一、概述

　　近年來，隨著鐵路無線通信技術的飛速發展，作為保（bǎo）障高速鐵路安全運營的（de）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，由於一些極端自然現象(如地殼運動、惡（è）劣（liè）氣候)、人為破壞及鐵塔自身老化、氧化等原因，造（zào）成鐵塔傾斜（xié）情況時有發生，嚴重時甚至導致鐵塔倒塌。鐵塔的傾斜（xié）和倒塌不僅會（huì）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（cháng）工作和安全行車（chē）帶來安全隱患。

二、係統介（jiè）紹

　　1、係統組成

　　本係統（tǒng）按照模塊設計思想，分為三層：現場采集層、數據傳輸層（céng）、應用層。現場采集層對鐵塔（tǎ）安全信息進行監測，包括鐵（tiě）塔傾斜、天（tiān）線傾斜、鐵（tiě）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（xiàn）場采集到的監測數據（jù）經過轉（zhuǎn）換通過GSM-R通信光纜傳輸到通信服務（wù）器;應用層包括通信服務器、數據庫服務器、備份服務器、軟件界麵（miàn）等。如圖1所示。

　　1.1現場采集層

　　現（xiàn）場采集層通過多種傳感器采集鐵塔（tǎ）通信安全監測數據（jù），包括：鐵塔傾斜角度、通信天線傾斜角度（dù）、鐵（tiě）塔振動頻（pín）率、風速風向、覆冰等信息。通過對采集（jí）到的實時數據進行初步分（fèn）析和預（yù）處理得出（chū）鐵塔及天線的實時狀態，實現鐵塔及天線運行（háng）狀態的實時（shí）監（jiān）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（de）鐵塔運行狀態信（xìn）息打包壓縮，經過交換機轉換將鐵塔狀態信息通過鐵（tiě）路以太專網傳輸到係統通信服（fú）務器。

　　1.3應用層

　　應用層（céng）包括通信服務器、數據庫服務器、備份服務器、監控主站軟件界麵。通過通信服務器可以將各個站點現場采集到的鐵（tiě）塔（tǎ）狀態（tài）信息實時解析、存儲到（dào）數據（jù）庫服務器。數（shù）據庫服務器與上位機軟件（jiàn）、備份服務器、web服務器進（jìn）行實時數據交換，實時更新、保存數（shù）據。備份服務器將數據庫的數據進行備份，並且對係統操作（zuò）定時（shí）記錄形成日誌。上位機軟件將現場采集到的鐵塔（tǎ）運行狀態信息轉化成圖像、表（biǎo）格、曲線（xiàn）等人機交互形式（shì），對鐵（tiě）塔進行（háng）實時監測。

　　2、係統功能

　　係統功能包括監測功能和使用功（gōng）能。

　　2.1監測功能

　　監（jiān）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（tiě）塔現場采集到的數（shù）據實時傳輸給數據庫;

　　鐵塔安全狀態參數報警（jǐng）顯示，平時GUI圖標以（yǐ）黑白色，界麵嚴肅（sù）;警（jǐng）告或報警分別對應的黃色和紅色，並支持（chí）在紅色報警時的聲光同步報警;

　　報警詳細信息，采用日（rì）誌報（bào）告（gào）的方式生成，並支持打印;

　　每個鐵塔曆史數據保留（liú），必要時能從日（rì）誌服務器提取單個鐵塔數據，並能繪（huì）製(年月日時分)曲線，方便事後分析;

　　每個（gè）鐵塔曆史（shǐ）數據保留，必要（yào）時能從日誌服務器（qì）提取單個鐵塔（tǎ）數據，並能繪製（zhì）(年月日時分)曲線，方便事後分析;

　　3、係統特點

　　可監測（cè）鐵塔傾斜安全和通信天線傾斜情況（kuàng）;

　　監測設備12VDC供電，集成多通道（dào）組合傳感器;

　　數據電纜通信和（hé）供電共用，數據（jù）傳輸采用RS-485總線;

　　鐵塔安（ān）全監控設備安（ān）裝鐵塔頂（dǐng）部，安裝緊固，方便（biàn）施工作業;

　　在專網中將實時狀（zhuàng）態數據（jù）(傾斜，振動等)指（zhǐ）示傳回到核心網服務器;

　　係（xì）統容量支持（chí）65536個鐵塔（tǎ）監控點的規模與網絡（luò）容量;

　　係統各個部分設計為模塊（kuài）化結構，便於現場替換;

　　室（shì）外設備（bèi）支持-40℃～+80℃應用，在寬溫度範圍內可正常工作;

　　室外設備防塵、防潮、防蝕、防水等功（gōng）能滿足IP66國家標準;

　　係統EMC設計符合鐵（tiě）道部技術（shù）標準。