)鍵問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)1，高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2，高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3，高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)4，其特征在于:此系統(tǒng)建立在有破壞性地震發(fā)生的地區(qū)，與地震觀測臺網(wǎng)共同工作，利用震中附近觀測臺捕捉到的地震波，快速估算出震源位置及其他相應(yīng)地震參數(shù)，當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度達(dá)到閥值時，對震區(qū)內(nèi)高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速、停車指令，保證列車行車安全。
[0009]一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)由高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)1，高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2，高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3，高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)4組成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、數(shù)據(jù)處理周期短，能夠?qū)崟r地準(zhǔn)確地對高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速或停車指令。
[0010]一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)1，與地震觀測臺網(wǎng)共同工作，借助傳感器、GPS系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)計、施工和運(yùn)營方面的數(shù)據(jù)與震中附近觀測臺捕捉到的地震波創(chuàng)建高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流。
[0011]一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2，包括云存儲計算平臺、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)；能迅速、智能地對高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流進(jìn)行讀、寫操作。
[0012]一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3，能準(zhǔn)確辨別數(shù)據(jù)噪音，有效進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗等預(yù)處理工作；能快速對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對廣泛異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行抽取和集成；依靠云計算的分布式處理技術(shù)和虛擬化技術(shù)等對系統(tǒng)收集到的大數(shù)據(jù)流做出處理，形成實時分析報告。
[0013]一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)4，能及時判斷地震強(qiáng)度是否達(dá)到閥值；與鐵路信號列控系統(tǒng)的終端連接，對震區(qū)內(nèi)高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速或停車指令。
[0014]上述基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，能及時準(zhǔn)確地對震區(qū)內(nèi)高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速、停車指令，保證列車行車安全。
[0015]本發(fā)明設(shè)計合理，適用性強(qiáng)，可靠性好，有廣泛的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0017]圖1為基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)原理框圖。
[0018]圖中:I一高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)；2—高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)；3—高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；4一高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0019]某地震多發(fā)地區(qū)，為保證高鐵列車的運(yùn)行安全，使用了本發(fā)明提供的基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)。
[0020]實施步驟:
[0021]步驟一高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)I與地震觀測臺網(wǎng)共同工作，借助傳感器、GPS系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)采集的設(shè)計、施工和運(yùn)營方面數(shù)據(jù)與震中附近觀測臺捕捉到的地震波創(chuàng)建高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流。
[0022]步驟二高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)2迅速、智能地對高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流進(jìn)行讀、寫操作。
[0023]步驟三高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)3準(zhǔn)確辨別數(shù)據(jù)噪音，有效進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，快速對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對廣泛異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行抽取和集成，依靠云計算的分布式處理技術(shù)和虛擬化技術(shù)等對系統(tǒng)收集到的大數(shù)據(jù)流做出處理，形成實時分析報告。
[0024]步驟四高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)4判斷地震強(qiáng)度是否達(dá)到閥值。當(dāng)判定超過閥值時，對震區(qū)內(nèi)正在運(yùn)行的高鐵列車發(fā)出緊急減速或停車指令，保證列車運(yùn)行安全。
[0025]以上所述的具體實施方法，對本發(fā)明專利的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了說明。所應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，以上所述僅為本發(fā)明專利的具體實施例而已，并不能用于限制本發(fā)明的范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0026]綜上所述，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，運(yùn)用該系統(tǒng)實現(xiàn)及時準(zhǔn)確的高鐵地震預(yù)警。本發(fā)明具有新穎性、實用性，符合發(fā)明專利各要求，故依法提出發(fā)明專利申請。
【主權(quán)項】
1.一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)由高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)(I)，高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)(2)，高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(3)，高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)(4)組成，系統(tǒng)數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、數(shù)據(jù)處理周期短，能夠?qū)崟r地準(zhǔn)確地對高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速或停車指令。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)(I)，與地震觀測臺網(wǎng)共同工作，借助傳感器、GPS系統(tǒng)、移動互聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)計、施工和運(yùn)營方面的數(shù)據(jù)與震中附近觀測臺捕捉到的地震波創(chuàng)建高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)(2)，包括云存儲計算平臺、互聯(lián)網(wǎng)和可擴(kuò)展的存儲系統(tǒng)；能迅速、智能地對高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流進(jìn)行讀、寫操作。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(3)，能準(zhǔn)確辨別數(shù)據(jù)噪音，有效進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗等預(yù)處理工作；能快速對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對廣泛異構(gòu)的數(shù)據(jù)源進(jìn)行抽取和集成；依靠云計算的分布式處理技術(shù)和虛擬化技術(shù)等對系統(tǒng)收集到的大數(shù)據(jù)流做出處理，形成實時分析報告。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)(4)，能及時判斷地震強(qiáng)度是否達(dá)到閥值；與鐵路信號列控系統(tǒng)的終端連接，對震區(qū)內(nèi)高速鐵路上正在運(yùn)行的列車發(fā)出緊急減速或停車指令。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)理念的高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)，屬于高鐵地震預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，包括高鐵數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)(1)，高鐵大數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)(2)，高鐵大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)(3)，高鐵大數(shù)據(jù)地震預(yù)警系統(tǒng)(4)，其特征在于：通過借助多種手段創(chuàng)建高鐵地震預(yù)警大數(shù)據(jù)流，采用云存儲技術(shù)，依靠云計算分布式處理技術(shù)和虛擬化技術(shù)等對系統(tǒng)收集到的大數(shù)據(jù)流做出處理，快速形成高鐵地震預(yù)警系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)量巨大、數(shù)據(jù)類型繁多、數(shù)據(jù)處理速度快，實現(xiàn)及時準(zhǔn)確的高鐵地震預(yù)警。本發(fā)明設(shè)計合理，適用性強(qiáng)，可靠性好，便于推廣應(yīng)用。
【IPC分類】G08B21-10, G08B31-00
【公開號】CN104680722
【申請?zhí)枴緾N201510097283
【發(fā)明人】朱爾玉, 劉中豪, 王宏亮, 潘衛(wèi)兵
【申請人】北京交通大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月5日