【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 113 km（指主要以 ICE 擺式列車(chē)為主運(yùn)行的鐵路網(wǎng)絡(luò)），其中運(yùn)行 ICE 高速列車(chē)且最高運(yùn)營(yíng)速度為 201～ 300 km/h 的鐵路網(wǎng)絡(luò)為 km。 正 文 18 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 德國(guó)高速鐵路網(wǎng)如圖 215 所示。 圖 215 德國(guó)高速鐵路路網(wǎng) 德國(guó)運(yùn)營(yíng)中的高速鐵路數(shù)據(jù)如表 24所示 表 24 德國(guó)運(yùn)營(yíng)中的高速鐵路 正文 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 19 （ 2） 德國(guó)高速鐵路防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及異物侵限監(jiān)測(cè) 德國(guó)高速鐵路采用了防災(zāi)報(bào)警系統(tǒng) (MAS90)，其主要特點(diǎn)是利用功能強(qiáng)大的車(chē)載故障監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線通信與地面維修中心構(gòu)成集行車(chē)控制、故障監(jiān)測(cè)、維護(hù)等功能于一體的行車(chē)安全保障體系，除可監(jiān)督線路裝備的運(yùn)用狀態(tài)外，還可識(shí)別和及時(shí)報(bào)告環(huán)境 (包括風(fēng)、雪、塌方 )對(duì)行車(chē)安全的影響，以及移動(dòng)設(shè)備發(fā)生破損的情況。該警報(bào)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(gè) SZE 又連接若干設(shè)在沿線總站信號(hào)樓內(nèi)的各種報(bào)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(cè)報(bào)警儀器采集的信息。這些探測(cè)報(bào)警儀器主要有： HOA903 型熱軸探測(cè)器； LSMA 隧道氣流報(bào)警器 (在長(zhǎng)度大于 的隧道內(nèi)安裝 )； WMA 風(fēng)測(cè)量?jī)x (在所有橋梁上安裝 )； BMA 火災(zāi)報(bào)警儀；沿線設(shè)置防護(hù)開(kāi)關(guān)；隧道口坍方報(bào)警信號(hào)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(dòng)手柄就可打開(kāi)電話箱，緊急呼 叫的信息具有絕對(duì)優(yōu)先權(quán)。 德國(guó)高速鐵路不同于日、法兩國(guó)，屬客、貨混運(yùn)型，且隧道約占線路長(zhǎng)度的1/3 ，因此，隧道內(nèi)的行車(chē)安全成為其安全保障的重點(diǎn)，除了采用安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)外，還制定了嚴(yán)格有效的防范措施以及運(yùn)營(yíng)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(cè)裝置，能夠檢測(cè)到在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)在線路上的異物，但不對(duì)人、小動(dòng)物和小正 文 20 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 物體進(jìn)行檢測(cè)，該系統(tǒng)達(dá)到歐洲 SIL4 安全檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn) ，其現(xiàn)場(chǎng)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(cè) 裝置 其 工作原理 實(shí) 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(guò)對(duì)被落物遮擋微波的計(jì)算，得出落物的大小，按照預(yù)設(shè)報(bào)警級(jí)別，采取相應(yīng)的報(bào)警措施 ，如圖 216 所示。 正文 中國(guó)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(cè)裝置 原理圖 西班牙 近幾年西班牙高速鐵路實(shí)現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，其從德國(guó)引進(jìn)了 Velaro 型高速列車(chē)。 2020 年 2 月 20日，隨著 621 公里長(zhǎng)的馬德里 巴塞羅那高速鐵路通車(chē)，標(biāo)志著西班牙的高速鐵路的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)重要的里程碑。根據(jù)西班牙政府的規(guī)劃，2020 年時(shí)西班牙投入運(yùn)營(yíng)的高速鐵路長(zhǎng)度將達(dá)到 1 萬(wàn)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(cè)系統(tǒng)，可以檢測(cè)尺寸超過(guò) 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(cè) 系統(tǒng)原理圖 國(guó)內(nèi)情況 異物侵限對(duì)高速行駛的客專(zhuān)列車(chē)的危害毋庸贅言，自中國(guó)的客運(yùn)專(zhuān)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(cè)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(guó)鐵道科學(xué)研究院 測(cè)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(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)異物侵限事件 。 自 2020 年京津城際開(kāi)通 以來(lái) ， 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(cè)的研究基礎(chǔ)上，形成京津城際高速鐵路異物檢測(cè)技術(shù)方案 ，并在京津城際建成異物侵限監(jiān)測(cè)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(yùn)專(zhuān)線設(shè)置異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn)，總計(jì)有 663 處異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn)，主要采用法國(guó)接觸式異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)。 京津城際全線設(shè)置 5 處異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn)，單根監(jiān)測(cè)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(cè)設(shè)備，如圖 217所示。 圖 217 第一代異物侵限監(jiān)測(cè)設(shè)備 隨著 高速鐵路 建設(shè)的發(fā)展，對(duì)異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷進(jìn)行完善， 2020 年，將單根監(jiān)測(cè)電纜改為兩根監(jiān)測(cè)電纜，同時(shí)將監(jiān)測(cè)電纜封閉到復(fù)合材料中，為第二代異物侵限監(jiān)測(cè)設(shè)備，如圖 218 所示。 正文 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 23 圖 218 第二代異物侵限監(jiān)測(cè)設(shè)備 2020 年將水平監(jiān)測(cè)電網(wǎng)改為豎直監(jiān)測(cè)電網(wǎng)，為第三代異物侵限監(jiān)測(cè)設(shè)備，如圖 219 所示。 圖 219 第三代異物侵限監(jiān)測(cè)設(shè)備 總結(jié) 日本新干線自 1964 年、法國(guó)高速鐵路自 1981 年 、德國(guó)高速鐵路自 1971 年 開(kāi)通運(yùn) 營(yíng)以來(lái)，未見(jiàn)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(guó)鐵道科學(xué)研究院 各國(guó)都針對(duì)高速鐵路的發(fā)展趨勢(shì)和本國(guó)的實(shí)際情況選擇了不同的異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)，但總體來(lái)說(shuō)，基本都是朝著高可靠性、高自動(dòng)化的方向來(lái)發(fā)展，比如日本自上世紀(jì) 90年代后期開(kāi)始將使用電網(wǎng)監(jiān)測(cè)異物侵入的方式改進(jìn)為利用光纖監(jiān)測(cè)的方式，法國(guó)等歐洲國(guó)家也都致力于向非接觸式異物侵限監(jiān)測(cè)的方式發(fā)展。 近幾年，我國(guó)鐵路在防災(zāi)安全監(jiān)控領(lǐng)域 特別是異物侵限監(jiān)測(cè)方面 的研究和應(yīng)用方面從無(wú)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(guó)外防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng) 特別是異物侵限監(jiān)測(cè)方面 幾十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，利用已有國(guó)內(nèi) 異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù) 的研究成果 和運(yùn)用經(jīng)驗(yàn) ，繼續(xù)加強(qiáng)在 異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù) 體系和規(guī)范方面的研究，提高監(jiān)測(cè) 和 報(bào)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(cè)系統(tǒng)應(yīng)用情況調(diào)研 高速 鐵路 異物侵限監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 總體情況 截至 2020 年在已開(kāi)通的 20 條客運(yùn)專(zhuān)線上已布設(shè)共計(jì) 663 處異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)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(cè)設(shè)備數(shù)量明細(xì)表 序號(hào) 開(kāi)通年份 線路名稱(chēng) 異物侵限 1 2020 京津 5 2 2020 甬臺(tái)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(zhǎng)吉 13 正文 中國(guó)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(jì) 663 異物侵限監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 運(yùn)用情況調(diào)研 （ 1 杭深 線 （福廈段）異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)運(yùn)用情況 杭深 線 （福廈段） 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn) 51 處， 該系統(tǒng) 2020 年 4月 23 日正式開(kāi)通運(yùn)行，運(yùn)行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表 31所示。 表 31 杭深 線 （福廈段）異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng) 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 時(shí)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(wú)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示 1 網(wǎng)絡(luò)故障 202033 監(jiān)控主機(jī) 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(cè)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(tái)防災(zāi)終端無(wú)法顯示 1 網(wǎng)絡(luò)故障 2020723 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 廈門(mén)工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系統(tǒng)異物監(jiān)測(cè)點(diǎn)“ 1 電網(wǎng) 2 斷線”報(bào)警。 1 2020723 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 廈門(mén)工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系統(tǒng)異物監(jiān)測(cè)點(diǎn)“ 1 電網(wǎng) 3 斷線”報(bào)警。 1 正 文 26 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2020723 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 廈門(mén)工務(wù)段管內(nèi)杭深線 K1023+802 防災(zāi)系 統(tǒng)異物監(jiān)測(cè)點(diǎn)“ 1 電網(wǎng) 4 斷線”報(bào)警。 1 2020817 傳輸通絡(luò) 調(diào)度所福廈臺(tái)防災(zāi)系統(tǒng)終端 K1119＋ 140異物侵限監(jiān)控點(diǎn)故障（基站主控板與服務(wù)器通信通道故障），對(duì)應(yīng)軌道電路（上下行）顯示非正常占用狀態(tài)。 1 20201224 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 杭深線泉州至?xí)x江 K1054+166異物報(bào)警（黃網(wǎng)），經(jīng)檢查鐵路上跨 K1054+166防災(zāi)系統(tǒng)無(wú)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(cè)電網(wǎng) 2020年 4 月 18日 23時(shí) 40分段調(diào)度接調(diào)度所電話：杭 深線前場(chǎng)至角美間 K1124+700至K1126+800上、下行線紅軌，誤報(bào)。 1 202083 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 2020年 8 月 3 日 2： 02分，路局調(diào)度所溫福臺(tái)、福州樞紐臺(tái)列車(chē)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(bào)警自檢信息提示。 1 通信段網(wǎng)絡(luò)故障 造成 2020825 監(jiān)測(cè)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(mén)工務(wù)段調(diào)度終端出現(xiàn) K0987+327 異物橋黃網(wǎng)報(bào)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(tái)、福州樞紐臺(tái)、福廈臺(tái)防災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)異常報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備脫離監(jiān)控。 1 網(wǎng)絡(luò)中斷 2020922 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) 異物工點(diǎn)聯(lián)合試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn) K0681+522異物侵限點(diǎn)斷網(wǎng)時(shí) K0682+361異物侵限點(diǎn)紅網(wǎng)；K0682+361異物侵限點(diǎn)斷網(wǎng)時(shí) K0682+319異物侵限點(diǎn)紅網(wǎng)； K0682+319斷網(wǎng)時(shí) K0682+299紅網(wǎng)； K0682+299斷網(wǎng)時(shí) K0681+522紅網(wǎng)。 4 機(jī)柜配線端子混 線造成 從以 上數(shù)據(jù)來(lái)看，出現(xiàn)設(shè)備故障報(bào)警較多的主要為網(wǎng)絡(luò)故障和監(jiān)測(cè)電網(wǎng)故障，其也是造成異物侵限監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤報(bào)的主要原因。 （ 2）杭深 線 （溫福段）異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)運(yùn)用情況 杭深 線 （溫福段） 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn) 7 處 。該系統(tǒng) 2020 年 10 月 2 日開(kāi)通試運(yùn)行 ， 2020年 3 月 8 日正式開(kāi)通運(yùn)行，運(yùn)行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表 32所示。 表 32 杭深 線 （溫福段）異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 正文 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 27 時(shí)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(tái)列車(chē)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(dòng) 。 2020115 監(jiān)控終端 路局調(diào)度所溫福臺(tái)列車(chē)調(diào)度員發(fā)現(xiàn)防災(zāi)終端界面黑屏，無(wú)數(shù)據(jù)顯示。 1 長(zhǎng)時(shí)間停電，備用 UPS存儲(chǔ)電量耗盡 。 從以上數(shù)據(jù)來(lái)看，出現(xiàn)設(shè)備故障報(bào)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(cè)子系統(tǒng)運(yùn)用情況 昌九城際 沿線設(shè)置異物侵限監(jiān)測(cè)點(diǎn) 24 處 。該系統(tǒng) 2020年 9月 15 日正式啟用，運(yùn)行期間 20 2020 年故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表 33所示。 表 33 昌九城際異物侵限監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表 時(shí)間 設(shè)備 故障現(xiàn)象 次數(shù) 原因 2020228 監(jiān)測(cè)電網(wǎng) K93+926處異物網(wǎng)侵限報(bào)警 1 廠家維護(hù)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(cè)點(diǎn)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(bào)警。 2 主控板故障，無(wú)法 自動(dòng)切換至備板 202022 調(diào)度終端 路局調(diào)度所廈深、昌九臺(tái)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(wú)數(shù)據(jù)顯示故障。 2 顯示器電源線