大型铁路客站结构健康监测现状与发展思考

随着我国铁路建设的快速发展,各种大型复杂现代化铁路客站相继建成并投入使用,呈现出体型新颖、结构庞大、受力状态复杂、运营维护要求高、人员高度聚集等特点,如何保障其运营安全至关重要。在此背景下,结构健康监测技术备受关注。系统梳理大型铁路站房的组成、结构特点和典型病害,明确大型铁路站房主要监测对象和监测内容,总结铁路客站结构健康监测关键技术研究和工程应用现状,并结合《铁路客站结构健康监测技术标准》编制过程中的调研、讨论和争议,分析当前存在的关键问题及未来发展趋势,以期促进大型铁路客站健康监测技术的应用和发展。     

京张高铁八达岭长城站结构安全智能监测技术

京张高铁八达岭长城站规模大、结构复杂、施工难度大。为实现车站及大跨过渡段的安全建设,八达岭长城站建立了结合人工智能技术的隧道围岩及结构安全智能监测系统,通过在围岩和结构中预埋传感器,监测地下车站和大跨过渡段的围岩,以及锚杆、锚索等支护结构的受力和变形,并进行自动化采集、实时传输和处理,实现隧道围岩及结构力学状态的可视化实时显示与预警。超大跨隧道结构安全智能监测系统确保了复杂围岩条件下长、大隧道及隧道群的施工期和运营期安全,体现了现场监测信息对施工与设计的指导意义,为类似工程的施工和监测提供了参考与借鉴。     

近运营线高铁站房施工沉降变形智能监测研究

高速铁路运营环境安全、可靠是列车高效运行的前提。以海南环岛高铁某邻近运营线路站房工程为研究对象,通过变形监测系统选型研究,确定采用基于静力水准仪的自动化智能监测系统,在高铁站房施工阶段进行施工区域以及站台和线路沉降变形监测。全过程、全时段的智能监测相较人工监测,可即时采集多种监测项目数据,并同步分析处理、及时预警。静态液位系统的实时高精度测量,为邻近高速运营线的运行安全提供重要保证。研究结果可为类似站台限界工程提供技术参考。     

高速铁路运行安全检测监测与监控技术

高铁运行安全风险源识别、研判、防控,是确保高铁运行安全的重要技术支撑.从高铁综合检测、牵引供电检测监测、通信信号监测预警、列车运行状态监控、线路基础设施监测及环境与灾害监测预警等方面,全面介绍我国高铁运行安全检测、监测与监控关键技术,提出要不断完善高铁安全技术体系建设,增强科技保高铁运行安全的能力.     

基于物联网的运营地铁隧道结构健康监测系统软件平台开发

建立基于三维全景监测技术的运营地铁隧道结构健康监测系统,对武汉地铁3号线跨江段进行了监测;建立数据采集与传输子系统,实现地铁隧道健康监测数据的转换、汇集和传输;编写Java与Matlab语言交互与调用程序,开发相对应的监测功能软件模块,实现全自动全站仪、倾角传感器的远端三维可视化自动监测,以及三维激光扫描监测断面数据的解析、计算、拟合和分析功能。使用MVC(模型视图控制)以及Struts框架等相关Web框架搭建技术,对软件平台进行了框架搭建,并将开发的监测模块、评估模块集成至框架中,研发形成一套完整的运营地铁隧道结构健康监测系统软件,为实现运营地铁结构健康监测系统的智能化分析与决策提供有效的基础数据与知识支持。     

基于物联网的高铁隧道智能监测系统设计

随着高铁的快速发展,隧道安全问题日益引人关注,设计基于物联网技术的高铁隧道智能监测系统,实现对高铁隧道健康状况的智能监测和实时管理。该系统采用传感器技术实现对高铁隧道内各项数据的采集,并利用云计算平台对数据进行分析和处理,可密切掌握高铁隧道的健康信息,及时发现潜在的安全隐患,提供有力的技术支持,保证高铁隧道的安全运营和维护。该系统将为高铁隧道的管理和维护工作提供更加高效、准确、可靠的技术手段,有助于提升高铁运营的品质和安全性。     

高铁车站接触网景观结构优化布局

研究目的:高速铁路客运专线车站多采用大跨度、钢结构无站台柱雨棚及高架站房结构,接触网系统作为车站建筑结构的重要组成部分,其支持悬挂结构直接影响站房景观的整体协调、美观性,需充分分析其结构受力和牵引供电需求,并结合现场实际进行优化布局.研究结论:通过对已建高铁车站接触网景观结构布局分析,可以得出:在确保安全、可靠性的前提下,从其系统的轻型化、局部屏蔽化、与建筑结构一体化等方面着手,可以通过接触网支持结构优化、附加导线设置、补偿及附属设施选型、站房接口布局、中心锚结优化,及其结构色彩搭配等关键控制点的方案优选,有效改善车站的整体景观效果,使其与周围环境有机融合,为铁路客站接触网结构优化设计提供借鉴依据.     

高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统设计及应用

钢轨伸缩调节器所在地段是线路的薄弱环节。为实时掌握钢轨伸缩调节器的运营状态,结合高速铁路运营需求,设计了高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统。系统以钢轨伸缩调节器区轨道结构为监测对象,利用光纤光栅传感和视觉测量技术,采用B/S模式,实现轨道结构监测的数据可视化、报表生成、评估分析和分级预警。目前,研究成果已在宁安铁路安庆长江大桥、合福高铁铜陵长江大桥中部署应用,为铁路工务部门养护维修提供依据。     

基于天空地一体化监测的周界防范系统设计及应用示范

围绕铁路安全防范核心需求,设计基于天空地一体化监测的高铁沿线周界防范综合信息服务系统,包括4类重点管控场景和5种感知手段,并进行4类场景的应用示范及分析,系统保障车站及高铁沿线安全,实现高铁全天候、智能化、可视化、自动化、立体化预警,同时提升高铁沿线周边治安管理、安全防控技术水平。     

基于室内外综合监测平台的轨道电路隐患分析系统

针对现有铁路集中监测系统无法满足室内外轨道设备故障诊断的问题,提出了基于室内外综合监测平台的高铁轨道电路隐患分析系统实现方案。该系统通过对高铁室外轨道电路电气特性及特征值的采集,汇总到信号集中监测系统信息平台中,并通过智能分析功能对轨道电路设备进行诊断和预警。     

铁路机车实时安全状态监测及故障预警系统

将机车从总体上分为机械、电气与空气管路三大部分,阐述了机车实时安全状态监测及故障预警的主要内容,设计了基于TCN的铁路机车实时安全状态监测及故障预警系统,并给出其具体实现方案.系统由机车在线状态监测与故障预警主机、各车载设备运行状态监测装置组成.机车在线状态监测与故障预警主机通过MVB将内部各状态监测装置联结成为监测网络,利用现有WTB连接重联机车或车辆,构成一个完整的、基于TCN标准架构的机车实时安全状态监测及故障预警系统.     

城市轨道交通振动噪声监测智能预警装置研究

针对城市轨道交通运营线噪声投诉多的现状,振动噪声问题亟须向“预警主动防控”模式转化,开发振动噪声监测的智能预警装置迫在眉睫,通过此装置对敏感点位进行实时监测,掌握随着时间演变线路劣化状态。此装置包含：振动噪声状态监测模块、振动噪声预警模块、预警数据信息共享模块。振动噪声状态监测模块完成现状数据的采集,实时传送到服务器中,并将每个实时步序进行存储。然后通过振动噪声预警模块将测试数据和类似工程历史数据报表对比分析,实现振动噪声状态的评估,将临近的振动噪声超标的点位进行历史数据对比和模拟分析,对临近设定分级的阈值进行预警。预警启动后养护维修部门结合预警应对建议,调取异常监测系统相关数据和现场踏勘,采取相应的整治措施,最终实现轨道交通振动噪声投诉整治由“接诉被动补救”向“预警主动防控”模式的转型。     

GYK设备远程监测维护技术研究

介绍GYK设备远程监测维护系统的设计和结构,通过远程实时监测GYK设备工作状态、运行数据、轨道电路信号、数据版本等信息进行分析预警,对于实现GYK设备管理规范化、科学化,切实提高GYK设备维护管理水平、保障安全生产具有重要意义。     

铁路客站站房的节能设计

简介铁路客站站房进行节能设计的必要性,从建筑、结构、给排水、电力、暖通空调设备等方面探讨铁路客站站房节能设计的工程技术措施,使客站站房成为建设节能型铁路的标志建筑。     

地铁列车在线监测系统在途故障预测及健康管理

介绍了一种地铁列车在线监测系统在途故障预测及健康管理,该系统可以在传统列车控制与诊断系统的基础上增加对车辆走行部(轴箱、齿轮箱、牵引电机等)工作状态的实时监测及分析,实现列车状态在途监测显示预警及健康管理。     

基于GA-BPNN的铁路站房结构工程投资估测研究

研究目的:近年来,随着我国客运专线、城际铁路的迅速发展,一大批现代化的铁路客站也已建成或者在建中。为更好适应今后铁路客站发展趋势及客站建设工作需要,进一步加强铁路客站工程投资控制方面的研究,对新建铁路客站站房工程投资的估测进行研究是十分有必要的。研究结论:本文通过对铁路客站站房结构工程投资的影响因素及估测模型进行研究,得到以下结论:(1)基于收集到的大量铁路客站站房结构及工程投资基础数据,分析得到铁路客站站房结构工程投资的主要影响因素为站房面积、基底面积、站房建筑高度、抗震设防烈度、楼盖柱的结构高度、楼盖结构投影面积,并将其作为输入向量建立了BP神经网络估测模型;(2)应用GA遗传算法对BP神经网络模型的初始权值阈值进行了优化,通过估测结果对比,估测模型的精度及泛化能力都得到了显著提高;(3)通过工程实例对模型进行验证,估测模型得到的结果同概算值相对误差为1.19%,符合工程项目前期估算的精度要求,进一步验证了铁路客站站房结构工程投资估测模型的工程实用性;(4)本文研究内容可为相关研究领域提供一定的借鉴,同时对铁路客站站房结构工程投资控制研究具有一定的参考意义。     

京张高铁清河站站房绿色设计研究

京张高铁清河站是全国首个采用《绿色铁路客站评价标准》进行评价、并获得三星级设计标识的铁路客站项目,在绿色建筑设计方面具有一定的前瞻性和实践性。首先介绍了清河站的设计概况与特点,阐述了铁路站房绿色设计发展的现状及研究的必要性,然后从土地利用集约化、土建装修一体化、智能遮阳百叶选取、光导管使用等方面,对清河站围护结构的节能率、自然采光、气流组织等进行模拟分析,对清河站的绿色设计及创新进行重点研究,最后总结了铁路站房绿色设计的特点、优劣势及星级评价关键技术。     

铁路通信塔安全监测系统

通信铁塔安全监测系统,将传感器探测、数据采集及软件技术于一体,实现对铁路通信铁塔健康状态的实时监测,并及时对故障设备进行告警,解决了通信铁塔倾斜造成的安全隐患.介绍监测系统的网络结构、组成和功能,并结合实际分析具体应用.     

高铁枢纽长沙西站功能空间布局创新设计策略研究

新建长沙西站是国家级高铁枢纽，是湖南省深度对接“一带一路”、长江经济发展等国家倡议和战略的重要节点，是长沙市高铁西城片区的中心。本文以高铁枢纽长沙西站为案例，设计过程合理利用场地高差组织立体交通，在流线组织及对外交通规划高效疏解的基础上，结合大型高架候车式铁路客站空间特征，研究高铁客站进站空间、候车空间和换乘空间在功能空间布局上的创新设计策略，总结十字构型功能布局对高铁站房设计的积极影响。     

郑州火车站西站房火灾自动报警消防联动控制系统设计

旅客站房是铁路客站的核心建筑,其防火安全设计关系重大。介绍了郑州火车站西站房火灾自动报警系统主要设计原则、系统设置、系统功能,对西站房大空间火灾探测器的选择进行了详细论述。