【文章內(nèi)容簡介】 113 km（指主要以 ICE 擺式列車為主運行的鐵路網(wǎng)絡(luò)），其中運行 ICE 高速列車且最高運營速度為 201～ 300 km/h 的鐵路網(wǎng)絡(luò)為 km。 正 文 18 中國鐵道科學(xué)研究院 德國高速鐵路網(wǎng)如圖 215 所示。 圖 215 德國高速鐵路路網(wǎng) 德國運營中的高速鐵路數(shù)據(jù)如表 24所示 表 24 德國運營中的高速鐵路 正文 中國鐵道科學(xué)研究院 19 （ 2） 德國高速鐵路防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及異物侵限監(jiān)測 德國高速鐵路采用了防災(zāi)報警系統(tǒng) (MAS90)，其主要特點是利用功能強大的車載故障監(jiān)測和診斷系統(tǒng)，通過無線通信與地面維修中心構(gòu)成集行車控制、故障監(jiān)測、維護等功能于一體的行車安全保障體系，除可監(jiān)督線路裝備的運用狀態(tài)外，還可識別和及時報告環(huán)境 (包括風(fēng)、雪、塌方 )對行車安全的影響，以及移動設(shè)備發(fā)生破損的情況。該警報系統(tǒng)在全線南 、北、中段設(shè)有中央控制單元 (SZE)，相互連通；每個 SZE 又連接若干設(shè)在沿線總站信號樓內(nèi)的各種報警和記錄單元 (MRE)，并與之進(jìn)行信息和命令交換。 MRE 接受安裝在沿線的探測報警儀器采集的信息。這些探測報警儀器主要有： HOA903 型熱軸探測器； LSMA 隧道氣流報警器 (在長度大于 的隧道內(nèi)安裝 )； WMA 風(fēng)測量儀 (在所有橋梁上安裝 )； BMA 火災(zāi)報警儀；沿線設(shè)置防護開關(guān)；隧道口坍方報警信號裝置 (EMA)；隧道兩端及隧道內(nèi)每 1000 m(早期 600 m)設(shè)置應(yīng)急電話 (NR)，僅需扳動手柄就可打開電話箱，緊急呼 叫的信息具有絕對優(yōu)先權(quán)。 德國高速鐵路不同于日、法兩國，屬客、貨混運型，且隧道約占線路長度的1/3 ，因此，隧道內(nèi)的行車安全成為其安全保障的重點，除了采用安全監(jiān)測系統(tǒng)外，還制定了嚴(yán)格有效的防范措施以及運營措施。 意大利 羅馬到那不勒斯的高速鐵路在上跨鐵公路橋和隧道口安裝微波異物侵限檢測裝置，能夠檢測到在檢測區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)在線路上的異物，但不對人、小動物和小正 文 20 中國鐵道科學(xué)研究院 物體進(jìn)行檢測，該系統(tǒng)達(dá)到歐洲 SIL4 安全檢測標(biāo)準(zhǔn) ，其現(xiàn)場布置圖如圖 216 所示。 圖 215 意大利高速鐵路 異物侵限微波檢測 裝置 其 工作原理 實 在線路路 肩一側(cè)安裝微波發(fā)射裝置，另外一側(cè)安裝微波接收裝置，控制邏輯單元通過對被落物遮擋微波的計算，得出落物的大小，按照預(yù)設(shè)報警級別，采取相應(yīng)的報警措施 ，如圖 216 所示。 正文 中國鐵道科學(xué)研究院 21 圖 215 意大利高速鐵路異物侵限微波檢測裝置 原理圖 西班牙 近幾年西班牙高速鐵路實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，其從德國引進(jìn)了 Velaro 型高速列車。 2020 年 2 月 20日，隨著 621 公里長的馬德里 巴塞羅那高速鐵路通車，標(biāo)志著西班牙的高速鐵路的發(fā)展達(dá)到了一個重要的里程碑。根據(jù)西班牙政府的規(guī)劃，2020 年時西班牙投入運營的高速鐵路長度將達(dá)到 1 萬公里。為 保證形成安全，西班牙的高速鐵路在隧道口等容易發(fā)生異物侵限（落石）的路段，安裝了基于紅外線光幕的落物檢測系統(tǒng)，可以檢測尺寸超過 的異物，其系統(tǒng)工作原理如圖 216 所示。 圖 216 西班牙 高速鐵路 光幕式 異物侵限微波檢測 系統(tǒng)原理圖 國內(nèi)情況 異物侵限對高速行駛的客專列車的危害毋庸贅言，自中國的客運專線籌備建設(shè)伊始，便投入了大量的力量進(jìn)行異物侵限監(jiān)測技術(shù)的研究。 2020 年，鐵科院、鐵一院協(xié)助建設(shè)單位完成青藏線異物侵限的防治工作 。 2020年，鐵科院和成都局合作，在 既有成都鐵路局管段 易滑坡地段安裝位移傳感器檢正 文 22 中國鐵道科學(xué)研究院 測滑坡災(zāi)害的發(fā)生； 2020 年，北京鐵路局在京原線部分隧道口安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控人員通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)檢測異物侵限事件 。 自 2020 年京津城際開通 以來 ， 鐵科院、鐵三院、京津城際公司在京滬高速鐵路異物侵限檢測的研究基礎(chǔ)上，形成京津城際高速鐵路異物檢測技術(shù)方案 ，并在京津城際建成異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)，截至到 2020 年底，共有京滬、武廣等 20 余 條高速鐵路 /客運專線設(shè)置異物侵限監(jiān)測點，總計有 663 處異物侵限監(jiān)測點，主要采用法國接觸式異物侵限監(jiān)測技術(shù)。 京津城際全線設(shè)置 5 處異物侵限監(jiān)測點，單根監(jiān)測電 纜布設(shè)在水平金屬網(wǎng)上方，為第一代異物侵限監(jiān)測設(shè)備，如圖 217所示。 圖 217 第一代異物侵限監(jiān)測設(shè)備 隨著 高速鐵路 建設(shè)的發(fā)展，對異物侵限監(jiān)測技術(shù)不斷進(jìn)行完善， 2020 年，將單根監(jiān)測電纜改為兩根監(jiān)測電纜，同時將監(jiān)測電纜封閉到復(fù)合材料中，為第二代異物侵限監(jiān)測設(shè)備，如圖 218 所示。 正文 中國鐵道科學(xué)研究院 23 圖 218 第二代異物侵限監(jiān)測設(shè)備 2020 年將水平監(jiān)測電網(wǎng)改為豎直監(jiān)測電網(wǎng)，為第三代異物侵限監(jiān)測設(shè)備，如圖 219 所示。 圖 219 第三代異物侵限監(jiān)測設(shè)備 總結(jié) 日本新干線自 1964 年、法國高速鐵路自 1981 年 、德國高速鐵路自 1971 年 開通運 營以來，未見因風(fēng)、雨、雪、地震及落物等災(zāi)害引發(fā)事故造成旅客傷亡 的事件發(fā)生 ，防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)揮了重大 的作用。 正 文 24 中國鐵道科學(xué)研究院 各國都針對高速鐵路的發(fā)展趨勢和本國的實際情況選擇了不同的異物侵限監(jiān)測技術(shù)，但總體來說，基本都是朝著高可靠性、高自動化的方向來發(fā)展，比如日本自上世紀(jì) 90年代后期開始將使用電網(wǎng)監(jiān)測異物侵入的方式改進(jìn)為利用光纖監(jiān)測的方式，法國等歐洲國家也都致力于向非接觸式異物侵限監(jiān)測的方式發(fā)展。 近幾年，我國鐵路在防災(zāi)安全監(jiān)控領(lǐng)域 特別是異物侵限監(jiān)測方面 的研究和應(yīng)用方面從無到有，取得很大 進(jìn)步。為完成將高速鐵路鐵路建成世界一流的目標(biāo)，必須借鑒國外防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng) 特別是異物侵限監(jiān)測方面 幾十年的應(yīng)用經(jīng)驗，利用已有國內(nèi) 異物侵限監(jiān)測技術(shù) 的研究成果 和運用經(jīng)驗 ，繼續(xù)加強在 異物侵限監(jiān)測技術(shù) 體系和規(guī)范方面的研究，提高監(jiān)測 和 報警技術(shù)水平，縮短與世界先進(jìn)水平的差距。 3 高速 鐵路 異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用情況調(diào)研 高速 鐵路 異物侵限監(jiān)測系統(tǒng) 總體情況 截至 2020 年在已開通的 20 條客運專線上已布設(shè)共計 663 處異物侵限監(jiān)測點，現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備均為單電網(wǎng)或雙電網(wǎng)式，具體數(shù)據(jù)如表 31 所示 。 表 31 異物侵限監(jiān)測設(shè)備數(shù)量明細(xì)表 序號 開通年份 線路名稱 異物侵限 1 2020 京津 5 2 2020 甬臺溫 10 3 溫福 7 4 武廣 115 5 2020 鄭西 110 6 石太 34 7 福廈 51 8 滬寧 71 9 昌九 24 10 滬杭 19 11 海南東環(huán) 52 12 長吉 13 正文 中國鐵道科學(xué)研究院 25 13 2020 京滬 27 14 合武 34 （湖北段） 15 廣珠 0 16 廣深 9 17 2020 龍深線 5 （廈漳段） 18 漢宜 14 19 哈大 41 20 京石武 22 總計 663 異物侵限監(jiān)測系統(tǒng) 運用情況調(diào)研 （ 1 杭深 線 （福廈段）異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng)運用情況 杭深 線 （福廈段） 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測點 51 處， 該系統(tǒng) 2020 年 4月 23 日正式開通運行，運行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表 31所示。 表 31 杭深 線 （福廈段）異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng) 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 時間 設(shè)備 故障現(xiàn)象 次數(shù) 原因 202021 工務(wù)終端 工務(wù)段防災(zāi)終端無監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示 1 網(wǎng)絡(luò)故障 202033 監(jiān)控主機 K720+691主控板 1 網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)異常 1 網(wǎng)絡(luò)故障 202041 監(jiān)測電網(wǎng) K1066+377異物上跨橋單電網(wǎng)斷線 1 2020430 調(diào)度終端 福廈臺防災(zāi)終端無法顯示 1 網(wǎng)絡(luò)故障 2020723 監(jiān)測電網(wǎng) 廈門工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系統(tǒng)異物監(jiān)測點“ 1 電網(wǎng) 2 斷線”報警。 1 2020723 監(jiān)測電網(wǎng) 廈門工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系統(tǒng)異物監(jiān)測點“ 1 電網(wǎng) 3 斷線”報警。 1 正 文 26 中國鐵道科學(xué)研究院 2020723 監(jiān)測電網(wǎng) 廈門工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系 統(tǒng)異物監(jiān)測點“ 1 電網(wǎng) 4 斷線”報警。 1 2020817 傳輸通絡(luò) 調(diào)度所福廈臺防災(zāi)系統(tǒng)終端 K1119＋ 140異物侵限監(jiān)控點故障（基站主控板與服務(wù)器通信通道故障），對應(yīng)軌道電路（上下行）顯示非正常占用狀態(tài)。 1 20201224 監(jiān)測電網(wǎng) 杭深線泉州至?xí)x江 K1054+166異物報警（黃網(wǎng)），經(jīng)檢查鐵路上跨 K1054+166防災(zāi)系統(tǒng)無異物侵限， 5： 45在調(diào)度所辦理泉州至?xí)x江K1054+166異物橋停用。 1 2020418 監(jiān)測電網(wǎng) 2020年 4 月 18日 23時 40分段調(diào)度接調(diào)度所電話：杭 深線前場至角美間 K1124+700至K1126+800上、下行線紅軌，誤報。 1 202083 監(jiān)測電網(wǎng) 2020年 8 月 3 日 2： 02分，路局調(diào)度所溫福臺、福州樞紐臺列車調(diào)度員發(fā)現(xiàn)防災(zāi)終端界面右下角“溫福風(fēng)、雨、異物服務(wù)器字體閃紅”和左下角“描述欄內(nèi)”出現(xiàn)多條報警自檢信息提示。 1 通信段網(wǎng)絡(luò)故障 造成 2020825 監(jiān)測電網(wǎng) 2020年 8 月 25日 16： 32分，福廈調(diào)度終端、福廈工務(wù)處調(diào)度終端、廈門工務(wù)段調(diào)度終端出現(xiàn) K0987+327 異物橋黃網(wǎng)報警， 16： 39分黃網(wǎng)消失，設(shè)備恢復(fù)正常。 1 網(wǎng)片 腐蝕老化或者接線接觸不良等造成黃網(wǎng) 2020827 傳輸通道 8 月 27日 10： 28，經(jīng)調(diào)度所反映：杭深線溫福臺、福州樞紐臺、福廈臺防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)異常報警，現(xiàn)場設(shè)備脫離監(jiān)控。 1 網(wǎng)絡(luò)中斷 2020922 監(jiān)測電網(wǎng) 異物工點聯(lián)合試驗時發(fā)現(xiàn) K0681+522異物侵限點斷網(wǎng)時 K0682+361異物侵限點紅網(wǎng)；K0682+361異物侵限點斷網(wǎng)時 K0682+319異物侵限點紅網(wǎng)； K0682+319斷網(wǎng)時 K0682+299紅網(wǎng)； K0682+299斷網(wǎng)時 K0681+522紅網(wǎng)。 4 機柜配線端子混 線造成 從以 上數(shù)據(jù)來看，出現(xiàn)設(shè)備故障報警較多的主要為網(wǎng)絡(luò)故障和監(jiān)測電網(wǎng)故障，其也是造成異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)誤報的主要原因。 （ 2）杭深 線 （溫福段）異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng)運用情況 杭深 線 （溫福段） 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測點 7 處 。該系統(tǒng) 2020 年 10 月 2 日開通試運行 ， 2020年 3 月 8 日正式開通運行，運行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表 32所示。 表 32 杭深 線 （溫福段）異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 正文 中國鐵道科學(xué)研究院 27 時間 設(shè)備 故障現(xiàn)象 次數(shù) 原因 2020111 監(jiān)控終端 路局調(diào)度所溫福臺列車調(diào)度員發(fā)現(xiàn)防災(zāi)終端界面異常。 1 防 災(zāi)調(diào)度終端網(wǎng)口物理松動 。 2020115 監(jiān)控終端 路局調(diào)度所溫福臺列車調(diào)度員發(fā)現(xiàn)防災(zāi)終端界面黑屏，無數(shù)據(jù)顯示。 1 長時間停電，備用 UPS存儲電量耗盡 。 從以上數(shù)據(jù)來看，出現(xiàn)設(shè)備故障報警的主要為網(wǎng)絡(luò)故障和電源單元功能不完善。 （ 3）昌九城際異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng)運用情況 昌九城際 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測點 24 處 。該系統(tǒng) 2020年 9月 15 日正式啟用，運行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表 33所示。 表 33 昌九城際異物侵限監(jiān)測子系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 時間 設(shè)備 故障現(xiàn)象 次數(shù) 原因 2020228 監(jiān)測電網(wǎng) K93+926處異物網(wǎng)侵限報警 1 廠家維護人員誤 操作 2020823 監(jiān)控單元 昌九城際 K061+191基站K059+48 K060+123異物侵限監(jiān)測點分別于 2020年 8月23 日 14： 23 分， 15:33分發(fā)生異物侵限電網(wǎng)閃紅報警。 2 主控板故障，無法 自動切換至備板 202022 調(diào)度終端 路局調(diào)度所廈深、昌九臺防災(zāi)系統(tǒng)終端分別于 12： 18 分、14： 26 分發(fā)生防災(zāi)終端界面黑屏，無數(shù)據(jù)顯示故障。 2 顯示器電源線