[發明專利]一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統

在審

• 申請號: 201510097283.0
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104680722A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 朱爾玉;劉中豪;王宏亮;潘衛兵
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B31/00
• 代理公司: 北京衛平智業專利代理事務所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

技術領域

本發明屬于高鐵地震預警技術領域，涉及一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統。

背景技術

地震是地球上主要的自然災害之一，也是中國最常見的自然災害之一。我國地處環太平洋地震帶與歐亞地震帶交匯處，是一個地震頻發的國家，每年會發生近千次4級或以上的地震。

安全時鐵路運輸之本。高鐵由于列車高速度、高密度運行，對行車安全保障系統提出了更高的要求。在影響高鐵運行安全的自然災害中，地震是一種發生概率相對較小但危害最大的災害。高鐵運行中的列車有巨大的慣性，在高鐵沿線發生地震時，及時減速、停車對于鐵路運行安全具有重要意義。

目前國內外關于高鐵地震預警系統的研究與應用主要包括：津京城際鐵路、京滬高速鐵路、京石武客運專線、合蚌客運專線、哈大客運專線的地震監測報警系統基本結構相同，由鐵路沿線設置的地震監測點、監控終端、監控數據處理設備、監控單元組成，采用基于地震S波的加速度閥值觸發報警方式；我國臺灣沿高速鐵路主干線設置了51個地震儀，包括主地震儀與輔地震儀，主地震儀每30公里布設一個，當地面加速度峰值超過閥值，主地震儀就會對運行列車發出緊急停車指令；上世紀50年代，日本國家鐵路在其所屬的鐵路干線布置了簡單的地震報警儀，1964年10月東海道新干線開始運行時也安裝了相同的地震報警儀，在1982年將改進后的地震報警儀投入了運行的東北新干線上；發明專利“高速鐵路地震預警及應急處置系統”(申請號：200910061940.0)公開了一種高速鐵路地震預警及應急處置系統，利用布設于高速鐵路軌道沿線及橋梁、隧道結構等不同部位的多個地震監測點，監測振動狀況，一旦檢測到的地震動可能危及行車安全時，即采取報警、減速、停車等應急處置措施。

目前國內外正投入使用的高鐵地震預警系統，在數據收集方面，一般是利用傳感器獲取，利用布設于高速鐵路軌道沿線及橋梁、隧道結構等不同部位的多個地震監測點，監測振動狀況，所獲取的數據量小、數據類型單一，無法及時準確的預測高鐵地震情況。在數據管理方面，因受數據處理能力的限制未能充分挖掘數據的潛在價值，數據處理周期較長。隨著云時代的來臨，在以云計算為代表的技術推動下，大數據技術受到國內外學者的廣發的關注。大數據的特點可以概括為數據量巨大、數據類型繁多、處理周期短，大數據技術指在不同類型的大量數據中，快速處理獲得潛在的有價值信息的能力，使得原本很難收集和利用的數據開始容易被利用起來，在較短的時間內能快速處理大量數據并整理成為高鐵地震預警系統需要的依據，在高鐵地震預警系統方面具有極大的應用潛力。所以，開發一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統很有必要。

通過對已有專利、公開文獻的研究發現，現有的高鐵地震預警系統均存在數據收集類型單一、數據量少，數據處理周期長等缺陷，且無法實現對數據信息的深層挖掘和科學管理，無法有效的收集和挖掘其價值。

因此，發明一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統顯得尤為重要。

發明內容

本發明要解決的關鍵問題在于針對上述現有技術的不足，提出一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統，該系統包括高鐵大數據挖掘系統1，高鐵大數據存儲系統2，高鐵大數據分析系統3，高鐵大數據地震預警系統4，其特征在于：此系統建立在有破壞性地震發生的地區，與地震觀測臺網共同工作，利用震中附近觀測臺捕捉到的地震波，快速估算出震源位置及其他相應地震參數，當地震強度達到閥值時，對震區內高速鐵路上正在運行的列車發出緊急減速、停車指令，保證列車行車安全。

一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統，其特征在于：基于大數據理念的高鐵地震預警系統由高鐵大數據挖掘系統1，高鐵大數據存儲系統2，高鐵大數據分析系統3，高鐵大數據地震預警系統4組成，系統數據量巨大、數據類型繁多、數據處理周期短，能夠實時地準確地對高速鐵路上正在運行的列車發出緊急減速或停車指令。

一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統，其特征在于：所述的高鐵大數據挖掘系統1，與地震觀測臺網共同工作，借助傳感器、GPS系統、移動互聯網采集設計、施工和運營方面的數據與震中附近觀測臺捕捉到的地震波創建高鐵地震預警大數據流。

一種基于大數據理念的高鐵地震預警系統，其特征在于：所述的高鐵大數據存儲系統2，包括云存儲計算平臺、互聯網和可擴展的存儲系統；能迅速、智能地對高鐵地震預警大數據流進行讀、寫操作。