李曉宇，劉敬輝

（中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，北京 100081）

高速鐵路的列車運(yùn)行速度高達(dá)300～350 km/h，列車在高速運(yùn)行時可能遇到的災(zāi)害種類很多，主要包括：大風(fēng)、暴雨、大雪、雷電、冰凍、地震、路基沉降、滑坡及泥石流、異物侵限等，不僅容易導(dǎo)致列車晚點(diǎn)、停運(yùn)等情況發(fā)生，嚴(yán)重時還將誘發(fā)列車脫軌、線路損壞等事故，危及旅客生命財產(chǎn)安全。

以日本、法國、德國為代表的國外高速鐵路，均建立了比較完善的高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)，并制定了相關(guān)檢修辦法和運(yùn)用管理規(guī)范，取得了良好的防災(zāi)減災(zāi)效果。我國鐵路部門一直把確保旅客生命財產(chǎn)和行車安全放在首位，同樣建立了高速鐵路自然災(zāi)害及異物侵限監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱防災(zāi)系統(tǒng)），在保障高速鐵路運(yùn)營安全方面發(fā)揮了重要作用。

眾多專家、學(xué)者也對如何更為有效地發(fā)揮防災(zāi)系統(tǒng)的安全保障作用開展了大量研究。劉俊、包云、王瑞等[1-3]在闡述日本鐵路綜合防災(zāi)系統(tǒng)建設(shè)情況的基礎(chǔ)上，提出完善大風(fēng)監(jiān)測報警系統(tǒng)、構(gòu)建大雪防災(zāi)系統(tǒng)、試點(diǎn)建設(shè)地震早期報警系統(tǒng)等建設(shè)我國鐵路綜合防災(zāi)系統(tǒng)的建議；王俊、沈志凌、令狐勇生等[4-6]在總結(jié)國內(nèi)外防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)方案的基礎(chǔ)上，提出了我國高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案；郭治國[7]開展了鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)在滬寧高速鐵路的應(yīng)用研究，指出滬寧高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)是架構(gòu)于通信傳輸系統(tǒng)之上的一套集風(fēng)、雨、異物侵限等災(zāi)害信息采集、分析、處理和指導(dǎo)、輔助安全行車的平臺。但由于多種原因，我國各條高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)的技術(shù)水平以及設(shè)備等還存在差異，有必要針對相關(guān)系統(tǒng)的可靠性開展優(yōu)化分析，促進(jìn)高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用管理水平的提高。

1 防災(zāi)系統(tǒng)可靠性影響因素分析

為合理、有效地確定影響高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)可靠性的主要因素，首先有必要充分了解我國高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)的構(gòu)成及主要功能，在此基礎(chǔ)上明確具體分析對象和指標(biāo)參數(shù)等情況。

1.1 防災(zāi)系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能

我國高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)包括5個子系統(tǒng)，即風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)、雨量監(jiān)測子系統(tǒng)、雪深監(jiān)測子系統(tǒng)、地震監(jiān)控子系統(tǒng)和異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)[8]，系統(tǒng)構(gòu)成見圖1，現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備見圖2。

圖1 高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)構(gòu)成

圖2 高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備

1.1.1 風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)

風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測線路沿線風(fēng)速、風(fēng)向信息，由現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端和信息傳輸通道等構(gòu)成。其中，現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)包括1臺或多臺風(fēng)速風(fēng)向計以及相關(guān)接口和配件；監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及相關(guān)通信接口等組成。

1.1.2 雨量監(jiān)測子系統(tǒng)

雨量監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測線路沿線降雨量信息，由現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端、信息傳輸通道等部分構(gòu)成。其中，現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)包括1臺或多臺雨量計以及相關(guān)接口和配件；監(jiān)控單元負(fù)責(zé)雨量信息的計算、轉(zhuǎn)發(fā)；監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備收集監(jiān)控單元發(fā)送的監(jiān)測信息、報警信息，存儲數(shù)據(jù)；監(jiān)控終端為行車指揮、維修、救援部門顯示雨量實(shí)時數(shù)據(jù)及報警信息。

1.1.3 雪深監(jiān)測子系統(tǒng)

雪深監(jiān)測子系統(tǒng)主要監(jiān)測線路沿線降雪量信息，由現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端、信息傳輸通道等部分構(gòu)成。其中，現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)由雪深計、通信接口、傳輸設(shè)備以及相關(guān)配件組成；監(jiān)控單元由監(jiān)控主機(jī)模塊、雪深數(shù)據(jù)采集板、現(xiàn)場控制器模塊以及其他相關(guān)通信接口組成；監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及相關(guān)通信接口等組成；監(jiān)控終端由監(jiān)測報警顯示設(shè)備、音響報警設(shè)備、控制主機(jī)及相關(guān)通信接口組成。

1.1.4 地震監(jiān)控子系統(tǒng)

地震監(jiān)控子系統(tǒng)主要監(jiān)測線路沿線地震信息，目前預(yù)警功能尚在開發(fā)完善中。地震監(jiān)控子系統(tǒng)由現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端、信息傳輸通道等部分構(gòu)成。其中，現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)包括1臺或多臺強(qiáng)震儀以及相關(guān)接口和配件；監(jiān)控單元由監(jiān)控主機(jī)模塊、地震數(shù)據(jù)采集板、現(xiàn)場控制器模塊、與列控系統(tǒng)接口、與牽引變電接口以及其他相關(guān)通信接口組成；監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、磁盤陣列、核心網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)以及相關(guān)通信接口等組成；監(jiān)控終端由監(jiān)測報警顯示設(shè)備、音響報警設(shè)備、控制主機(jī)及相關(guān)通信接口組成。

1.1.5 異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)

異物侵限監(jiān)控子系統(tǒng)主要監(jiān)測線路沿線異物侵限情況，由現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端及傳輸通道構(gòu)成。其中，現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備主要由異物監(jiān)測設(shè)備、報警發(fā)生設(shè)備、現(xiàn)場試驗(yàn)設(shè)備組成；監(jiān)控單元主要由主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、繼電器組合組成；監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要由應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、存儲設(shè)備、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成；監(jiān)控終端主要由監(jiān)控主機(jī)、報警音響設(shè)備組成，分為調(diào)度終端、維護(hù)終端等。

根據(jù)上述分析，可以按照我國高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)的構(gòu)成及主要功能，將各層級監(jiān)測設(shè)備細(xì)分為現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)控單元、監(jiān)控數(shù)據(jù)處理設(shè)備、監(jiān)控終端等，并將系統(tǒng)運(yùn)用故障率、設(shè)備故障報警率確定為衡量防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用可靠性的2項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)。通過統(tǒng)計分析各層級監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)運(yùn)用故障和設(shè)備故障報警情況，研究得到影響高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)可靠性的主要因素。

1.2 基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)的可靠性影響因素

針對多家鐵路局集團(tuán)公司管內(nèi)典型高速鐵路開展防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用情況調(diào)研，從鐵路局集團(tuán)公司用戶終端收集1個年度周期內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)用故障和設(shè)備故障報警數(shù)據(jù)，應(yīng)用統(tǒng)計分析方法，分別以各層級監(jiān)測設(shè)備為對象，以次/月為單位，計算得到相應(yīng)防災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)用故障率和設(shè)備故障報警率（見表1）。

表1 典型高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)某年度內(nèi)運(yùn)用情況 次/月

由表1可以看出，部分線路的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備與監(jiān)控單元設(shè)備故障報警情況較多，一定程度上影響和制約相關(guān)防災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)用效果。其中，線路3的設(shè)備故障報警率高是因?yàn)閳缶畔⒅饕窃O(shè)備自檢信息（如A、B網(wǎng)絡(luò)切換等），而非實(shí)際的故障信息。

進(jìn)一步，通過對鐵路局集團(tuán)公司防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用管理部門發(fā)放調(diào)研表的方式，收集防災(zāi)系統(tǒng)在運(yùn)用過程中出現(xiàn)的主要故障類型及其在一定時期內(nèi)的發(fā)生頻次數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場防災(zāi)系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障報警的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，得到其主要影響因素有：UPS電源故障、數(shù)據(jù)采集板故障、異物雙電網(wǎng)傳感器故障、通信網(wǎng)絡(luò)故障以及雷擊等，這些因素導(dǎo)致的防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用故障情況在現(xiàn)場屢有發(fā)生。

但值得注意的是，不同線路防災(zāi)設(shè)備的具體故障情況存在一定差異，例如，對于線路1，其防災(zāi)系統(tǒng)的工務(wù)終端界面顯示設(shè)備故障報警主要包括風(fēng)單元通信故障（約占51.8%）、雨單元通信故障（約占14.4%）、異物單電網(wǎng)故障（約占11.4%）、脫離監(jiān)控（約占5.8%）、終端網(wǎng)絡(luò)異常報警（約占4.2%）等，多為間歇性報警；而線路2防災(zāi)系統(tǒng)的工務(wù)終端界面顯示設(shè)備故障報警主要包括氣象數(shù)據(jù)異常（約占68.1%）、終端通信中斷（約占9.9%）、監(jiān)控主機(jī)單套故障（約占6.8%）、異物單電網(wǎng)故障（約占6.2%）等。

此外，不同調(diào)研時期的數(shù)據(jù)對比顯示，同一線路的防災(zāi)系統(tǒng)經(jīng)過一段時間運(yùn)用，系統(tǒng)設(shè)備在磨合與調(diào)整后其故障發(fā)生頻率有所減少，運(yùn)用狀況將會得到一定程度的改善。

2 防災(zāi)系統(tǒng)典型問題及原因分析

防災(zāi)系統(tǒng)在各條高速鐵路線路上均有應(yīng)用，不同線路的防災(zāi)系統(tǒng)在運(yùn)用過程中出現(xiàn)的問題不盡相同。在調(diào)研收集不同線路防災(zāi)系統(tǒng)現(xiàn)場運(yùn)用問題的基礎(chǔ)上，總結(jié)提煉其中的共性典型問題，并深入剖析發(fā)生原因，將對優(yōu)化完善現(xiàn)有防災(zāi)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)場針對性和實(shí)踐指導(dǎo)價值。

2.1 現(xiàn)場典型問題

（1）現(xiàn)場風(fēng)監(jiān)測點(diǎn)布局無法充分覆蓋線路所有大風(fēng)區(qū)段。例如，線路局部溝谷等風(fēng)速較大地段未設(shè)置風(fēng)速儀或者設(shè)置密度不足，造成防護(hù)限速區(qū)間過大，列車經(jīng)過大風(fēng)監(jiān)測點(diǎn)約6 min后，大風(fēng)監(jiān)測點(diǎn)顯示大風(fēng)限速300 km/h，18 s后風(fēng)速達(dá)到停運(yùn)，軌道電路變紅，10 min后逐漸恢復(fù)常速。

（2）大風(fēng)報警的門限值規(guī)定、預(yù)警功能以及應(yīng)急的時效性不夠合理。經(jīng)統(tǒng)計，在實(shí)際運(yùn)用中，一般限速報警風(fēng)速僅持續(xù)1～4 min，往往調(diào)度所發(fā)布限速命令后，列車運(yùn)行至監(jiān)測點(diǎn)時風(fēng)速已正常，無法滿足結(jié)合本線大風(fēng)特征及時調(diào)整報警時限和解除報警時限的報警、預(yù)警和控車要求。

（3）異物侵限監(jiān)控多次發(fā)生誤報或系統(tǒng)自身故障影響列車正常運(yùn)行的情況。例如，系統(tǒng)故障導(dǎo)致CTC軌道電路短路，干擾列車正常行車秩序，特別是軌道電路紅光帶，在沒有處理的情況下，反復(fù)出現(xiàn)自動消失后數(shù)小時又變紅的現(xiàn)象。工務(wù)部門現(xiàn)場檢查防異物雙電網(wǎng)，確認(rèn)實(shí)際無異物侵限，聯(lián)同廠家進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)基站防災(zāi)監(jiān)控單元1處端子保險管燒斷，造成中繼站的上行繼電器落下發(fā)生紅光帶，更換保險管后恢復(fù)正常。

（4）防災(zāi)系統(tǒng)各廠商設(shè)備制式及數(shù)據(jù)格式不兼容，監(jiān)控終端界面不統(tǒng)一。例如，某行調(diào)臺管轄2條及以上高速鐵路，由于此問題導(dǎo)致需設(shè)置多個防災(zāi)監(jiān)控終端。

（5）防災(zāi)系統(tǒng)設(shè)備通信故障持續(xù)報警、中斷間歇報警發(fā)生較多。此外，工務(wù)終端無效設(shè)備故障報警偏多，且報警聲音不明顯、不易被及時發(fā)現(xiàn)。例如，某廠家軟件多次出現(xiàn)傳感器通信異常、網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)等故障報警，經(jīng)確認(rèn)大部分為設(shè)備自檢信息，極易將自檢信息與真正故障信息混淆。

（6）防災(zāi)施工線纜問題。防災(zāi)備用電纜方面，由于異物侵限電纜為特殊路徑的專用電纜，一旦電纜出現(xiàn)故障將對正常行車產(chǎn)生較大影響；防災(zāi)電纜徑路方面，由于防災(zāi)系統(tǒng)電纜徑路多處于農(nóng)田內(nèi)，存在一定的防護(hù)隱患。

（7）防災(zāi)系統(tǒng)防雷存在一定隱患。例如，部分現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、軌旁控制器、基站內(nèi)安裝的電源防雷及數(shù)據(jù)防雷單元，當(dāng)遭到雷擊致使防雷裝置受損時，雖然能夠保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受損壞，但影響系統(tǒng)的正常使用，特別是軌旁控制器，多次因防雷裝置受損而影響行車。

（8）部分防災(zāi)上道設(shè)備的標(biāo)定、檢定較為困難，一些防災(zāi)系統(tǒng)備品備件配置不足。

2.2 原因分析

（1）防災(zāi)系統(tǒng)現(xiàn)場監(jiān)測點(diǎn)布局方案尚未經(jīng)過長期、充分的試驗(yàn)論證，無法提供科學(xué)、合理的布點(diǎn)數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求不夠具體和細(xì)化，在實(shí)際應(yīng)用時不能實(shí)現(xiàn)與線路實(shí)際情況的緊密結(jié)合。

（2）大風(fēng)預(yù)警在世界范圍內(nèi)是一項(xiàng)技術(shù)難題。在短時間內(nèi)對瞬時強(qiáng)風(fēng)作出準(zhǔn)確預(yù)測并及時控車，對構(gòu)建預(yù)測模型的合理性和精準(zhǔn)度都有極高要求。目前國內(nèi)外已有一些探索性的研究和嘗試。馬韞娟等[9]利用基于最小二乘法的線性回歸方程對強(qiáng)風(fēng)（陣風(fēng)）系數(shù)進(jìn)行計算，可為行車指揮控制系統(tǒng)提供較為合理的速度限制指令信息，或?yàn)閱討?yīng)急預(yù)案提供決策依據(jù)；王楠等[10]采用失效模式及影響分析法（FMEA）對大風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)中影響可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，通過創(chuàng)建隨機(jī)模型檢驗(yàn)了大風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。建議采取試點(diǎn)的方式，在部分大風(fēng)區(qū)段或者通過風(fēng)洞開展相關(guān)科學(xué)試驗(yàn)，盡快實(shí)現(xiàn)這方面技術(shù)上的突破，在積累1個完整風(fēng)季的氣象數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，研發(fā)具備大風(fēng)預(yù)警功能的風(fēng)監(jiān)測子系統(tǒng)，并且預(yù)警時間、風(fēng)速時距、預(yù)測誤差等指標(biāo)均須滿足一定的技術(shù)要求。

（3）異物侵限系統(tǒng)采用的部分型號繼電器，當(dāng)電纜混線時可能造成原本防災(zāi)故障落下的繼電器錯誤吸起，不符合故障導(dǎo)向安全原則，可考慮采用偏極繼電器。此外，還可能由于傳感器故障造成異物侵限設(shè)備故障報警，因此，需進(jìn)一步研發(fā)改進(jìn)相關(guān)傳感器的可靠性。

（4）由于防災(zāi)系統(tǒng)總體上線運(yùn)用時間較短，設(shè)備研發(fā)周期緊張，加上早期系統(tǒng)頂層規(guī)劃不夠完善，相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求不足，導(dǎo)致不同廠商的設(shè)備制式及數(shù)據(jù)格式兼容性較差，用戶界面不夠統(tǒng)一。

（5）防災(zāi)系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備、信號防雷、信號隔離器故障有時會引起監(jiān)控單元通信故障持續(xù)報警，由于網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定引起監(jiān)控終端通信中斷間歇報警，在市電中斷時也會出現(xiàn)監(jiān)控終端通信中斷報警。另外，還存在監(jiān)控主機(jī)主板故障或與主板相連的網(wǎng)線接頭松動，以及基站內(nèi)監(jiān)控主機(jī)死機(jī)導(dǎo)致出現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)故障持續(xù)報警的情況，基站通信網(wǎng)絡(luò)通道故障或監(jiān)控單元程序死機(jī)也會引起間歇報警。對于工務(wù)終端無效設(shè)備故障報警偏多的情況，經(jīng)現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，無效的設(shè)備報警多發(fā)生在監(jiān)控單元，監(jiān)控單元對于自身狀態(tài)及各接入模塊（風(fēng)雨傳感器、UPS等）的故障判斷不準(zhǔn)確；工務(wù)終端對于設(shè)備故障報警級別設(shè)置偏低，界面提示不明顯。

（6）對于防災(zāi)備用電纜，可按照1∶1設(shè)置不同的備用電纜，以保證設(shè)備電纜絕緣下降或故障時及時倒換；對于防災(zāi)電纜徑路，考慮將電纜徑路的埋深設(shè)計不小于1.2 m，并對電纜采取相應(yīng)防護(hù)措施。

（7）防災(zāi)系統(tǒng)在防雷設(shè)計方面的早期技術(shù)規(guī)范要求不夠具體，應(yīng)進(jìn)一步完善各子系統(tǒng)技術(shù)條件中的相關(guān)防雷要求，在設(shè)備外部宜增設(shè)防雷設(shè)施，同時明確防雷設(shè)施本身的技術(shù)性能要求。

（8）防災(zāi)系統(tǒng)部分設(shè)備缺乏定期檢查、檢測和標(biāo)定，主要是前期相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不健全造成的，在設(shè)備運(yùn)用初期關(guān)系不大，但到中后期可能就難以保證現(xiàn)場監(jiān)測采集得到的數(shù)據(jù)的真實(shí)性和精確度。因此，有必要盡快研究制定防災(zāi)系統(tǒng)主要設(shè)備的標(biāo)定、檢定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加強(qiáng)對系統(tǒng)主要設(shè)備的定期檢查、檢測和標(biāo)定，降低系統(tǒng)發(fā)生故障的頻率。同時，通過科學(xué)優(yōu)化設(shè)備檢修維護(hù)周期，健全完善系統(tǒng)備品備件管理制度辦法，解決部分備品備件配置不足、不及時的問題。

3 防災(zāi)系統(tǒng)優(yōu)化方向和措施建議

綜合考慮防災(zāi)系統(tǒng)的可靠性影響因素、典型問題及原因分析情況，有針對性地從防災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)、運(yùn)用和維護(hù)2方面提出改進(jìn)完善的優(yōu)化方向和措施建議。

3.1 系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)

（1）針對防災(zāi)系統(tǒng)前期頂層設(shè)計較為薄弱的現(xiàn)狀，需要進(jìn)一步細(xì)化完善防災(zāi)系統(tǒng)技術(shù)方案及相關(guān)技術(shù)條件，研究構(gòu)建統(tǒng)一完備的防災(zāi)系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，嚴(yán)格產(chǎn)品設(shè)備準(zhǔn)入和認(rèn)證，對系統(tǒng)主要設(shè)備實(shí)行準(zhǔn)入、檢測和認(rèn)證制度。

（2）針對部分防災(zāi)系統(tǒng)工程建設(shè)質(zhì)量不能全面達(dá)標(biāo)可控的問題，需要定期關(guān)注和跟蹤防災(zāi)技術(shù)進(jìn)展，及時修訂防災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，既使設(shè)計單位在設(shè)計時有據(jù)可依，也有利于加強(qiáng)對系統(tǒng)設(shè)計、施工建設(shè)、竣工驗(yàn)收各階段的審查驗(yàn)收力度，保障防災(zāi)系統(tǒng)的工程建設(shè)質(zhì)量。

（3）針對部分防災(zāi)設(shè)備報警準(zhǔn)確性不穩(wěn)定的情況，需要進(jìn)一步強(qiáng)化防災(zāi)系統(tǒng)產(chǎn)品源頭質(zhì)量，創(chuàng)新系統(tǒng)研發(fā)機(jī)制，充分集中利用設(shè)備供應(yīng)商、高校及有關(guān)科研院所的優(yōu)勢力量，優(yōu)化完善系統(tǒng)各層級監(jiān)測設(shè)備的軟、硬件功能和監(jiān)測點(diǎn)布局配置、防雷設(shè)計等方案，積極引入和應(yīng)用新型傳感器等高新技術(shù)設(shè)備，研發(fā)新一代高可靠性防災(zāi)產(chǎn)品，提升系統(tǒng)報警準(zhǔn)確性。從現(xiàn)場運(yùn)用情況來看，系統(tǒng)設(shè)備故障主要集中在大風(fēng)監(jiān)測設(shè)備、異物侵限雙電網(wǎng)、系統(tǒng)防雷單元及電源（含UPS）等方面，應(yīng)重點(diǎn)加以研究解決[11]。

（4）針對不同廠商的設(shè)備制式及數(shù)據(jù)格式兼容性較差的現(xiàn)象，應(yīng)在防災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)階段即充分考慮各種資源的統(tǒng)籌分配和共享，深度對接鐵路用戶的實(shí)際需求，嚴(yán)格規(guī)范不同廠商的系統(tǒng)設(shè)備制式及數(shù)據(jù)格式要求。

3.2 系統(tǒng)運(yùn)用和維護(hù)

（1）針對防災(zāi)系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)用維護(hù)時技術(shù)保障能力較為薄弱的現(xiàn)狀，需要進(jìn)一步優(yōu)化專業(yè)分工管理。建議根據(jù)防災(zāi)系統(tǒng)特點(diǎn)，推行工、電、供一體化融合的多專業(yè)協(xié)作管理模式，提高防災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)用維護(hù)管理效率，增強(qiáng)現(xiàn)場運(yùn)用維護(hù)技術(shù)保障能力。

（2）針對防災(zāi)系統(tǒng)部分設(shè)備標(biāo)定、檢定較為困難，備品備件配置不足等問題，需要進(jìn)一步優(yōu)化防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用維護(hù)管理辦法，科學(xué)優(yōu)化設(shè)備檢修維護(hù)周期，健全完善系統(tǒng)備品備件等相關(guān)配套管理制度辦法，加強(qiáng)對系統(tǒng)主要設(shè)備的定期檢查、檢測和標(biāo)定，量化相關(guān)指標(biāo)，配齊相應(yīng)專業(yè)維護(hù)工具。

（3）針對現(xiàn)有防災(zāi)系統(tǒng)報警、預(yù)警、控車方式的可操作性和時效性不足的情況，需要根據(jù)風(fēng)、雨、雪、地震、異物侵限各監(jiān)測子系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化和完善報警、預(yù)警、控車方式，如大風(fēng)報警的閾值規(guī)定、預(yù)警功能以及應(yīng)急的時效性研究，大風(fēng)、異物侵限報警后的控車流程優(yōu)化研究，地震監(jiān)控觸發(fā)記錄啟動值優(yōu)化、提前預(yù)警功能及快速控車技術(shù)研究，雪深單點(diǎn)報警方式合理性評估研究，雪深監(jiān)測報警閾值及限速規(guī)則優(yōu)化研究等。

4 結(jié)論

（1）將系統(tǒng)運(yùn)用故障率、設(shè)備故障報警率確定為衡量高速鐵路防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用可靠性的2項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)?；诂F(xiàn)場防災(zāi)系統(tǒng)的報警、控車、故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備與監(jiān)控單元設(shè)備故障報警為影響和制約防災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)用效果的2個主要設(shè)備層級，可靠性主要影響因素包括：UPS電源故障、數(shù)據(jù)采集板故障、異物雙電網(wǎng)傳感器故障、通信網(wǎng)絡(luò)故障以及雷擊等，分析結(jié)果與現(xiàn)場實(shí)際情況相符。

（2）不同線路防災(zāi)系統(tǒng)的具體故障情況存在一定差異，主要故障類型和發(fā)生比例略有不同；同一線路的防災(zāi)系統(tǒng)經(jīng)過一段時間的運(yùn)用，系統(tǒng)設(shè)備在磨合與調(diào)整后其故障發(fā)生頻率有所減少，運(yùn)用狀況將會得到一定程度的改善。

（3）研究總結(jié)了不同線路防災(zāi)系統(tǒng)在現(xiàn)場運(yùn)用過程中存在的8項(xiàng)共性典型問題，并深入剖析了發(fā)生原因，對優(yōu)化完善現(xiàn)有防災(zāi)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的現(xiàn)場針對性和實(shí)踐指導(dǎo)價值。

（4）針對防災(zāi)系統(tǒng)前期頂層設(shè)計較為薄弱、工程建設(shè)質(zhì)量不能全面達(dá)標(biāo)可控、部分設(shè)備報警準(zhǔn)確性不穩(wěn)定、現(xiàn)場運(yùn)用維護(hù)管理存在實(shí)際困難等現(xiàn)狀，從防災(zāi)系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)、運(yùn)用和維護(hù)2方面提出改進(jìn)完善的優(yōu)化方向和措施建議。