铁路预警防护平台的盯控要点探析

铁路预警防护平台的盯控要点探析

徐甜

天津七一二移动通信有限公司   天津市  300000

摘要：自从铁路诞生之日起，人身安全始终是铁路发展的重中之重。铁路预警防护平台基于北斗技术和DMR技术，对列车和现场施工作业人员的位置定位和跟踪，实现安全可靠的数据联动，实现高可靠的自动预警，提高现场作业的安全性。本文将针对于铁路预警防护平台如何盯控方面进行要点阐述和思路探析。

关键词：铁路通信 预警防护 盯控要点

一、概述

建立覆盖赤大白铁路场站和线路的北斗基准站网，向铁路各专业提供高精度定位应用服务。构建国内首例融合DMR网络与北斗技术的铁路综合监控指挥系统，该系统以北斗技术为基础，用DMR技术建设物联网络，融合各专业的需求，大幅提高安全生产的管理水平，以实现“自动识别、智能预警、智能决策”的为目标，从列车定位、人员定位、综合通信与预警模型构建等4个方面开展关键技术研究，基于对于列车和现场施工作业人员的位置定位和跟踪，研制基于位置自动感知的预警防护平台，实现能够安全可靠的数据联动，智能划分防护区域，智能分析风险因素，实现高可靠的自动预警，提高现场作业的安全性。实现对铁路施工作业人员和车辆等的位置信息自动感知，并利用“人工智能”技术，实现运行轨迹的采集、传输、识别、处理。能够实时监控全线的车列、人员、重要设备的位置及状态信息，实现对安全的可靠把控，对资源的合理调用。

二、系统组成

铁路预警防护平台由数据采集子系统、数据传输子系统和数据管理子系统三部分组成。其中数据管理子系统由中心通信服务器、预警防护服务器、盯控终端、卫星定位基站管理服务器及配套网络设备（交换机、路由器等）等构成。数据传输子系统由卫星定位差分基站、DMR无线通信基站构成。数据采集子系统由地面施工作业的手持终端及机车上的车载终端组成。

预警防护平台通过中心通信服务器实现中心集中控制的方式，按业务及功能划分设置多个服务器，其中中心通信服务器及预警防护服务器作为系统关键设备，均采用双系冗余配置，增强系统运行可靠性，车地通信采用双路APN专线接入。

预警防护平台根据北斗卫星差分基站实现高精度的差分定位。

预警防护处理服务器根据车载终端、手持终端等设备上传的线路数据、机车位置信息、人工位置信息及人工操作信息实时计算出车人之间的预警信息、车车预警信息，并将同一组内的预警信息发送给该组人员和对应的机车上，以实现预警防护功能。

盯控终端可实时显示铁路线路电子矢量图和车站站场图，并将机车和人员位置实时显示在图形上，可接收中心通信服务器转发的机车和人员的预警信息、人工操作信息等，同时盯控终端可查询历史预警数据。

中心通信服务器作为整个系统的通信中转服务器，可转发其他设备发送的数据包。

三、盯控要点

铁路预警防护平台的盯控工作主要在于: 数据收集汇聚、实时状态监控、历史数据查看、预警状态确认、大屏图像显示。

数据收集汇聚：盯控终端收集汇聚各系统信息和数据，存储必要数据，并能够实时推送状态信息。

实时状态监控：盯控终端可实时查看当前系统监控的列车、人员位置状态情况以及相互间预警防护信息。

历史数据查看： 盯控终端还具备历史数据查看功能，包括防护预警报警信息、终端位置信息，终端轨迹等。

预警状态确认：盯控终端可对防护（报警）信息、预警报警信息声光警示，并通过手动确认消除警示，并做好消除动作记录（含登录身份）。

大屏图像显示：利用大屏显示车站站场图和线路电子地图，也可采用多页面对浏览器分屏使其全面展示，并做到关键位置的个性化显示，如桥梁、隧道、站场等。

四、思路探析

本文主要针对盯控工作中的数据收集汇聚、实时状态监控、历史数据查看三个要点进一步阐述思路。

将盯控终端系统基于B/S前后端架构进行开发，前端采用HTML、CSS、JavaScript技术开发，使用浏览器登录及操作显示，后端服务器采用Java技术开发，连接Mysql数据库，为前端提供接口服务，前后端通过HTTP和WebSocket协议进行通信，后端服务器与铁路预警防护平台通过UDP协议进行通信。

盯控终端服务器可包括WebSocket模块、HTTP模块、UDP模块、设备位置模块、预警信息模块、数据库模块；其中，WebSocket模块、HTTP模块连接服务器外部的盯控终端；WebSocket模块与预警信息模块和设备位置模块连接；HTTP模块与数据库模块连接；数据库模块与所述预警信息模块和设备位置模块连接；数据库模块连接服务器外部的数据库；预警信息模块与UDP模块连接；设备位置模块与UDP模块连接；UDP模块连接服务器外部的铁路预警防护平台。如图1所示。

图1 盯控终端服务器连接原理框图

针对所述要点，实现思路有以下步骤：

（1） 在服务器外部的数据库中创建设备位置表、预警报警信息表；

（2） 启动服务器，自动加载WebSocket模块、HTTP模块、UDP模块、设备位置模块、预警信息模块、数据库模块工作程序；

（3） 服务器中的UDP模块周期向服务器外部的铁路预警防护平台发送盯控终端服务器信息进行登记，铁路预警防护平台收到盯控终端服务器信息后进行校验，校验通过后则登记成功，服务器通过UDP模块收到铁路预警防护平台发送的UDP报文；

（4） 服务器中的UDP模块收到所述报文后首先校验报文的合法性，再将其分发给设备位置模块和预警信息模块进行解析；

（5） 设备位置模块和预警信息模块完成解析后，分别调用WebSocket模块向服务器外部的盯控终端推送设备位置信息和预警信息，盯控终端收到后在界面上实时显示列车和人员位置信息以及相互间的预警防护信息；

（6） WebSocket模块实现推送后，设备位置模块和预警信息模块再分别调用数据库模块将设备位置信息和预警信息存入服务器外部的数据库中；

（7） 服务器外部的盯控终端通过HTTP模块调用数据库模块查询服务器外部数据库中记录的设备位置信息与预警报警信息，满足历史数据查看。

五、结束语

施工作业人员人身安全长期以来一直是铁路运输安全的焦点之一，既包括工务、电务、供电等路内职工，也包括路外建设维护企业的职工。自从铁路诞生之日起，人身安全始终是铁路发展的重中之重，所以一直在不断规范和完善铁路施工管理方式并研制出各类安全防护设备，但目前主要依靠人在现场或电子表格进行盯控，存在诸多弊端，可视范围小且不够直观，不能及时的将危险防范于未然。

本文对铁路预警防护平台的组成及盯控要点思路进行了阐述，提供了解决实时监测全线的列车、人员的位置及预警报警问题的方法，对铁路安全的可靠把控，对人力资源的合理调用方面有着重要的现实意义和借鉴价值，希望能给予从事铁路通信及铁路安全防护相关行业的研究人员一些启发和帮助。

参考文献：

[1]张东,赵亮,郭荣昌.铁路现场安全防护平台手执终端的设计与仿真[J].科技信息,2010(03):420-421.

[2]杨旭.保障铁路通信信号安全传输的有效策略[J].网络安全技术与应用,2022(10):12-14.