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一、概述

　　近年來，隨著鐵路無線通信技術的飛速發展，作為保障高速鐵路安全運營的重要基礎設施——GSM-R通信鐵塔，越來越多地被部署和應用。然而，由于一些極端自然現象(如地殼運動、惡劣氣候)、人為破壞及鐵塔自身老化、氧化等原因，造成鐵塔傾斜情況時有發生，嚴重時甚至導致鐵塔倒塌。鐵塔的傾斜和倒塌不僅會造成通信網絡中斷，甚至會引發其他鐵路事故，這對通信網正常工作和安全行車帶來安全隱患。

二、系統介紹

　　1、系統組成

　　本系統按照模塊設計思想，分為三層：現場采集層、數據傳輸層、應用層。現場采集層對鐵塔安全信息進行監測，包括鐵塔傾斜、天線傾斜、鐵塔振動、鐵塔微氣象(風速風向、覆冰等);數據傳輸層主要是將現場采集到的監測數據經過轉換通過GSM-R通信光纜傳輸到通信服務器;應用層包括通信服務器、數據庫服務器、備份服務器、軟件界面等。如圖1所示。

　　1.1現場采集層

　　現場采集層通過多種傳感器采集鐵塔通信安全監測數據，包括：鐵塔傾斜角度、通信天線傾斜角度、鐵塔振動頻率、風速風向、覆冰等信息。通過對采集到的實時數據進行初步分析和預處理得出鐵塔及天線的實時狀態，實現鐵塔及天線運行狀態的實時監測。如下圖

　　1.2數據傳輸層

　　數據傳輸層將現場采集層采集到的鐵塔運行狀態信息打包壓縮，經過交換機轉換將鐵塔狀態信息通過鐵路以太專網傳輸到系統通信服務器。

　　1.3應用層

　　應用層包括通信服務器、數據庫服務器、備份服務器、監控主站軟件界面。通過通信服務器可以將各個站點現場采集到的鐵塔狀態信息實時解析、存儲到數據庫服務器。數據庫服務器與上位機軟件、備份服務器、web服務器進行實時數據交換，實時更新、保存數據。備份服務器將數據庫的數據進行備份，并且對系統操作定時記錄形成日志。上位機軟件將現場采集到的鐵塔運行狀態信息轉化成圖像、表格、曲線等人機交互形式，對鐵塔進行實時監測。

　　2、系統功能

　　系統功能包括監測功能和使用功能。

　　2.1監測功能

　　監測功能有鐵塔傾斜、天線傾斜監測、鐵塔振動監測、鐵塔微氣象監測。

　　2.2使用功能

　　監控中心的通信服務器可將鐵塔現場采集到的數據實時傳輸給數據庫;

　　鐵塔安全狀態參數報警顯示，平時GUI圖標以黑白色，界面嚴肅;警告或報警分別對應的黃色和紅色，并支持在紅色報警時的聲光同步報警;

　　報警詳細信息，采用日志報告的方式生成，并支持打印;

　　每個鐵塔歷史數據保留，必要時能從日志服務器提取單個鐵塔數據，并能繪制(年月日時分)曲線，方便事后分析;

　　每個鐵塔歷史數據保留，必要時能從日志服務器提取單個鐵塔數據，并能繪制(年月日時分)曲線，方便事后分析;

　　3、系統特點

　　可監測鐵塔傾斜安全和通信天線傾斜情況;

　　監測設備12VDC供電，集成多通道組合傳感器;

　　數據電纜通信和供電共用，數據傳輸采用RS-485總線;

　　鐵塔安全監控設備安裝鐵塔頂部，安裝緊固，方便施工作業;

　　在專網中將實時狀態數據(傾斜，振動等)指示傳回到核心網服務器;

　　系統容量支持65536個鐵塔監控點的規模與網絡容量;

　　系統各個部分設計為模塊化結構，便于現場替換;

　　室外設備支持-40℃～+80℃應用，在寬溫度范圍內可正常工作;

　　室外設備防塵、防潮、防蝕、防水等功能滿足IP66國家標準;

　　系統EMC設計符合鐵道部技術標準。

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