高速鐵路地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)信號(hào)接口單元設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、目前我國(guó)高鐵運(yùn)營(yíng)里程超過(guò)2萬(wàn)公里，位居世界第一，形成了覆蓋我國(guó)主要人口集中地區(qū)的“四縱四橫”鐵路網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，我國(guó)是世界上地震活動(dòng)最強(qiáng)烈和地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。地震常常對(duì)鐵路的路基、軌道、橋梁等造成不同程度的沖擊，影響列車正常運(yùn)行，危害旅客的生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)的5大地震帶與密集的高速鐵路網(wǎng)相重合導(dǎo)致高速鐵路的運(yùn)行存在嚴(yán)重的安全隱患。因此，我國(guó)高速鐵路急需一套完整的地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能在地震危害影響前，快速的實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛中列車的地震緊急處

2、置。
　　本文通過(guò)論述國(guó)內(nèi)外鐵路地震預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展歷程和應(yīng)用現(xiàn)狀，借鑒國(guó)外已有的、先進(jìn)的高速鐵路地震緊急處置技術(shù)，提出了一套符合我國(guó)國(guó)情的高速鐵路地震監(jiān)測(cè)預(yù)警信號(hào)接口單元設(shè)計(jì)方案。主要內(nèi)容包括：
　　1、依據(jù)《高速鐵路地震監(jiān)測(cè)預(yù)警暫行技術(shù)要求》完成了對(duì)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)信號(hào)接口單元的功能設(shè)計(jì)、與相關(guān)系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)、RAMS設(shè)計(jì)，并通過(guò)詳細(xì)的可靠性分析對(duì)比，確定信號(hào)接口單元采用雙機(jī)熱備的并聯(lián)模型設(shè)計(jì)。
　　2、通過(guò)對(duì)比較工

3、控機(jī)和嵌入式開(kāi)發(fā)架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，給出信號(hào)接口單元的硬件設(shè)計(jì)方案采用易于擴(kuò)展和靈活配置的工控機(jī)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，功能模塊主要包括網(wǎng)絡(luò)接口模塊、處理模塊、輸入輸出接口模塊、邏輯控制模塊、電源模塊以及繼電器和防雷單元。
　　3、信號(hào)接口單元的軟件設(shè)計(jì)采用具有跨平臺(tái)特性的Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，采用分層設(shè)計(jì)模式，完成了信號(hào)接口單元的操作界面設(shè)計(jì)、以及與地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站、路局中心系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)的通信接口設(shè)計(jì)。
　　4、通過(guò)對(duì)地震預(yù)警繼電器特性的分析和

4、繼電器電路的優(yōu)化，將地震預(yù)警繼電器的動(dòng)作時(shí)間由原來(lái)的200ms減少到100ms，降低了信號(hào)接口單元的處理時(shí)間，提高了高速鐵路地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)緊急處置效率，為震區(qū)高速鐵路爭(zhēng)取到更多反應(yīng)時(shí)間。
　　通過(guò)在大西線搭建高速鐵路地震監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的試驗(yàn)環(huán)境，并構(gòu)建信號(hào)接口單元與地震監(jiān)測(cè)單元、路局中心系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)通信接口，模擬地震預(yù)警信息的發(fā)送，測(cè)試信號(hào)接口單元傳輸處置命令的實(shí)時(shí)性。試驗(yàn)表明，本文所設(shè)計(jì)信號(hào)接口單元的功能和性能均滿足《高速鐵路