基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种铁路防灾安全监控系统，尤其是涉及一种采用GSM技术进行远程信息传输的铁路防灾安全监测系统，由现场数据采集层、数据处理层和作为防灾终端的应用终端层组成，应用终端层与CTC系统连接；现场数据采集层包括风、雨、雪传感器和现场数据处理单元，传感器采集风、雨、雪的数据信息，通过现场数据处理单元和GSM网络发送给数据处理层；数据处理层对现场数据采集层发来的数据进行分析处理后将信息发送至应用终端层。本实用新型专利技术取消了现场监控单元，使现场监测设备和中心数据处理层的数据处理服务器通过GSM网络直接通信，使监测系统布线方便、造价低，减轻铁路监控人员的工作量，同时提高灾情监控的效率，满足现代铁路防灾监测的需求。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铁路防灾安全监控系统，尤其是涉及一种采用GSM技术进行远程信息传输的铁路防灾安全监测系统。
技术介绍
列车运行安全与人民群众的人身财产息息相关。我国幅员辽阔，地形复杂，气候变化大，致使导致铁路事故的自然灾害分布广泛，类型众多，发生频繁，各种自然灾害给我国铁路部门造成了巨大损失，也对铁路安全正点运行构成了极大的威胁。随着计算机技术和通信技术的发展，铁路部门开始采用铁路防灾安全监控系统对危害铁路安全的自然灾害进行监控。目前的铁路防灾安全监控系统一般由现场监控单元通 过通信电缆采集风、雨、雪传感器的数据信息，然后通过以太网发送给数据处理服务器。由于通信电缆传输距离的限制，每隔一定距离就需要设一个现场监控单元，这样一条铁路线就需要设置很多现场监控单元，工程造价高，同时由于需要沿铁路线铺设，而铁路线一般长而且经过的地区偏僻，所以施工复杂，维护困难。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有铁路防灾安全监控系统中现场监控单元造价高、施工复杂、维护困难的不足，提出了一种基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，此系统取消了现场监控单元，使现场监测设备和中心数据处理层的数据处理服务器通过GSM网络直接通信。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案为基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于由现场数据采集层、数据处理层和作为防灾终端的应用终端层组成，应用终端层与CTC系统连接；现场数据采集层包括风、雨、雪传感器和现场数据处理单元，传感器采集风、雨、雪的数据信息，通过现场数据处理单元和GSM网络发送给数据处理层；数据处理层对现场数据采集层发来的数据进行分析处理后将信息发送至应用终端层。前述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，所述的现场数据处理单元为微处理器，微处理器分别与作为时间基准的时钟模块、液晶显示模块、GSM模块、传感器数据采集模块连接；传感器数据采集模块获取的数字信号由微处理器进行处理并显示于液晶面板，微处理器控制GSM模块并通过GSM移动网络将数据发送至数据处理层的数据处理服务器。前述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，所述的微处理器集成有通用异步接收/发送装置UART，UART通过天线与GSM模块连接。前述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，所述的微处理器与看门狗电路连接，所述的现场数据采集层还设有JTAG电路。前述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，所述的数据处理层设有用于分析处理由现场数据采集层发来的数据的数据处理服务器和用于储存现场监测数据的数据库服务器。前述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，所述的微处理器为ARM处理器。本系统没有设置现场监控单元，即取消了现场监控层，直接将监测设备采集到的现场数据通过GSM无线网络发送给数据处理层的数据处理服务器。数据处理服务器对这些数据进行处理，把处理后的数据发送给应用终端层，同时还要把这些数据存入本层数据库服务器。应用终端层的防灾终端一般分为调度终端和工务终端，调度终端设在铁路的调度所，工务终端设在铁路的各工务处和综合维修段。调度终端有制定行车预案的权限，工务终端则没有。同时调度终端通过通信接口设备连接于CTC系统接口，向其发送报警、预警信息，发生灾害时提醒调度员及时查看防灾终端上各监测点的状态、并可进行历史数据查询、趋势分析等。 本技术采用模块化结构，各监测点的接入相对独立，新接入的监测点只需要增加新的监测设备，不影响现有系统的结构；取消了现场监控单元，使现场监测设备和中心数据处理层的数据处理服务器通过GSM网络直接通信，使监测系统布线方便、造价低、施工相对简单、维护更为容易，减轻铁路监控人员的工作量，同时提高灾情监控的效率，满足现代铁路防灾监测的需求。附图说明图I本技术的系统方框图；图2现场数据采集层的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述。以下实施案例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。防灾监测系统是一套集灾害信息采集、分析、处理和指导、辅助安全行车的平台，主要是对危及铁路运输安全的自然灾害进行监测，并提供经处理后的灾害预警信息、限速信息或停运信息等，为运营调度中心运行计划调整、下达行车管制、抢险救援、维修提供依据，以保证列车安全正点、高效、舒适。目前通用的铁路防灾安全监控系统按设备分为四层应用终端层、数据处理层、现场监控层和数据采集层，而现场监控单元造价高、施工复杂、维护困难。图I是本技术的系统结构框图，现场数据采集层的风、雨、雪传感器沿铁路沿线安装，安装地点根据铁路运营速度及沿线气象条件、地理环境，合理布设并适时调整。数据处理层由数据处理服务器接受到现场监测信息后，首先解析出监测点的ID，然后对其中的风、雨、雪信息进行分析处理，得出报警等级后重新打包数据发送给防灾终端。此外，风雨雪的信息按周期存入数据库服务器的SQL Server数据库中，用于支持系统的数据查询和统计功能。应用终端层的防灾终端以图形、文本等方式显示风、雨、雪的报警、预警信息以及相应的行车管制预案，并提供声光报警。图2为现场数据采集层结构示意图，其以ARM处理器芯片PLC2103为核心作为现场数据处理单元，由GSM模块、传感器数据采集模块和时钟模块、Flash数据存储模块、键盘与IXD显示模块组成。显示模块完成风、雪、雨情显示和查询、功能和参数设置等工作。时钟模块选取的实时时钟芯片由总线和ARM通信，为数据采集终端提供时钟基准，时钟信息包由年、月、日、时、分、秒组成。数据采集模块所获取的信息通过串口发送给ARM芯片，处理后该信号通过GSM无线通信模块(即GSM模块)并借助GSM移动网络把信息传送给数据处理服务器。上位机操作员也可通过发送特制格式的信息方式以在数据库服务器中查询各项数据。上述实施例不以任何形式限制本技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本技术的保护范围。权利要求1.基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于由现场数据采集层、数据处理层和作为防灾终端的应用终端层组成，应用终端层与CTC系统连接；现场数据采集层包括风、雨、雪传感器和现场数据处理单元，传感器采集风、雨、雪的数据信息，通过现场数据处理单元和GSM网络发送给数据处理层；数据处理层对现场数据采集层发来的数据进行分析处理后将信息发送至应用终端层。2.根据权利要求I所述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于所述的现场数据处理单元为微处理器，微处理器分别与作为时间基准的时钟模块、液晶显示模块、GSM模块、传感器数据采集模块连接；传感器数据采集模块获取的数字信号由微处理器进行处理并显示于液晶面板，微处理器控制GSM模块并通过GSM移动网络将数据发送至数据处理层的数据处理服务器。3.根据权利要求2所述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于所述的微处理器集成有通用异步接收/发送装置UART，UART通过天线与GSM模块连接。4.根据权利要求2所述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于所述的微处理器与看门狗电路连接，所述的现场数据采集层还设有JTAG电路。5.根据权利要求I所述的基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于GSM网络的铁路防灾安全监测系统，其特征在于：由现场数据采集层、数据处理层和作为防灾终端的应用终端层组成，应用终端层与CTC系统连接；现场数据采集层包括风、雨、雪传感器和现场数据处理单元，传感器采集风、雨、雪的数据信息，通过现场数据处理单元和GSM网络发送给数据处理层；数据处理层对现场数据采集层发来的数据进行分析处理后将信息发送至应用终端层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄真，王大卫，张昆，刘鹏宇，朱微维，陈颖峰，赵明桂，刘娜，闫春乐，李聪，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：