杏鑫代理_淺談高速鐵路安全文化

  我國的高速鐵路從建設伊始,就將安全放在首要關注的重要地位。與高速鐵路安全相關的設備、運營管理等環節,都在強化以信息技術為實現手段的安全檢測、監測和管理系統。高速鐵路通過哪些手段來保障列車的運營安全,本文將一一為您揭密!

  對於鐵路運輸來說,行車安全是第一位的,高速鐵路猶是如此。列車在地面上飛馳,速度越來越快,規模越來越大,里程越來越長,高速下影響安全的危險因素也 會呈變量級增長,一旦列車在高速行駛狀態下出現故障,那麼顯然會是一種毀滅性的失控狀態。可以想象,在時速300公里或者350公里的軌道上,一旦有任何 問題發生,乘客的自我救助的可能性會有多大?

  也因為此,世界各國修建高速鐵路,都將旅客的生命安全和行車安全放在首位,將安全技術作為高速鐵路的先導型技術加以系統研究。高速鐵路從時速 160公里上升至350公里,高速路的密度行車,給高速鐵路建設帶來諸多方面的技術挑戰,涵蓋通信信號、調度指揮、高速動車組、土木工程等各個領域,用以 支持列車加速的技術成倍升級,對於安全係數的考慮同樣包含在不斷升級的技術之中。

  “我國高速鐵路的安全性是完全有保障的。”對此,鐵道部總工程師何華武指出,“一是高速鐵路的技術和設備先進可靠,完全符合國際公認的安全標 准,並經過了充分聯調聯試和試運行;二是系統設計嚴格遵循故障導向安全的理念,當設備發生故障時,系統自動採取降速慢行、關閉信號、停車等故障導向安全的 措施;三是建立了一整套完善的運營管理、安全管理、設備維護和應急措施等管理制度體系和運行機制;四是建立了一支經過不同層次技術培訓、適應高鐵崗位要求 的運營管理及維護隊伍;五是裝備了功能全面、精確可靠的防災報警監控和視頻監控系統,能對異物侵線、大風、地震、雨雪等自然災害及治安綜合情況進行實時監 測監控,通過列控系統和調度指揮及時進行防範。”顯然,中國的高速鐵路是以一整套高科技體系來保障的。

  中國中鐵電氣化局集團工管中心項目經理姜宏勛指出,高速鐵路是個系統化集成化的大型系統,安全是無所不在的需求,其貫徹的是积極的主動安全理念——與高速鐵路相關的設備、運營管理等環節,從承建開始的每一部分,每一個系統,都從安全的角度出發進行設計、建設!

  核心支持——無砟軌道安全

  軌道是高鐵列車運行的基礎,一條全封閉的軌道線是高速列車運行最重要的環節之一。列車以高速運行,軌面上微小的不平順都可能引起列車的強烈震 動,任何外來的故障或者碰撞都有可能導致高鐵發生出軌的惡性事故。因而,高速鐵路軌道的高平順性以及高穩定性對於列車的正常運行來說至關重要。

  與普速鐵路不同,高速鐵路全線鋪設的無砟軌道,這也是高速列車得以高速行駛的支撐條件。中國的高速鐵路無砟軌道是在引進先進國家技術基礎上,按 照我國的設計標準進行消化吸收再創新后建設的。以武廣高鐵為例,無砟軌道採用世界首創板式道岔,依靠紅外探測儀將沉降誤差嚴格控制在1mm以內,並且在各 類橋樑和隧道的建設中,採用大量計算機仿真等技術,進行多項試驗嚴格控制橋樑結構與無砟軌道的匹配。

  為保障列車平穩高速運行,無砟軌道對路基的沉降控制是以mm為單位控制的,一旦發生沉降不均,高鐵就不能高速運行。在基建過程中,無砟軌道施工 高精度的要求,那麼在運行過程中,軌道的精確度如何來監測呢?據中鐵電氣化局姜宏勛介紹,高鐵定期開出一列動檢列車,對全線線路及牽引供電等設施的各項參 數進行嚴格的安全檢查,其中對軌道檢測是用紅外探測儀等設備,依靠激光三維定位技術對高速線路進行全面的精測精量,對所有基礎設施的狀態進行檢測,對高速 鐵路進行全面的“診脈”,確保軌道的安全。

  供電——高鐵運行的“血液”

  電力系統是確保調度指揮、信號、通信、旅客服務等系統重要負荷安全、可靠、不間斷運行的基礎設施。在高鐵上運行的高速動車組,利用列車上方伸出 的“受電弓”從鐵路上方架設的接觸網上取得高壓電流,從而獲得持續充足的動力。高鐵的電力供應,如同人身上的血液一般,源源不斷的給高鐵機車提供運行的動 力,一旦出現供電故障,電流不穩對整個車輛會產生很大的衝擊,高速列車將無法運行。

  影響供電系統安全運行的因素主要包括兩個部分:一是自身設備的可靠性;二是外部條件諸如自然環境、自然災害等的變化對系統的破壞。高速鐵路的供 電系統可靠性高。中鐵電氣化局姜宏勛介紹,高鐵全線採用兩路電,擁有備用裝置,一旦線路出現故障,電腦會在瞬間啟動備用裝置,保證供電的正常。同時,供電 設備還會採用遠動控制裝備,使用自診斷功能,具體檢測到故障發生地,維管系統會迅速的跟進搶修。也就是,供電系統本身採用了足夠的冗餘備用來保證其正常運 行。

  除此之外,高鐵供電設備包括變電所、分區所、開閉所、自耦變壓器等,大多為無人值守場所,自然災害及外界侵入物的襲擊將嚴重影響供電設施的安全,危及高速鐵路的運行設備的運行是否正常,綜合視頻監控系統在此處派上用場。通過C3等自動化系統來對沿線的線路、道岔、車速、區間空閑情況等進行安全監控。

  軟件支撐——高精度的運營控制系統

  高速鐵路的最小行車間隔為3分鐘,在如此高速度的的密度行車下,保證車輛的正常行駛就顯得重要且必要,一旦出現追車事故,不是翻車就是脫軌,光 想想後果就很可怕。高速鐵路保持高速度行駛,除了土建工程,更體現在軟件裝備上,集行車控制、調度指揮、信息管理和設備監測於一體的綜合自動化系統統一指 揮系統,基本涵蓋了高鐵列車運行的所有關鍵業務,是確保高鐵實現高速度、高密度的中樞神經,是列車安全運行組織與管理、列車運行控制、動車和車輛運用管 理、供電管理、綜合維修、旅客服務等業務的集合。它通過對列車運行計劃、列車運行、動車組使用、供電狀況、旅客服務、設備維護及安全信息的綜合處理,向高 速鐵路管理、組織和實施部門提供列車運行的所有關鍵數據,實現綜合運用與系統整體的優化控制。

  當前,我國的高速鐵路列車採用的是CTCS-3世界先進列控系統——相當於人的大腦,高速鐵路必須擁有這樣一個先進高鐵的運營控制系統。普速鐵 路是以人控為主,機器做輔助的,而高速鐵路是反過來的——機器控製為主,人是輔助的。豐富的信息採集系統能讓司機“看”得更遠,在駕駛室的显示屏上,司機 到能看到前方32公里的路況信息,可以從容地應對突發事件,同時,列控系統能對列車運行速度進行監督與控制,自動調整各列車間的追蹤間隔,避免追車撞車事 件的發生。

  儘管採用了高科技的列控系統,高速鐵路還通過嚴密的邏輯來保障安全。據業內人士介紹,高鐵遵從“故障導向安全原則”,當系統檢測到任何可能影響 列車安全運營的因素時,都會自動採取安全措施,及時防止發生災難性後果。這些措施包括設備切換(例如列車速度的測量,從一套可疑的測速設備,切換到另一套 可信任的測速設備)、降級運行(例如車載列控設備與RBC無線通信故障,超過一定時間而未成功重連時,列車就降級到CTCS-2運行),以及減速停車等 等......總之,就是預估一切可能出現的不利因素,採取措施避免出現事故。

  自然災害侵襲 防災安全監控系統護駕

  中國地域遼闊,高鐵線路貫穿南北,作為存在於自然界的構造物,受到自然災害(主要是指風、雨、洪水以及冰雪)的侵襲是不可避免的。“針對可能發 生的各類危及行車安全的災害,建立安全、可靠、實時、準確的鐵路安全防災監控和信息傳輸體系,制定科學有效的預警機制和應急預案,在災害發生前或發生后及 時控制運行列車減速或停車,使各種多發、隨機的自然災害造成的破壞力降低到最小程度或避免災害的發生非常必要。”佳訊飛鴻葛鵬強調。

  日本、德國、法國等國均採用了較完善的安全設施保障列車行車安全。例如,日本新幹線對風、雨、洪水、雪、地震、異物侵限進行監測,當達到報警控 車條件時立即對列車限速,當地震報警時立即切斷接觸網電源;法國高速鐵路對風、地震、異物侵限進行監測,當風、地震、異物侵限監測達到報警控車條件時立即 對列車限速。我國也要求高速鐵路設置防災安全監控系統。

  對於高鐵而言,自然災害中最為嚴重的是強風的侵襲,強風對高速行駛中的列車構成威脅,同時對於輸電線路以及受電弓造成影響;雨、洪水則不像地 震、風災那樣具有突發性,是循序漸進的一種災害,鐵路受雨影響較大的區域主要在路堤、橋樑以及路塹自然邊坡損壞;積雪情況下會對車輪底部造成影響,而列車 在高速行駛下,甩出的冰塊有可能會損害鐵路周邊的通信設備以及供電設備,高速甩出的冰塊會對周邊的設施設備產生不利影響。

  防災監控系統通過安裝各種類型的傳感器,對各災害監測的原始信息,通過數據處理、分析與判斷後,傳送至綜合調度中心。同時,綜合視頻監控系統在 各長大隧道口、公路橋跨鐵路、公路與鐵路并行路段等現場均有視頻監控點,對防災監控系統做補充,通過將現場報警點的圖像上傳至調度中心,以便調度中心全面 直觀的了解現場災害程度,根據災害的性質和級別,對運行中的列車或實施預警,或限速運行,或中止行車,為列車運行計劃調整、控制提供依據,以確保高速列車 運行安全。“防災安全監控系統是保證高速鐵路安全運行的重要基礎設施之一,是綜合調度中心不可缺少的一個組成部分。”佳訊飛鴻葛鵬補充說。

  抵禦不速之客

  眾所周知,飛機撞鳥,後果難測,高速列車雖然沒有如此敏感,但是非法人員入侵、異物侵限、落物以及坍塌等均會對高速鐵路的行車安全造成極大的威脅。

  高鐵全線封閉式運行以防止非法人員的入侵,但是,人是主動且不可控因素,很難完全禁止。因此,除了高速鐵路沿線發布有相關規定,禁止人員破壞入侵,還通過視頻監控系統,全線監控,配合人員巡邏,以防止非法人員的侵入。(最專業的安全生產管理-風險世界網)

  而落物、坍塌則主要在橋樑、公跨鐵、多種線路穿越的位置,公路上跨鐵路橋(鐵路在下)的落物,以及土建工程中複雜地區的坍塌,對高鐵的基礎設施 產生影響。“高速鐵路沿線主要通過視頻監控進行防禦,通過對路基、路口、橋樑、隧道、公跨鐵(公路跨鐵路橋,鐵路在下)、咽喉區的監視,來確定路線的安全。”天地偉業陳虹旭說道。

  同時,在建設過程中,還會根據預測的塌方範圍及落物軌跡,設置崩塌、落物防護監測網,主動防禦落物,同時隧道口、山體滑坡等不太明顯的一些位 置,安裝探測器,建立防護、監測報警系統。目前的監測方式主要以紅外對射探測器和電網傳感器為主,視頻監控為輔的方式,以京津城際高速鐵路落物監測系統為 例,採用的是單電網監測方式,同時輔助視頻監控系統對現場狀況進行確認。在沿線5座公跨鐵橋兩側金屬防護網上安裝單電網監測電纜,當有落物附落到防護網上 切斷監測電纜迴路時,防災安全監控系統就發出報警。當監測系統檢測到設施被落物毀壞時,段及工區系統立即產生報警信號,並上報中心繫統,同時通過綜合調度 系統,將報警信息提供給綜合維修調度子系統、列控系統;由綜合維修調度子系統發布巡查命令,由列控系統指揮列車立即停車,同時通知相關部分進行搶修。

  結語

  安全是高速鐵路的生命線。高速鐵路的安全涉及到建設、運營管理、指揮調度的方方面面,是一個整體安全的概念,每一個要素都決定着高鐵安全的成 敗。毫無疑問,高速鐵路安全要貫徹主動安全意識,保證建設的每個系統環節安全,同時對基礎設施、環境、車站等方面進行全面的狀態監控,形成了一個覆蓋從基 礎設施到運營管理全過程的安全保障體系,確保高鐵安全持續穩定。

責任編輯:chenli


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