本发明专利涉及应用于铁路的集中式的防灾安全监控系统，具体为一种铁路局对自然灾害及异物侵限监测进行集中管控的系统和方法。
背景技术：
高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统(以下简称灾害监测系统)是铁路信息系统的组成部分，对高速铁路沿线风、雨、雪、地震等自然灾害及异物侵限进行实时监测，为铁路调度指挥及维护管理提供预警、报警信息，防止或减少灾害对高速铁路列车运行的影响。
由于既有高速铁路灾害监测系统是按线设计建设，没有集中统一的铁路局信息处理中心，导致系统各自独立运行、互不连通，技术架构不开放，信息处理流程不统一，同一设备供应商安装于不同线路的软件界面不相同、不兼容，与路内、外相关信息系统接口定义复杂、难以联通等问题，影响了灾害监测系统的深化应用。因此，开展灾害监测系统铁路局中心系统(以下简称铁路局中心系统)建设是解决现存问题的必要手段，对于充分利用资源，避免重复建设，提高灾害监测系统应用水平有着重要的作用。
技术实现要素：
针对上述问题，提供一种标准化、集中型、安全、可靠、稳定及可扩展的铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统及方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统，其结构包括：
既有灾害监测系统、新建线路的现场监测设备和铁路局中心系统；
所述既有灾害监测系统包括现场监测传感器、监控单元和信息处理设备，完成监测信息的预处理以及通过系统信息交互接口实时发送至铁路局中心系统；
所述新建线路的现场监测设备包括现场监测传感器和监控单元，现场监测传感器通过电缆与监控单元相连接，监控单元完成监测信息的采集，所述监控单元通过系统信息交互接口将监测数据实时发送至铁路局中心系统；
所述铁路局中心系统包括信息处理平台、网络及安全设备、NTP时间同步设备；
所述信息处理平台实时接收到信息并进行处理，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
所述信息处理平台与监测终端连接，向监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息；
监测终端界面将相关用户管辖范围内各种监测信息、报警信息显示到交互界面上。
上述铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统中，所述系统信息交互接口包括现场监测设备接口、既有灾害监测系统接口、铁路局中心系统设备接口、防洪管理信息系统接口、运营调度管理系统或TDMS接口、信号系统、供电SCADA系统、综合视频监控系统接口、铁路时间同步系统接口、GSM-R、相邻铁路局数据交换接口、气象部门系统接口、国家地震台网接口，均为标准化接口，并对接口数据进行常态化运行校验。
上述技术方案中，所述铁路局中心系统，其硬件设备包括数据库服务器、存储设备、应用服务器、接口服务器、维护管理服务器、防病毒服务器、短信服务器、NTP服务器、网络设备，以上设备均要求冗余配置。
上述技术方案中，所述铁路局中心系统的信息处理平台实时接收到信息包括线路名称、线路编码、监控单元名称、监控单元编码、传感器名称、传感器编码、设备名称和设备编码，设备连接管理通过信息交互进行拓扑关系校验；其中：
获取其线路名称得到线路信息表，获取监控单元信息得到监控单元信息表；获取传感器信息得到监测点信息表，获取设备状态信息得到设备信息表。
上述技术方案中，所述监测终端包括列车调度终端、供电调度终端、工务调度终端、监测维护中心终端、信息所终端、工务段终端、通信段终端。
所述监控终端为台式计算机或笔记本电脑或工控机。
本发明所提供的铁路自然灾害及异物侵限集中管控方法，包括以下步骤：
既有灾害监测系统和新建线路的现场监测设备通过网络设备接入铁路局中心系统，网络通道通过A网、B网双路接入，网络设备进行冗余配置；
分别获取铁路局相关铁路线的既有灾害监测系统和新建线路的现场监测设备的数据，集中到铁路局中心系统进行数据处理和分析以及信息传输，其中：
既有灾害监测系统完成监测信息的预处理以及通过系统信息交互接口实时发送至铁路局中心系统；
现场监测设备的监控单元通过系统信息交互接口将监测数据实时发送至铁路局中心系统；
对于既有灾害监测系统，铁路局中心系统的信息处理平台实时接收到信息，进行处理分析，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
对于新建线路的现场监测设备，铁路局中心系统的信息处理平台实时接收信息，进行快速判定灾害严重等级，给出处置措施，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
铁路局中心系统的信息处理平台与监测终端连接，向所述监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息；
监测终端界面采用GIs以及矢量图形化方式将相关用户管辖范围内各种监测信息、报警信息显示到交互界面上。
上述技术方案中，向所述监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息的数据发送方式包括TCP通信方式和文件传输方式，通信经过密码验证，传输经过加密处理。
上述技术方案中，所述监测终端的交互界面，包括列车调度监测终端界面、供电调度监测终端界面、监测维护中心监测终端界面、工务调度监测终端界面、工务段监测终端界面、通信段监测终端界面、信息所监测终端界面、综合设施调度监测终端界面以及统计分析界面。
本发明的铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统和方法，针对高速铁路自 然灾害及异物侵限进行监测和管控。其核心部分铁路局中心系统，设置于铁路局，是对管辖范围内灾害监测数据进行收集、分析及处理，实现报警、预警等功能，并实现与路内、路外相关系统之间信息交互的系统。其监测对象为风、雨、雪、地震及上跨铁路的道路桥梁异物侵限，实现铁路局管内各沿线监测信息的分布获取、集中信息管理、集中进行报警判定处置以及综合运用。该系统为调度指挥及维护管理提供报警、预警信息，根据灾害严重程度自动给出相应处置措施，有效防止或减少灾害对高速铁路列车运行安全的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的铁路局中心系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明首先提供一种铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统，其结构包括：
既有灾害监测系统、新建线路的现场监测设备和铁路局中心系统；
所述既有灾害监测系统包括现场监测传感器、监控单元和信息处理设备，完成监测信息的预处理以及通过系统信息交互接口实时发送至铁路局中心系统；
所述新建线路的现场监测设备包括现场监测传感器和监控单元，现场监测传感器通过电缆与监控单元相连接，监控单元完成监测信息的采集，所述监控单元通过系统信息交互接口将监测数据实时发送至铁路局中心系统；
所述铁路局中心系统包括信息处理平台、网络及安全设备、NTP时间同步设备；
所述信息处理平台实时接收到信息并进行处理，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
所述信息处理平台与监测终端连接，向监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息；
监测终端界面将相关用户管辖范围内各种监测信息、报警信息显示到交互界面上。
上述铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统中，所述系统信息交互接口包括现场监测设备接口、既有灾害监测系统接口、铁路局中心系统设备接口、防洪管理信息系统接口、运营调度管理系统或TDMS接口、信号系统、供电SCADA系统、综合视频监控系统接口、铁路时间同步系统接口、GSM-R、相邻铁路局数据交换接口、气象部门系统接口、国家地震台网接口，均为标准化接口，并对接口数据进行常态化运行校验。
上述技术方案中，所述铁路局中心系统，其硬件设备包括数据库服务器、存储设备、应用服务器、接口服务器、维护管理服务器、防病毒服务器、短信服务器、NTP服务器、网络设备，以上设备均要求冗余配置。
上述技术方案中，所述铁路局中心系统的信息处理平台实时接收到信息包括线路名称、线路编码、监控单元名称、监控单元编码、传感器名称、传感器编码、设备名称和设备编码，设备连接管理通过信息交互进行拓扑关系校验；其中：
获取其线路名称得到线路信息表，获取监控单元信息得到监控单元信息表；获取传感器信息得到监测点信息表，获取设备状态信息得到设备信息表。
上述技术方案中，所述监测终端包括列车调度终端、供电调度终端、工务调度终端、监测维护中心终端、信息所终端、工务段终端、通信段终端。
所述监控终端为台式计算机或笔记本电脑或工控机。
本发明基于上述系统所提供的铁路自然灾害及异物侵限集中管控方法，包括以下步骤：
既有灾害监测系统和新建线路的现场监测设备通过网络设备接入铁路局中心系统，网络通道通过A网、B网双路接入，网络设备进行冗余配置；
分别获取铁路局相关铁路线的既有灾害监测系统和新建线路的现场监测设备的数据，集中到铁路局中心系统进行数据处理和分析以及信息传输，其中：
既有灾害监测系统完成监测信息的预处理以及通过系统信息交互接口实时发送至铁路局中心系统；
现场监测设备的监控单元通过系统信息交互接口将监测数据实时发送至铁路局中心系统；
对于既有灾害监测系统，铁路局中心系统的信息处理平台实时接收到信息，进行处理分析，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
对于新建线路的现场监测设备，铁路局中心系统的信息处理平台实时接收信息，进行快速判定灾害严重等级，给出处置措施，通过消息管道将数据推送至显示终端，并存入铁路局中心系统数据库服务器；
铁路局中心系统的信息处理平台与监测终端连接，向所述监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息；
监测终端界面采用GIS以及矢量图形化方式将相关用户管辖范围内各种监测信息、报警信息显示到交互界面上。
上述技术方案中，向所述监控终端发送经过分析处理的监测信息及报警信息的数据发送方式包括TCP通信方式和文件传输方式，通信经过密码验证，传输经过加密处理。
上述技术方案中，所述监测终端的交互界面，包括列车调度监测终端界面、供电调度监测终端界面、监测维护中心监测终端界面、工务调度监测终端界面、工务段监测终端界面、通信段监测终端界面、信息所监测终端界面、综合设施调度监测终端界面以及统计分析界面。
以下以一个具体的实施例进行本发明技术方案的实施说明：
上述技术方案中的铁路局中心系统由信息处理平台、网络及安全设备、NTP时间同步设备、现场监测设备和终端五部分构成。
获取其线路名称得到线路信息表，获取监控单元信息得到监控单元信息表；获取传感器信息得到监测点信息表，获取设备状态信息得到设备信息表。
既有灾害监测系统通过现场监测传感器实时采集风速、雨量、雪深、地震加速度、异物侵限信息，通过接口服务器按照标准通信协议实时发送监测和报警数据到铁路局中心系统；通过维护管理服务器进行数据分析处理、实时推送至终端显示界面并将数据保存至数据库服务器；
新建线现场采集设备通过现场监测传感器实时采集风速、雨量、雪深、地震加速度、异物侵限信息，按照标准协议将数据实时发送至铁路局中心系统的应用服务器，应用服务器进行分析、处理和报警判定后，通过维护管理服务器将数据实时推送至终端显示界面并将数据保存至数据库服务器。
监测终端界面采用图形化方式将相关用户管辖范围内各种监测信息、报警信息显示到交互界面上。
系统硬件包括数据库服务器、存储设备、应用服务器、接口服务器、维护管理服务器、防病毒服务器、短信服务器、NTP服务器、网络设备为冗余配置。网络设备包括核心交换机、核心路由器、光纤交换机、网闸、防火墙设备。数据库服务器配置为集群，存储设备通过光纤接到数据库服务器；应用服务器、维护管理服务器、接口服务器配置为在线式主备机制。
既有灾害监测系统和现场监测设备通过防火墙接入铁路局中心系统；防洪管理信息系统、综合视频监控系统、运营调度管理系统通过防火墙接入铁路局中心系统；铁路局时间同步系统通过局内网络接入铁路局中心系统；气象部门系统和地震部门系统通过网闸接入铁路局中心系统；信号系统与供电SCADA系统通过电缆接入现场监测设备。
本发明的铁路自然灾害及异物侵限集中管控系统和方法，针对高速铁路自然灾害及异物侵限进行监测和管控。其核心部分铁路局中心系统，设置于铁路局，是对管辖范围内灾害监测数据进行收集、分析及处理，实现报警、预警等功能，并实现与路内、路外相关系统之间信息交互的系统。其监测对象为风、雨、雪、地震及上跨铁路的道路桥梁异物侵限，实现铁路局管内各沿线监测信息的分布获取、集中信息管理、集中进行报警判定处置以及综合运用。该系统 为调度指挥及维护管理提供报警、预警信息，根据灾害严重程度自动给出相应处置措施，有效防止或减少灾害对高速铁路列车运行安全的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。