鐵路大風監測預警系統及方法

《鐵路大風監測預警系統及方法》是中南大學於2008年3月5日申請的發明專利，該專利的公告號為：CN101254789，專利授權日：2008年9月3日，發明人：田紅旗； 許平； 潘迪夫； 高廣軍； 魯寨軍； 劉堂紅； 陳峰； 姚曙光。

《鐵路大風監測預警系統及方法》公開了一種鐵路大風監測預警系統，特徵在於：包括大風監控數據中心、多個大風監測點、DMIS網路與TMIS網路、同時連線所述DMIS網路與TMIS網路的交換伺服器、行車調度中心以及被監控列車；所述大風監控數據中心從所述多個大風監測點實時獲取風速數據；所述大風監控數據中心通過所述交換伺服器從所述的DMIS網路與TMIS網路獲取所述被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；所述大風監控數據中心向所述的行車調度中心傳送實時限速行車指令，所述的行車調度中心將所述的實時限速行車指令轉發到所述被監控列車。該發明還公開了一種鐵路大風監測預警方法。該系統和方法能有效保障列車在風區的運行安全。

2020年7月14日，《鐵路大風監測預警系統及方法》獲得第二十一屆中國專利獎金獎。

基本介紹

• 中文名：鐵路大風監測預警系統及方法
• 公告號：CN101254789
• 申請日：2008年3月5日
• 授權日：2008年9月3日
• 申請人：中南大學
• 地址：湖南省長沙市嶽麓區麓山南路
• 發明人：田紅旗；許平；潘迪夫；高廣軍；魯寨軍； 劉堂紅;；陳峰；姚曙光
• 代理人：顏勇
• 代理機構：長沙市融智專利事務所
• 類別：發明專利
• Int. Cl.：B61L27/04（2006.01）； G01W1/06（2006.01）
• 申請號：2008100307480

專利背景

日本、德國、法國等一些鐵路運輸已開發國家，對鐵路大風監測預警與行車指揮採取的主要技術是在強風常發的個別區段設定觀測點，當區段最高風速超過某一限值時，發出列車限速或停運指令。

中國某些鐵路如蘭新鐵路雖然初步建立了大風監測系統，但該系統僅能提供簡單的氣象監測功能，無法在大風環境下實時地根據線路和當前運行列車信息為安全行車提供限速指令或指揮調度決策，以有效保障列車運行安全。 我國地域遼闊，地質條件各異，在鐵路沿線經常出現長時期大風天氣。如我國青藏高原鐵路，不僅海拔高、氣候環境複雜，其平均年大風日數在100天以上。強風對列車正常和安全運行構成嚴重影響。

因此，一個功能完善運行可靠的鐵路大風監測預警系統，對保障列車運行安全、儘可能提高鐵路運輸效率和及時採取災害應急措施，具有極為重要的現實意義。

發明內容

專利目的

《鐵路大風監測預警系統及方法》發明的所要解決的技術問題是提供一種鐵路大風監測預警系統以及方法，該系統和方法用於根據檢測到的風速數據以及列車運行信息等參數形成列車運行速度限制指令並及時與通過風區的列車進行信息交換，指揮列車安全通過風區。

技術方案

《鐵路大風監測預警系統及方法》，其特徵在於：包括大風監控數據中心、多個大風監測點、DMIS網路與TMIS網路、同時連線所述DMIS網路與TMIS網路的交換伺服器、行車調度中心以及被監控列車；所述大風監控數據中心從所述多個大風監測點實時獲取風速數據；所述大風監控數據中心通過所述交換伺服器從所述的DMIS網路與TMIS網路獲取所述被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；所述大風監控數據中心向所述的行車調度中心傳送實時限速行車指令，所述的行車調度中心將所述的實時限速行車指令轉發到所述被監控列車。所述的被監控列車的實時運行信息包括被監控列車的車次以及位置信息。

作為改進，該鐵路大風監測預警系統還包括多個大風數據伺服器，所述的多個大風監測點分成多組並且每組通過一個所述的大風數據伺服器將所述風速數據傳送到所述大風監控數據中心，完成監測點風速數據的傳送。

大風監測點風速數據傳送的另一種方式為，所述的多個大風監測點通過無線通信模式將所述風速數據傳送到所述的大風監控數據中心。所述的無線通信模式為GSM-R、GSM、CDMA、WCDMA和CDMA2000之一種。

作為改進，鐵路大風監測預警系統還包括一個用於應急處理的遠程監控工作站，所述的遠程監控工作站與所述的大風監控數據中心通信連線。所述的遠程監控工作站用於在突發情況以及應急情況下，及時傳送相關指令以及臨時信息到大風監控數據中心，從而在突發情況下對列車發出控制指令。

所述的大風監控數據中心為本系統的主控中心，用於收集各種信息，包括監測點的實時風速數據，從DMIS網路與TMIS網路獲取數據等，還用於與行車調度中心等通信，以及實現其他多項功能。所述的大風監測點用於獲取現場的實時風速數據，並將數據傳送到大風監控數據中心；所述的DMIS網路為調度指揮管理信息系統，它由鐵道部、各鐵路局、各鐵路分局以及基層車站構成的四級網路，從而實現對全國鐵路運輸的集中監視和指揮；所述的TMIS網路為鐵路運輸管理信息系統，DMIS網路與TMIS網路提供列車實時運行、車型等信息；所述的交換伺服器用於將DMIS網路與TMIS網路的相關數據傳送到大風監控數據中心；所述的行車調度中心連線大風監控數據中心，而且與列車通信連線，行車調度中心接收來自大風監控數據中心的數據和指令，並將相關的指令傳送到列車，指揮列車安全通過風區。

《鐵路大風監測預警系統及方法》包括以下步驟：

1、大風監控數據中心預置有線路參數；該大風監控數據中心分別通過多個大風監測點、DMIS網路和TMIS網路實時獲取風速數據、被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；

2、所述的大風監控數據中心根據步驟1中的線路參數以及所獲取的風速數據、被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息向行車調度中心發出實時限速行車指令；

3、所述行車調度中心將所述的實時限速行車指令傳送到被監控列車。

步驟1中所述的被監控列車的實時運行信息包括被監控列車的車次以及位置信息；所述的線路參數包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段和直線路段等位置信息。

改善效果

1、《鐵路大風監測預警系統及方法》提供大風監控和預警，保障了列車在風區的行車安全。本大風監控預警系統實時收集監測點的風速數據，從DMIS網路與TMIS網路獲取列車實時運行、車型等信息；再根據上述數據和信息形成限速行車指令，指揮列車安全通過風區。本系統能夠滿足風區惡劣的高寒多變氣候狀況、並能在無人值守條件下高度可靠運行的要求，因此有效的保障了列車運行安全，具有顯著的經濟效益和社會效益。

2、《鐵路大風監測預警系統及方法》自動化程度高，兼顧很強的靈活性。整個系統可以在無人值守時正常運行，實現了系統整體的自動化，而且，由於該系統還有一遠程監控工作站，用於在突發情況以及應急情況下，及時傳送相關指令以及臨時信息到大風監控數據中心，大風監控數據中心再及時向被監控的列車發出應急控制指令，充分體現了該監測預警系統的靈活性和適應性。

3、《鐵路大風監測預警系統及方法》實時性高。該系統的大風監控數據中心與DMIS與TMIS網路之間有快速數據通道，實現實時連線，監測點的數據也能實時傳送到大風監控數據中心，保證了數據的實時更新，根據所收集的數據得到實時的行車指令並將該指令傳送至列車，從而實現實時指揮行車。

附圖說明

圖一

以下結合附圖對《鐵路大風監測預警系統及方法》進一步說明。

如圖一所示，一種鐵路大風監測預警系統，包括大風監控數據中心、多個大風監測點、DMIS網路與TMIS網路、同時連線所述DMIS網路與TMIS網路的交換伺服器、行車調度中心以及被監控列車。

技術領域

《鐵路大風監測預警系統及方法》發明屬於電子監測與控制領域，涉及一種鐵路大風監測預警系統及方法。

權利要求

一種鐵路大風監測預警系統

《鐵路大風監測預警系統及方法》特徵在於：包括大風監控數據中心、多個大風監測點、DMIS網路與TMIS網路、同時連線所述DMIS網路與TMIS網路的交換伺服器、行車調度中心以及被監控列車；所述大風監控數據中心從所述多個大風監測點實時獲取風速數據；所述大風監控數據中心通過所述交換伺服器從所述的DMIS網路與TMIS網路獲取所述被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；大風監控數據中心預置有線路參數；所述的線路參數包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段和直線路段位置信息；所述大風監控數據中心根據所述的線路參數以及所獲取的風速數據、被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息向所述的行車調度中心傳送實時限速行車指令，所述的行車調度中心將所述的實時限速行車指令轉發到所述被監控列車；所述的一種鐵路大風監測預警系統還包括多個大風數據伺服器，所述的多個大風監測點分成多組並且每組通過一個所述的大風數據伺服器將所述風速數據傳送到所述大風監控數據中心；所述的多個大風監測點通過無線通信模式將所述風速數據傳送到所述的大風監控數據中心；所述的無線通信模式為GSM-R、GSM、CDMA、WCDMA和CDMA2000之一種；所述的鐵路大風監測預警系統還包括一用於應急處理的遠程監控工作站，所述的遠程監控工作站與所述的大風監控數據中心通信連線。

一種鐵路大風監測預警方法

《鐵路大風監測預警系統及方法》特徵在於：包括以下步驟：

1、大風監控數據中心預置有線路參數；該大風監控數據中心分別通過多個大風監測點、DMIS網路和TMIS網路實時獲取風速數據、被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；

2、所述的大風監控數據中心根據步驟1中的線路參數以及所獲取的風速數據、被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息向行車調度中心發出實時限速行車指令；

3、所述行車調度中心將所述的實時限速行車指令傳送到被監控列車；

被監控列車的實時運行信息包括被監控列車的車次以及位置信息；所述的線路參數包括線路上的橋、路堤、路塹、曲線路段和直線路段位置信息。

實施方式

實施案例

實施例1：

《鐵路大風監測預警系統及方法》所述大風監控數據中心從所述多個大風監測點實時獲取風速數據；所述大風監控數據中心通過所述交換伺服器從所述的DMIS網路與TMIS網路獲取所述被監控列車的實時運行信息和列車編組車型信息；所述大風監控數據中心向所述的行車調度中心傳送實時限速行車指令，所述的行車調度中心將所述的實時限速行車指令轉發到所述被監控列車。所述的被監控列車的實時運行信息包括被監控列車的車次以及位置信息。

該鐵路大風監測預警系統還包括2個大風數據伺服器（需要時可以採用2個以上的大風數據伺服器），所述的多個大風監測點分成2組並且每組通過一個所述的大風數據伺服器將所述風速數據傳送到所述大風監控數據中心，完成監測點風速數據的傳送。

鐵路大風監測預警系統還包括一用於應急處理的遠程監控工作站，所述的遠程監控工作站與所述的大風監控數據中心通信連線。所述的遠程監控工作站用於在突發情況以及應急情況下，及時傳送相關指令以及臨時信息到大風監控數據中心，大風監控數據中心再及時向被監控的列車發出應急控制指令。

所述的大風監控數據中心為本系統的主控中心，用於收集各種信息，包括監測點的實時風速數據，從DMIS網路與TMIS網路獲取數據等，還用於與行車調度中心等通信，以及實現其他多項功能。所述的大風監測點用於獲取現場的實時風速數據，並將數據傳送到大風監控數據中心；所述的DMIS網路為調度指揮管理信息系統，它由鐵道部、各鐵路局、各鐵路分局以及基層車站構成的四級網路，從而實現對全國鐵路運輸的集中監視和指揮；所述的TMIS網路為鐵路運輸管理信息系統，DMIS網路與TMIS網路提供列車實時運行、車型等信息；所述的交換伺服器用於將DMIS網路與TMIS網路的相關數據傳送到大風監控數據中心；所述的行車調度中心連線大風監控數據中心，而且與列車通信連線，行車調度中心接收來自大風監控數據中心的數據和指令，並將相關的指令傳送到列車，指揮列車安全通過風區。

實施例2：

該實施例與實施例1的區別在於大風監測點所獲取的風速數據傳送到大風監控數據中心的傳送方式，在實施例2中，多個大風監測點通過無線通信模式將所述風速數據傳送到所述的大風監控數據中心。所述的無線通信模式為GSM-R、GSM、CDMA、WCDMA和CDMA2000之一種。