铁路防灾系统原理

铁路防灾系统原理（共6篇）

1.铁路防灾系统原理 篇一

工务系统防灾系统工作设想

根据铁道部〘关于印发〖高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统总体技术方案（暂行）〗的通知〙有关精神，工务处对京哈高速线防灾系统工务相关设备进行技术摸底调查，并组织相关科对工务防灾系统下步工作方案进行研讨。

一、相关设备技术摸底

我局现有开通运营高速铁路为京哈高速铁路，京哈高速铁路防灾安全监控系统的设置符合〘高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统总体技术方案（暂行）〙的基本要求，总体架构、路局中心系统各项应用功能、工务监测终端及报警处置功能、现场监测设备的设置及功能达到设计标准，功能完备。

二、工作设想

1.现有雪深监测系统现场监测设备间距较大，我局管内仅在K1153+950及K1238+695路堑地段设置2处，无法满足全线降雪情况的实时监测，特别是桥上建有声屏障的处所，无法实时测量降雪情况。为了确保〘哈大高速铁路低温冻胀及冰雪等特殊情况下的行车组织办法〙（铁运〔2012〕273号）文件的实施，减少工务系统雪深监测的盲区，确保高铁运行安全，建议雪深监测现场监测设备按20km间距安设，可按现场实际情况适当调整位置。

2.我局既有京哈线现有雨量计5处，为充分发挥其雨量观测数据的作用，实现资源共享，根据〘高速铁路自然灾害及异物侵

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限监测系统总体技术方案（暂行）〙的规定，建议将既有线降雨量监测系统的相关数据导入高铁防灾安全监控系统中，作为高铁防灾系统雨量监测的补充，提供数据参考，增加数据来源，使雨量预报更加全面、科学。

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2.铁路防灾系统原理 篇二

高速铁路防灾安全监控系统是铁路信息化总体规划中的一个重要子系统, 实时监测风、雨、雪、地震自然灾害及异物侵限等突发事件, 实现监测信息分布式获取、集中管理、综合分析与运用, 及时掌握灾害发生动态, 与调度指挥、行车控制、牵引供电等系统互联互通, 构成完整的运输安全技术保障体系。

严寒地区狂风暴雪及低温冰冻等自然灾害频发, 对系统设备的可靠性、可维护性及安全性提出更高的要求。以哈大高铁为例, 沿途自然条件复杂多变, 防灾系统沿线共设置风力监测103点、雨量监测39点、雪量监测16点、异物侵入监测53点及地震监测23点, 如何检测这些监测点设备是否正常运转, 各类传感器测量精度是否达标, 是衡量整套高速铁路防灾安全监控系统运营质量的重要因素之一。

2 哈大高铁防灾系统监测设备介绍

哈大高铁防灾系统的监测设备主要由风速风向计、雨量计、雪深计、地震仪及数据采集传输单元、异物侵限监测装置和轨旁控制器组成, 能够根据需要完成风速、降雨量、雪深、地震等监测数据的采集、缓存、处理, 并且实时监测异物侵限报警信息。

2.1 风速风向监测设备。

风速风向监测设备前端由风速风向传感器、设备安装支架、数据传输单元、监控单元采集模块等组成, 主要种类有三杯式、螺旋桨式、超声波式和热场式。在高铁线路上, 多选用超声波式风速风向计。

2.2 雨量监测设备。

雨量监测设备采集前端由雨量计、数据传输单元、监控单元雨量采集模块等组成。雨量计采用非机械式结构的声学原理和现代雷达测试技术可以测量各类降水, 包括雾、浓雾、雨、雨夹雪、冰雹、雪以及各种介于雪和冰雹之间的混合水, 并且在使用过程中由于雨量计没有沉积物, 因此无需维护清洗。

2.3 雪深监测设备。

雪深监测设备采集前端由雪深计、数据传输单元、监控单元雪深采集模块等组成。雪深计采用超声波遥测技术或激光测量技术, 测量从探头到被测目标表面的距离, 从而计算出积雪深度。

2.4 异物侵限监测设备。

在高速铁路沿线根据安装双电网传感器, 当异物侵限导致双电网断线时, 各监测终端自动发出异物侵限灾害报警信息, 灾害监测系统同时向列控系统发送灾害报警信息, 使进入相关闭塞分区内的动车组列车自动停车。异物侵限双电网传感器一般设置于公跨铁路桥、长大隧道口, 设备采集前端由双电网传感器、轨旁控制器、继电器组合单元等组成。

2.5 地震监测设备。

在高速铁路沿线根据需要安装地震仪, 监测地震动加速度, 生成报警, 实现强震应急处置。地震监控子系统现阶段仅具备工务段、工务处、调度所监测终端报警显示、测试功能, 尚不具备控车、控电功能, 暂不投入使用。

3 各类监测设备检测内容及方法介绍

3.1 风速风向监测设备。

检测内容包括:实时监测、模拟报警及限速提示、大风报警时限、报警解除时限、大风报警临界值性能测试、连续风速报警评判测试、大风数据冗余采集。

检测方法如下:[1]黑盒测试法:预先设定软件模拟大风报警值、大风报警解除值、大风临界值等数据, 在监控单元现场发送模拟数据, 同时在监控终端观察系统运行情况, 将实际运行结果与预测结果相比较, 测试系统软件功能是否正常。 (2) 容错性测试法:现场风速风向计配置为双机, 关闭负载运行的一台风速风向计, 观察系统运行是否正常, 随后将该风速风向计重新开启;对另一台风速风向计进行同样操作, 测试系统运行是否正常, 通过上述方法测试数据冗余采集功能是否正常。[3]大风实时监测测试方法:在监控单元利用模拟检测装置输入连续变化的大风模拟数据, 在调度所监控终端录制大风数据变化过程, 利用图像编辑软件对录制图像进行分析, 确定系统显示不同风速值的时间间隔, 测试大风显示频率及风速数据的准确性是否满足要求。

3.2 雨量监测设备。检测内容包括:实时监测、小时雨量模拟报警及限速提示。

检测方法如下:测试过程中采用黑盒测试法, 即预先设定软件模拟小时雨量实时及报警数据等, 在监控单元现场发送模拟数据, 同时在监控终端观察系统运行情况, 将实际运行结果与预测结果相比较, 测试雨量监测功能是否正常。

3.3 雪深监测设备。检测内容包括:雪深实时监测、雪深模拟报警及限速提示。

检测方法如下:在监控单元模拟雪深数据, 在调度所监控终端观察雪深信息变化情况。将系统实际运行情况与预测结果相比较, 测试雪深监测功能是否正常。

3.4 异物侵限监测设备检测方法。

检测内容包括:电网实时监测、异物侵限模拟报警、临时行车、调度恢复、现场恢复、远程试验、与信号系统接口、接口继电器状态回采、监控单元异常情况。

检测方法如下:测试过程中主要采用了容错性测试法, 即通过模拟单电网断开、双电网断开、上行临时行车、下行临时行车、调度恢复、远程实验操作, 观察系统运行情况, 将实际运行结果与预测结果相比较, 测试系统功能是否正常。

结语

通过了解防灾安全监控系统的结构、设计方案、工作原理、应用情况、故障发生情况, 研究用于检测系统各功能单元工作状态的故障动态模拟测试技术和测试装置。在上述工作基础上, 提出了包括测试内容、测试方法、测试步骤、测试标准在内的系统检测技术方案的相关建议, 为系统检测提供了一种新的检测技术, 并成功研制了高速铁路防灾系统模拟测试装置的样机, 进行了现场实际测试, 证明了这种测试方法的可行性。但是, 对于高速铁路防灾系统故障检测与分析技术研究仍然是一个长期的过程, 需要长期跟踪研究。

摘要：本文简要论述了高速铁路防灾系统中监测设备的重要性, 介绍了哈大高铁防灾系统监测设备的构成, 重点阐述了哈大高铁防灾系统各类监测设备的检测内容及检测方法。实际应用证明, 文中所述检测方法, 切实可行, 合理可靠, 对于保证严寒地区高速铁路防灾系统的安全稳定运行具有实际意义。

关键词：高速铁路防灾系统,哈大高铁,监测设备

参考文献

[1]史宏, 王彤.高速铁路防灾安全监控系统测试技术研究[J].中国铁路, 2012 (07) .

[2]张涛.铁路防灾安全监控系统异物侵限封锁设计分析[J].黑龙江科技信息, 2013 (03) .

3.物联网引领铁路防灾监控新时代 篇三

关键字：物联网 铁路 防灾监控

铁路防灾发展回顾

纵观国内外高速铁路发展的历史，防灾安全监控工作贯穿了高速铁路建设、运营的全过程，在高速铁路安全监控方面发挥了巨大作用。以高速铁路比较发达的法国、德国和日本为例，都设有防灾安全监控系统，对设备状态、自然环境进行监测、报警系统。

我国的铁路防灾系统是随着高铁的建设逐步发展起来的，大致经历了以下三个阶段。

第一阶段：调研摸索阶段。高速铁路发展初期，相关领导、专家与设计院提出防灾系统的概念，经过国外的实地考察与国内的需求调研，提出了铁路防灾系统的框架与涉及内容，并逐步展开研究。

第二阶段：试验线建设与上线应用阶段。经过京津试验线与石太试验线的摸索，防灾系统开始逐步向高速客专线路推广，经过郑西、武广、广珠、合武等高铁实施，佳讯飞鸿、世纪瑞尔、今创等公司的产品系统正式走向工程应用。

第三阶段：完善修正和发展阶段。防灾系统的标准化和规范化已经提上日程，近期防灾系统总体方案及设计暂规等相继出炉。系统正逐步走向成熟。

铁路防灾未来发展

从应用角度考虑，随着铁路速度越来越快，对安全性要求进一步提高，新的灾害监测需求已经提上日程，比如泥石流、滑坡、地震等等，防灾系统范畴会逐步扩大，系统重要性逐渐提升。

从市场容量角度考虑，按照国务院《“十二五”综合交通运输体系规划》，预计2012年底客专开通里程超过1万km，2015年底前建成快速铁路4万km（含客专和200客货混），后续市场容量非常大，发展机遇非常宝贵。

从技术发展趋势考虑，随着物联网、云计算等技术的蓬勃发展，信息集成度将越来越高，防灾系统与其他信息系统的融合会越来越多。在感知层和传输层，无线传感网络、光网络、3G等新技术使得信息采集、监测和处理的自动化、远程化、实时性、安全性和可靠性程度大大提高。未来可以预期应用的新技术有：

物联网技术：无线传感器网络及无线自组网技术，安全性高，便于维护和扩展；

光纤传感技术：使用光纤传感，成本低廉、无需供电，可靠性高；

数据挖掘技术：基于大规模的测量数据，建立与次生灾害相关联的数据模型，分析发生趋势；

显示技术：利用虚拟现实、数据可视化工具3D直观显示模拟灾害发生，为防灾救灾的决策提供科学依据；

新灾害监测技术：基于气象数值分析的大风预警、结合高分辨率对地观测等空间技术的地质灾害预报警系统、GIS等。

铁路防灾安全监控系统

作为物联网技术的积极倡导者与实践者，佳讯飞鸿是目前国内为数不多的、具备完整防灾系统工程实施和开通业绩的承建单位之一。自主研发的防灾设备先后中标并成功实施完成合武铁路湖北段、广珠域际和向莆铁路，并可靠运营多年。从这几条线路多年的运营情况来看，设备质量可靠，运行稳定的系统，为客专运营安全起到了保障作用。

铁路防灾安全监控系统用于监测铁路沿线风、雨、雪、地震等自然灾害以及公跨铁路桥、隧道口、公铁并行异物侵限等意外事故的防护及安全监控预警、报警系统。对危及高速铁路运行安全的风、雨、雪、地震等自然灾害和突发事故异物侵限灾害等进行监测报警和输出控制，提供经处理后的灾害预警、限速、停运等信息。调度部门根据相关灾害信息进行列车安全运行指挥，工务部门根据相关灾害信息开展基础设施的巡检、抢险及维修养护工作，防止自然灾害造成行车事故，保证行车安全。

产品架构

为解决当前防灾系统面临的主要问题和挑战，防灾系统必须逐步通过技术创新、产品升级和现场验证进行改造升级，演进后防灾系统框架如图1所示。该系统已经在合武铁路湖北段、广珠城际和向莆铁路成功应用。

系统主要特色

·控车高安全可靠性：与控车相关的接口采用2X2取2架构设计，接口采用动态电路驱动重力继电器，具有故障一卡断功能，符合故障一安全原则；系统整体采用冗余架构设计，符合铁路防雷、电磁兼容相关标准，可适应-40℃～70℃恶劣环境；

·消除信息误报、漏报：系统支持风、雨、双套布置和数据2取2比较，异物侵限采用双电网监测，根据趋势分析滤除意外干扰，保证信息准确可靠，消除误报漏报；

·专家系统：根据历史记录数据，可以通过专家系统评估分析出灾害的季节分布、地域分布、发生规律，积累应对措施，总结解决办法，为铁路工程设计，规范制定和运营管理提供辅助决策依据。

铁路防灾演进方向

多元化方向

监测对象：铁路防灾系统目前包括风、雨、雪、地震以及公跨铁桥梁异物侵限监测，未来防灾系统的监测对象将会延伸至自然灾害中的泥石流、山体滑坡、崩塌等。

监测方式：当前，防灾系统通过在铁路沿线设置各种灾害传感器监测实时灾害信息。当防灾系统建立成网以后，各条线路的实时监测信息可以进行有效共享，同时结合国家气象局、地震局的有效实时数据进行灾害的判断与解除，微气象结合大趋势、地震监测点成网联动，都是系统监测方式的改变，这种改变，将让报警更加可靠，预警更加准确。

传输方式：随着目前通信手段的发展以及后续防灾系统的扩展，GSM-R、GPRS、北斗、光缆都有可能局部代替目前有线光缆的方式，使防灾系统的通信架构更为灵活多变。

展现方式：随着防灾系统的逐步推广，终端的展现方式也必将改变当前终端架构方式，web终端、手持终端都将逐步应用。

大集成系统

随着铁路防灾系统的不断深入发展，监测对象与手段都在不断扩大与更新，系统也在向更高层次的大集成系统发展；监测对象的集成，展现终端的扩展，车载接口、视频接口的互联，都是防灾系统走向大集成系统的基础。

防灾系统可以规划为CTC调度系统的一个重要分支，正常情况下由CTC调度系统指挥行车，灾害情况下则由防灾系统控制行车，保证行车在灾害发生的情况下安全行驶；同时，将报警信息以多种形式展现给用户，包括驾驶员、调度员、维修人员、值班人员等。

更好的用户体验

随着系统的广泛应用，用户体验将越来越重要。譬如：大数据的可视化呈现；查询统计需要做的更加易用、清晰；历史数据的建模分析等等，这些都与系统的用户体验息息相关，也更加定义清楚了系统的真实需求。

系统结合与联动扩展

防灾系统与视频系统的联动，与CTC调度系统进行灾害信息自动发送，与车载系统通信将灾害系统直接传递到机车，这些都将防灾系统推向了新的应用场景；作为灾害监测系统，也必将提供对外的接口和方法，使外部系统能够获取到相关的灾害信息。

同时，铁路防灾系统属于特定局部区域的灾害监测，如能结合国家气象局大气象的趋势预测，可使灾害报警的准确性大大提高；而且，与地震局接口后，完全具备空间换时间的预警条件，争取地震到达前的争分夺秒，保证铁路行车人员与设备的安全。

总结

未来，基于物联网架构的铁路防灾监控系统将从物联网的“感知”、“通信”，发展到更深层面的“管理”、“应用”，从单个应用发展至不同系统之间的互联互通，其标准化、可扩展性强、产业链完成的特点，在未来发展中具有极大的优势。

4.教育系统防灾减灾日活动工作总结 篇四

活动总结

华亭县教育局

今年5月12日是我国第三个“防灾减灾日”。为促进我县中小学校进一步增强灾害风险防范意识，普及防灾减灾知识，提高广大中小学生自救、互助能力，保障师生生命财产安全，根据市减灾委员会办公室《关于做好防灾减灾日有关工作的通知》和县政府办《防灾减灾日活动实施方案》通知要求，我局于5月11日印发了《关于做好防灾减灾日有关工作的通知》，要求全县各级各类学校组织落实，制订活动方案，明确职责分工，广泛发动，精心组织，确保各项活动有序开展。我县教育系统今年防灾减灾日主题教育以“普及防灾知识，排查风险隐患，学会自救互救”为主题，开展了以下活动：

1．广泛宣传，大力氛围营造。各学校充分利用“防灾减灾日”活动，通过宣传橱窗、墙报、校刊、校园广播、校园网等各种媒体，通过召开晨会、班会、制作宣传标语、组织图片展览重点普及防灾减灾有关法律法规和科技知识。经过广泛宣传，扩大了舆论影响，营造了防灾减灾的浓郁氛围，切实提高广大师生对“防灾减灾日”重要意义的认识，进一步增强防灾减灾意识，提高避险自救和互救的技能。

2．开展安全教育，提高防护意识。为进一步提高全校师生的防震减灾意识和应急意识，让学生掌握基本的防灾避灾知识和技能，增强师生的应急疏散能力和安全意识，最大限度地减轻灾害造成的损失，进行了一系列安全教育，包括地震、森林防火、山洪、雷雨等极端气象灾害防护知识的学习，提高了师生实际应对和处置突发安全事件的能力，更进一步增强师生防震、防灾减灾的安全意识，真正掌握在危险中迅速逃生、自救、互救的基本方法。

3.做好各类应急演练，提高应对能力。在5月12日防灾减灾日当天，各学校分别开展了防震知识宣传和防震应急演练，结合各校实际情况，科学合理地制定各项活动计划、地震演练方案和应急预案，确保在遇险应急中将损失和灾难降到最低程度。针对师生在教室、宿舍等场所可能出现地震情况，组织师生如何紧急疏散。通过多次演练，使全体教职工明确岗位职责，确保在现有的人员和条件下，一旦震情出现，能够快速正确地完成地震应急工作的各项任务，使学生知道在各种情况、各种地点，应怎样疏散，应该沿着哪条线路疏散，达到预期的教育效果。4．加强综合安全防治，全力确保师生安全。以本次宣

传周活动为契机，进一步开展了师生全面的安全知识宣传教育活动，使全体师生树立了“安全第一”的思想。“防灾减灾宣传周”期间，各学校认真开展了一次安全教育主题班会，向学生宣传如何预防目前流行的的腮腺炎、手足口病等季节性传染病的预防治疗知识。

5、加强排查摸底，隐患整改全面。各学校建立了安全隐患排查整改制度，由学校校长、幼儿园园长带头对学校的安全隐患进行了排查，对学校环境卫生、教学设施、安全制度建设等方面存在的隐患和管理漏洞，提出了整改意见，指定专人负责，对能立即整改的问题不过夜，暂时不能整改的问题不过周，学校不能处理的问题立即上报，建立了学校重大安全隐患整改台帐，制定整改方案，确立整改重点，消除了学校内部存在的安全隐患。

附：华亭县部分学校防灾减灾日活动开展情况剪影

5.铁路防灾系统原理 篇五

以重庆市为例构建城市综合防灾体系

课程名称：城市公用设施规划

姓 名：

学 号：

班 级：

指导老师： 周 津 吟

2015年6月 城市公用设施规划课程论文

以重庆市为例构建城市综合防灾体系

目录

一、山地城市防灾体系的相关概念...............................................................................................1

（一）山地城市防灾系统概念..............................................................................................1

（二）构建山地城市防灾系统方法......................................................................................1

二、构建城市综合防灾体系的意义...............................................................................................2

三、重庆市灾害分析.......................................................................................................................3

（一）城市背景介绍..............................................................................................................3

（二）重庆市灾害种类介绍..................................................................................................3

四、构建重庆市的综合防灾体系...................................................................................................3

（一）建立地质防灾减灾管理体系......................................................................................3

（二）与城市防灾总体规划相结合......................................................................................4

（三）与城市建设相结合......................................................................................................4

（四）山体绿地、水体防护规划..........................................................................................4

（五）规划建设防灾避难场所..............................................................................................5

（六）山地城市绿地系统与生态思想..................................................................................5

（七）发挥综合治理的作用..................................................................................................5

五、总结...........................................................................................................................................5

城市公用设施规划课程论文

以重庆市为例构建城市综合防灾体系

以重庆市为例构建城市综合防灾体系

摘要：一直以来,城市的发展可以理解为城市建设发展要求与城市灾害不断适应、协调的动态过程。随着全球气候变迁和城市高速发展、人口剧增,城市灾害的风险水平不断增大,城市防灾已成为全球关注的重要议题,以保障人类生命和财产安全。

关键字：山地；城市；重庆；防灾

一、山地城市防灾体系的相关概念

（一）山地城市防灾系统概念

山地城市广义上指的是建立在山区或者是地区坡度较大的地方的城市，其防灾体系的构建与平原地区的城市有着明显的地理特点，主要表现在地面坡度带来的道路，建筑，管线布置方式的不同，以及山地特点带来的地质危害，如泥石流、滑坡等所引起的特定灾害的预防系统。城市防灾系统主要包括，消防，防洪（汛、潮），抗震，人防以及救灾生命线系统等。

（二）构建山地城市防灾系统方法

消防系统：山地消防由于其城市特点带来的道路系统的关系，消防不便，因此对于消防预警的建立就显得尤为重要。其次是建立完善的消防体系，如提高消防栓的密度等。普及消防常识教育，提倡大众消防。

防洪系统：山地城市的防洪系统，主要是对于山洪的预防、预警与减灾。主要包括对山洪的预防，如山体的绿化及造林等，建设有效的山洪预警系统，对可能发生山洪的地区重点治理与预防以及对山洪发生地的及时救援救灾系统的建立。此外，对泥石流，滑坡等，同样设置防灾系统。

抗震系统：山地城市多处于地震多发带，由于地理特点，山地城市的地震带来的危害就可能更大，主要表现在疏散与救援两个方面。因此山地城市的抗震工作，要做到：设立固定的避震疏散场所，建筑强制规定达到一定抗震标准与安全逃生要求，设立地震灾害救援机制。

人防系统: 建立人防警报通信系统，及时指导居民开展防护；建立 人防工程或疏散基地，保证居民的安全隐蔽；四是组织和训练人防专业队伍，及时消除空袭后果；五是普及人防知识和防护技能，提高居民的自救互救能力。人防机构 城市公用设施规划课程论文

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协助社区、企业等制订防空袭、防灾害预案，保证一旦遭受敌空袭或灾害，能够立即组织居民进入防护状态。

生命救灾系统：高标准投放，地下化，节点防灾，提高备用率。

二、构建城市综合防灾体系的意义

城市灾害种类繁多，按形成原因可以分为自然灾害和人为灾害，按其表现形式则包括气象灾害（台风、暴雨），地质地貌灾害（滑坡、地震），城市生命系统灾害（包括城市交通运输、通信、能源、给排水工程等的毁坏），生物污染（生物及流行病），核污染。不管是采用怎样的分类方法，除了关注原生灾害本身，更要考虑次生灾害及衍生灾害扩大化问题。2011年3月11日，日本发生了9.0级大地震，通过新闻报道和卫星照片可以了解到：一方面绝大多数民众丧生于次生的海啸之中，而不是原发的地震灾害里；另一方面除了被海啸吞噬的区域几近毁灭，在那些只受地震影响但未被海水淹没的地区的房屋却只是在震中摇晃，强震过后，部分房屋不仅未垮塌，甚至连大的裂缝都没有。大地震深刻地警醒了人们，使认识到未雨绸缪居安思危的重要性。

现代城市化的高速发展及城市功能的“高级化”使城市灾害更加复杂、隐蔽、危险性更大,传统中的单灾种学科及初级专业教育是难适应此种状况的,所以科学设计高等安全减灾的城市规划知识结构十分必要和迫切。而且只有规划师才能更本质地从城市规划建设之初就为城市安全提供“先天”的空间与容量。这样才能预先规划好严谨的防灾救灾空间系统为防灾提供前提保证,使增强城市的容灾能力成为可能,并提升灾害工作的效率,降低抗灾的经济压力和社会压力。城市规划人才的培养方式与培养内容亟需改进和完善,在培养过程中应加大防灾研究的深度,向台湾,香港,日本等防灾体系较完备的地区和国家学习,优先从防灾的观点出发去建设街区。那么这就要求规划人员深入研究灾害蔓延的大致路径,范围, 可能导致的次生灾害等,并以此为依据,同时结合特有的地形地貌,开创新的防灾减灾理论,在城市规划中加以体现。我国城市规划人员的培养方式多限于课本知识的传授,也有部分学生参与了实际项目的防灾体系规划,但很大程度上是拍脑袋想出来的, 譬如避难场所等的布局往往是在满足经济结构体系以外的空地上随意圈出来的地块, 而没有经过对灾难的定量分析后, 将多种方案进行对比得来。这种现象产生的主观原因就是规划人员本身对避难一无所知,对避难场所的概念模糊。因此,应该加强对规划人员的抗灾实战演练,只有反复多次地身临各种灾难现场,才能深刻了解人群面临灾难时的生理和心理反应。以客观地形为前提,通过研 城市公用设施规划课程论文

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究人的行为模式而确立的防灾规划才具有实践操作的意义。

另外, 拓宽视野,广泛涉猎相关学科如安全生产,核污染,环境污染等知识也是非常必要的。了解我国传统救灾思想史, 城市灾害行政学,城市灾害保险体系, 城市综合防灾减灾法规建设, 防灾工程的价值工程分析,现代城市防灾学的理论模型等方面对完善防灾体系都有促进作用。

三、重庆市灾害分析

（一）城市背景介绍

重庆市是我国著名的山地城市，别称“山城”。地处长江与嘉陵江交汇处，全区面积82400平方公里，覆盖80%的三峡库区，是我国第四大直辖市，也是我国西南和长江上游地区最大的工商业城市，城市建设面临新的发展机遇。但同时，城市的规模变大，就面临着越来越多的城市灾害威胁。

（二）重庆市灾害种类介绍

重庆市位于我国二、三阶梯的自然过渡地带，为典型的亚热带湿润季风气候，地形以山地和丘陵为主。全市每年都不同程度地发生滑坡、崩塌、泥石流、地震、干旱、风雹、洪涝、低温、雷电、生物病虫害、森林火灾等自然灾害，灾害种类多、频率高、分布广、危害大。

四、构建重庆市的综合防灾体系

（一）建立地质防灾减灾管理体系

首先，进行地质灾害勘察。深入认识地质灾害的基本情况和发生条件，为科学制定减灾规划，部署和实施地质灾害防治工作提供依据。重庆是山地城市，地形地貌复杂，地质灾害复杂，地灾实地勘察的详细程度，决定了防灾策略的针对性。为了深入了解地质灾害的实际情况，实地勘察应该系统化，从地质灾害的分布到地质灾害的构造机理和构成状况都应该全面反映，这才能正确指导防灾决策和防灾规划的制定。

其次，建立地质灾害监测系统。通过检测提供数据和信息，分析地质灾害发 城市公用设施规划课程论文

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生的可能性，提前制定防灾避灾方案，以减少人员伤亡和经济损失。

然后，建立地质灾害救援管理系统。一般在发生地质灾害时，灾情的手机相对困难，特别是对灾情的综合把握需要很长时间。这很大程度上影响到救灾抢险工作的进行。这就是需要建立一个救灾管理系统，当灾情发生时，能在获得有限灾害情报的情况下，推断出灾害发生情况，采取紧急有效的救援措施。

（二）与城市防灾总体规划相结合

重庆市特殊的地理地质环境，加之受自然因素和人类工程活动的影响，区内地质灾害分布广泛，突发性强，危害性大。地质灾害对环境和经济的影响至关重要，按照城市防灾总体规划的要求，体系作为灾害发生时城市居民生命保障的基本功能。同时，绿地系统建设的评价与反馈机制，又指导城市防灾总体规划的合理制定。总之，只有从整体上综合考虑城市绿地系统与城市防灾减灾的关系，合理布局绿地系统结构，才能充分体现绿地的净化作用、调节作用和防护作用。

（三）与城市建设相结合

城市防灾避灾规划要与城市其他方面的规划建设统筹考虑。城市建设涉及到因素很多，防灾知识其中的一部分。而长期以来对于防灾的侥幸麻痹心里造成城市防灾规划成了从属于总体规划的“被动式”规划。因此，在城市规划与建设中，一方而我们必须从宏观战略上主导地考虑有利于防灾的城市建设提供积极的指导作用，另一方面，在城市分区规划、详细规划等各阶段的规划中，要具体落实城市防灾措施，使之与城市的规划建设形成一个有机连续的系统。

（四）山体绿地、水体防护规划

在保护好山体现有森林植被的前提下，大力植树造林。保护好山体的自然地貌和景观资源，在山体脚部规划20-50米的防护绿地，防止崩塌滑坡等对城市的危害，按实际情况在不同地段建设20-100米宽的防护林带，坡度在25度以下的耕地一律退耕还林，严禁开发建设，长江沿岸结合自然地形建设景观防护林。

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（五）规划建设防灾避难场所

规划建设防灾公园，防灾避难场所是保障居民生命安全，灾害回复重建的基地，用于灾害发生时人群疏散和临时避灾。规划建设时要确保避灾疏散途中和在避灾疏散场所内避灾疏散人员安全。根据灾情严重程度，提出就近疏散、集中疏散和远程疏散的适用原则和要求。

（六）山地城市绿地系统与生态思想

山地城市是一个庞大的自然、社会、经济、大系统，每个系统又有很多子系统组成，各个系统之间相互影响，互为条件，每个系统条件的改变，都会引起大系统的变化，因此必须应用系统分析的方法，把错综复杂的山地城市分解成各个有机的系统加以分析与研究。城市绿地系统作为山地城市庞大系统里的一个子系统，其规划和建设应该考虑系统性，通过系统化的设计把防灾思想融入其中。另外，绿地规划也应该体现生态的思想，在灾害防治方面发挥绿地环境的系统优势。

（七）发挥综合治理的作用

对于灾害的防治，特别是地质灾害防治工程，不是单一的某种技术方法所能解决的，往往需要配套的各种工程技术措施、生物措施等。

对于地质灾害来说，依据地质灾害形成机制和发育规律，研制适宜于不同地质灾害防治的工程技术和综合技术防治技术体系，如降雨诱发的大型滑坡，应着重研究地表排水技术和地下排水技术，研究入渗透系数与滑坡变形破坏的关系。

五、总结

6.铁路防灾系统原理 篇六

在武广高速铁路接触网设计中, 研究识别了全线接触网生存环境可能发生的各种自然或故障灾难风险, 结合灾难风险指标分析, 实施了经济技术允许范围内的有效抗灾能力分析和优化加强技术方案的设计。

1.1 抗风灾

武广高速铁路的接触网设计充分参考国际结构荷载计算的可靠度理论体系。在设计中采用了GB50009-2008《建筑结构荷载规范》附录D.5.3全国基本风压图, 按照规范的强制性要求, 采用50年一遇的结构计算基本风压, 同时分区段考虑高路堤、桥梁及明显强风地带的风压高度变化系数及修正系数。参照EN50119修订版的条文选用了接触网结构荷载计算用的风振系数, 确保全线H型钢支柱、隧道吊柱、腕臂结构等的抗风能力。腕臂结构采用腕臂支撑、定位器防风拉线等抗风设计方案。隧道内设计风速根据国际高速铁路测试数据进行选用, 确定了预埋槽道基础的抗振抗风设计方案。在接触网最重要且相对薄弱、事故后恢复困难的锚段关节区、道岔区, 仿效风灾较为严重的英国、日本、中国香港等国家和地区, 采用双H型钢柱代替单杆双腕臂方案, 分散了风载对支柱的扭矩作用, 使事故恢复能力成倍提高。

风灾情况下, 通过全线设置防灾监控系统, 对照接触网的设计风偏和挠度检算等, 采用最大运行风速30 m/s的基本条件进行正常、限速或暂时停运等多种应对预案, 以保证安全。工程的系统设计参照EN50119规定, 支柱基础等结构设计满足在接触线导高处的运行风荷载产生的挠度不大于25 mm, 是国际上目前可采用的最高设计标准。同时在锚段关节、道岔等关键定位设计中检算导线最大风偏, 确保高速铁路受电弓接触网运行时的可靠取流。

1.2 抗冰雪灾害

根据全国气象条件调查, 充分考虑类似2008年冰雪灾害致使导线覆冰等情况, 接触网的结构强度设计能够满足应对冰雪灾害要求。

针对冰雪引起的绝缘器件短路、导线上覆冰对受流运行的影响, 增加相应的溶冰措施。如在变电所设置溶冰加热装置, 通过馈线加热接触网, 在天窗时间或冰雪严重时定期进行溶冰。在绝缘器件设备 (如分段绝缘器、开关设备等) 处设置喷洒溶冰介质的设备, 定期溶冰, 保护绝缘器件性能。

武广高速铁路中部地处湖南省, 空气湿度较大且冬季气温在0℃以下, 是冰雪灾害易发地区, 需要在运用中重点检测。

1.3 防异物侵入灾害

在防跨线桥高空坠物、交叉跨越防断线等方面, 可在承力索表面加设由中压高性能聚合绝缘材料制造的裸线包卷绝缘管。

1.4 抗地震及水灾

接触网的基础、结构和设备设计应考虑所处环境的地震烈度, 同时预留可靠度系数在水灾情况下的荷载要求, 确保在灾难时机车不运行的情况下, 接触网尽可能不发生结构大面积坍塌, 便于灾后重建和尽快投入运营。

1.5 抗火灾

火灾较易在铁路隧道中发生, 参照欧洲铁路联盟TSI SRT相关条款的强制性规定, 接触网在设计中预留了未来我国铁路运输向国际化接轨的技术条件, 确保火灾情况下接触网系统断电和安全救援, 设计锚段关节为:长度大于900 m的隧道口处, 有条件时尽量设置绝缘锚段关节;长度大于6 km的隧道内及隧道群区段, 每隔6 km设一处绝缘关节;长度大于2 km的隧道口处增设半锚段的过渡区, 隧道洞口内设置无补偿下锚, 隧道外设置全补偿下锚。

所有绝缘锚段关节配套设置纳入远动系统带接地的电动隔离开关。同时, 隧道内接触网吊柱支持结构的基础采用在二次衬砌中预埋槽道基础, 槽道为钢材质, 满足火灾时可持续经受近1 h的1 200℃高温灼烧的设计要求, 在高温时不会散发对生命构成威胁的有毒气体。同时确保在火灾情况下, 接触网主体结构不坍塌, 不引起隧道衬砌结构破坏, 便于紧急救援中人员疏导, 有利于灾后重建和尽快投入运营。

1.6 抗雷电灾害

武广高速铁路韶关以南地段是雷电相对集中地区, 高架线路暴露在地形相对平坦的区域时, 雷电侵害可能性较大。

为提高接触网的可靠性, 加强高速铁路接触网防雷电的侵害能力, 在加大绝缘爬距的基础上, 下列重点位置设置氧化锌避雷器。

(1) 供电线上网处。

(2) 雷害多发地区正线锚段关节处、电分相关节处。

(3) 雷害多发地区长度1 km及以上桥梁每一锚段关节处。

(4) 长度2 km及以上隧道、高架站房、封顶式雨棚站区的两端。

1.7 抗闪络故障灾难的接地保护设计

接触网接地与通信信号等专业共用接地体, 接入铁路综合接地系统, 根据施工图设置保护线或回流线 (通过扼流圈) 与钢轨的全并联或/及与综合地线相连, 有效降低钢轨电位, 保证人身安全。通过综合接地系统的等电位设计方法, 满足EN50122欧洲标准, 可大大减小雷电、短路、过电压故障时对设备的损害。

1.8 鸟类防护设计

武广高速铁路穿越鄂湘粤三省, 沿线自然景区和森林区较多, 风景优美, 鸟语花香。鸟类对接触网的危害主要是在接触网27.5 kV带电体和接地体间构建鸟巢, 其次是鸟类飞越跨线建筑物时, 可能造成27.5 kV接触网对其他结构物的闪络短路灾难。同时, 对自然保护区的鸟类生存安全也构成巨大威胁。为此, 武广高速铁路采取如下设计方案。

(1) 对接触网支持装置结构进行优化, 避免提供鸟类栖息所需的具有一定外形的结构或场地。优化支柱、肩架、设备托架、硬横梁等结构, 如采取在支柱顶端设置AF线肩架、对开关托架间距进行优化等措施。

(2) 遵循EN50122-1的接地防护标准, 结合综合接地系统方案, 提出在接触网受电弓接地保护区域内的桥梁、隧道、无砟轨道、声屏障、站台、跨线建筑物等预留闪络保护接地网的技术方案, 并接入综合接地系统, 避免鸟类飞过可能造成的闪络大电流故障, 引起跨线建筑物被烧毁。

2 避免接触网在灾难中断网的应急预案

2.1 提高系统抗灾能力的供电分段优化

武广高速铁路接触网系统为提高抗灾能力, 设计在事故或自然灾害发生时, 通过供电分段的技术优化, 尽可能缩短事故范围, 具备部分反行条件, 增加抢修上线通道。主要技术措施包括:渡线间设反行关节、站线与正线分束分段、分相尽可能远离车站咽喉、具备反行和抢修条件、隧道增加接地开关和绝缘分段关节、全线开关纳入远动控制等。

2.2 加强接触网灾难情况下的抢修能力

电气化铁路建设质量和运行速度的提高, 对供电抢修能力提出了更高要求, 应尽快提升供电抢修装备现代化水平, 将供电抢修能力建设纳入铁路救援体系建设中。建立供电故障抢修信息管理系统, 增加现场视频装置, 便于抢修指挥与决策。完善供电抢修预案和手段, 接触网抢修列车配置到供电段。在每个车站设置或预留接触网工区或抢修条件, 接触网工区配备2台接触网作业车。建议各铁路局结合硬件条件预留、配备抢修力量和救援装备, 适当增加抢修备品备件, 保证抢修人员配备到位并定期加强技术培训。

2.3 提高供电外部电源可靠性和电力线跨越铁路电网的安全性

(1) 积极协调电力部门, 抓紧出台确保铁路供电运行安全的技术政策和措施。

(2) 提高地方电力跨越线架设标准和供电电源的可靠性。牵引变电所要具备2路独立的外部电源, 实现真正意义的双电源, 并优先提供220 kV电源。

(3) 提高跨越线的安全可靠性。10 kV及以下等级的线路全部改由电缆穿越铁路线;35 kV及以上等级的线路可采用电缆穿越, 或采取增大线径、减小跨距、提高杆塔高度和强度等措施。

(4) 积极采取跨越线防护措施。在大跨越线路的接触网上方加强采用隧洞式防护措施, 避免跨越线断线造成严重后果。

3 结束语

武广高速铁路接触网设计所采取的防灾技术措施, 主要是针对风灾、火灾等意外灾害的加强措施。在正常运营模式下, 如在电气分相的中性区域, 机车等操控模式不当或机车不断电自动过分相的不当使用时, 也可能引发牵引供电不同电气分相间的相间短路, 进而可能导致接触网塌网等严重事故。因此, 还需结合列控等新技术新设备, 研究探索不同专业间的协同作业对接或机电联控组织措施, 共同杜绝或减少事故、灾害的发生或不良影响, 共同实现高速接触网系统技术性能优良, 安全稳定运行。

摘要：高速铁路接触网系统作为无备用的重要设施, 应满足动车组安全运行需要, 并适应高速度、高密度、大功率的供电能力要求;满足双列动车组联挂高速运行情况下, 双弓取流时良好的弓网动态接触关系;满足免维护、少检修、抵御自然环境侵害的安全可靠要求。武广高速铁路采用基于高速接触网系统SiFCAT350方案的抗灾能力设计, 吸纳国内外抗灾最新研究成果和工程改良措施, 参照最新国际技术标准, 重点借鉴德国、荷兰和日本高速铁路接触网工程建设经验。

参考文献

[1]GB50009—2008建筑结构荷载规范[S], 2008

[2]European Communities.TSI SRT Safety for Railway Tunnel[S], 2006

[3]中铁第四勘察设计院集团有限公司.客运专线铁路接触网SiFCAT350工程技术研究[R], 2005