自动化监测系统在某高速铁路运营监测中的应用

随着多条高速铁路的开通,运营监测成为保障高速铁路运营安全至关重要的一环。详细介绍了静力水准自动化监测系统的测量原理、系统组成、路基监测点的布设方式,对自动化监测数据和人工监测数据进行了对比分析。     

北斗定位技术在高速铁路沉降变形监测中的应用

运用北斗高精度定位技术对一高速铁路的桥梁段、路基段沉降变形进行了现场监测试验,研究该技术用于高速铁路基础设施沉降变形监测的精度和可靠性。研究结果表明:高速铁路接触网高压线对北斗测量精度的影响可以忽略,受台风天气电离层的影响较大,分析长期变形监测数据时应注意对台风天气引发的异常值进行识别和处理;北斗变形监测系统的测量中误差与基线长度呈线性正相关,基线长度在3 km以内时测量中误差不超过3 mm,可满足高速铁路有砟轨道的沉降观测技术要求,在监测精度要求较为严格时,建议基线长度控制在1 km以内。     

液体静力水准系统在高速铁路运营期实时沉降监测中的应用研究

介绍液体静力水准系统的工作原理,分析总结在高速铁路运营期实时沉降监测中影响系统精度的主要因素及削弱这些因素的方法。通过对液体静力水准系统在某高速铁路运营期沉降监测项目中的监测成果与工人周期监测成果对比分析,表明液体静力水准系统监测方法能够满足运营期高速铁路沉降监测精度要求。     

基于多源数据的高铁运营监测数据管理系统研发

现有高速铁路运营监测数据管理体系主要由数据处理、成果流转、可视化显示、报告输出4个部分构成,信息挖掘与可视化能力弱,缺少与空间地理信息的融合。基于此,采用B/S模式,设计一种包括数据层、服务层和表现层的系统架构,用于运营监测数据的存储、分发和展示;基于ASP.NET和Vue.js框架,实现前后端架构分离;利用Openlayers拓展系统GIS地图可视化与空间分析能力,实现多源数据监测成果维护、监测数据信息挖掘和成果可视化等功能。选取总里程300 km,包含17 061个监测点位,11期监测数据的2个运营监测项目作为应用案例,验证系统多层级数据管理体系、数据预检核机制以及地图和分析图表可视化能力。研究表明,该系统通过点位预录入和多坐标系合并导入的方式,有效提高数据入库效率,一张图模块和变形曲线等多张统计图表丰富了成果展示手段,可以有效服务高速铁路运营部门对监测数据的管理与维护。     

高速铁路运营期沉降监测数据管理系统研发

随着高速铁路运营监测数据量的逐年递增,传统数据管理方式存在数据的管理查询难度大的问题.针对这一问题,本文通过总结高速铁路运营监测数据管理经验及项目实际需求,从技术选型、框架设计及模块研发三个方面论述了高速铁路运营期间沉降监测数据管理系统的研究开发过程.通过项目应用试验证明,该系统能够实现多维度数据管理及分析,为高速铁路...     

石武客运专线沉降监测方法分析

针对石武客运专线河南段运营期沉降监测项目,系统地总结了路基段、桥梁段、隧道段及各构筑物结合部的沉降监测设计方案和作业方法,并对该高铁线路运营阶段的沉降监测数据进行分析。结果表明,该沉降监测项目测试数据质量好,达到了预期精度指标。本文所阐述的沉降监测方法可为高速铁路建设和运营期沉降监测提供参考。     

CPⅢ点位变化对轨道线形的影响

为了更好地解决高速铁路运营监测中重点监测段落划分及沉降监测等问题,以本次复测和竣工复测的CPⅢ实测数据为基础,通过轨道监测软件分析CPⅢ点位横向、垂向变化对轨道线形的影响,沉降量最大值为-44. 0 mm与工务段提供的重点沉降监测数据一致;经过对不同段落的对比分析,分析结果与实测数据吻合性较高,验证了方法的可靠性,较好地解决了重点段监测划分及沉降监测问题。     

高速铁路接触网智能避雷线方案研究

提出高速铁路接触网光纤复合架空避雷线设计、架设方案以及光纤监测系统安装方案,结合运营维护需求提出可行的监测方案,满足故障实时报警和精确定位要求,并通过监测数据进一步提升架空导线的设计质量。     

高速铁路大跨度桥梁运营监测系统研究

从高速铁路大跨度桥梁运营养护需求出发,结合大跨度桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的运营监测系统。监测系统包括自动化监测、电子化人工巡检、数据分析处理及数据管理。监测内容包括桥址环境、外部荷载、结构响应、动力特性、特殊设备和结构表观病害。对监测数据采用统计分析、趋势分析、特征值提取、相关分析、回归分析等分析方法,从而掌握大跨度桥梁在运营阶段的力学行为,提供桥梁养护管理决策。监测系统具有实时在线信息查询、统计报表等功能。本文提出的监测系统设计方案已应用于京沪高铁南京大胜关长江大桥和石郑铁路客运专线郑州黄河公铁两用桥的运营监测,减少了人工检测的工作量,为养护管理人员提供了大量的监测数据。     

高速铁路运营期基础沉降长期监测技术研究

研究目的:我国高速铁路跨越地域广,各类复杂地质结构和大量过渡段频繁交替,同一条线路往往还要面临多种不同气候差异等诸多复杂因素的综合作用,因此欲解决其运营期沉降问题,需要采取可靠的手段进行实时在线监测,从而为高速铁路的安全运营提供技术保障。研究结论:(1)气压差式高精度竖向位移传感器测量精度可达0.1 mm,在对温度、重力加速度等系统误差修正后,其精度满足结构长期监测的要求;(2)试验验证了气压差式高精度竖向位移传感器的长期时漂和温漂稳定性均在±0.5 mm范围内,并且该传感器在-20℃的极寒条件下仍能正常工作;(3)采用气压差式高精度竖向位移监测系统,结合太阳能供电和物联网技术,实现了部分试验段高速铁路运营期基础沉降长期自动连续监测,其精度、稳定性和安全性等方面均能满足高速铁路相关要求,该技术可以在运营高速铁路的其他关键路段实施。     

高速铁路沉降自动化监测系统SMAIS的研发及应用

研究目的:为解决高速铁路自动化沉降监测问题,研发出一套"高速铁路工程结构沉降及变形自动监测分析预警系统SMAIS",该系统融合传感器、数据采集传输、客户端实时跟踪和远程查询、监测成果后处理、自动预警、人工监测数据管理及监测数据分析、管理与评估等七个子系统,成功在京津城际等高铁部分段落工程上进行长期应用和检验。研究结论:工程应用结果表明:(1)在高铁工程结构的沉降监测过程中,所研发的SMAIS自动监测系统具有较高的监测精度,具有较强的适用性和稳定性;(2)SMAIS数据实时跟踪和远程网络的动态查询访问平台,可实现实时化、可视化、远程化的监测目标,节约大量的人力;(3)SMAIS监测预警子系统,可实现自动报警和报警后的预警信息分析功能,为信息化施工和科学决策提供指导;(4)本系统可适用于高速铁路路基和桥梁等工程结构的沉降监测。     

高速铁路精密工程测量技术标准的研究与应用

高速铁路精密工程测量技术是高速铁路成功建设的关键技术之一。本文根据高速铁路轨道平顺性要求,通过理论和实验研究,对"三网合一"的测量原则进行了论述,并系统研究了高速铁路平面、高程控制测量坐标系统、高程基准、布网原则、测量方法和精度等技术标准及确定原则。高速铁路建设与运营实践验证了我国高速铁路精密工程测量技术标准的科学性、先进性、适用性和可靠性。     

京沪高速铁路高架站轨道系统长期监测技术

研究目的:高铁行车密度大、天窗时间短,列车的高速运营对轨道系统的安全性和平稳性提出更高的要求。高架站轨道系统是高速铁路轨道系统安全服役中最敏感最典型的区域,为保障列车的安全平稳运行,需建立高速铁路高架站-无砟轨道-道岔长期监测系统,实现高架站轨道系统服役状态的实时在线监控,并对可能发生的破坏进行预测预警。研究结论:(1)高速铁路高架站长期监测系统包含数据测量、数据采集传输及数据管理分析三大子系统,实现了监测数据的自动采集、传输、分析、预警预测等功能;(2)系统采用光纤光栅技术监测轨道受力和小变形,采用视频感知技术监测轨道敏感部位大变形,系统测量精度高、安全防范性和长期稳定性好;(3)利用长期监测系统对尖轨尖端的纵向位移和轨道板温度梯度的实时监测,发现尖轨尖端的纵向位移变化趋势与轨温变化趋势相同,但滞后于轨温变化,轨道板表面和底面的温度则呈周期性昼夜交替变化;(4)该研究成果可为高速铁路轨道系统的病害整治和养护维修提供科学依据。     

高速铁路雨量监测数据的实时质量控制方法

借鉴气象部门的雨量监测数据质量控制方法和经验,结合我国高速铁路雨量监测系统采用非接触式雨量计的特点,研究提出我国高速铁路雨量计监测数据的质量控制方法。通过综合运用缺测检查、内部一致性检测、界限值检测、时间一致性检测和空间一致性检测等技术方法对高速铁路雨量监测数据进行检测,有效识别有问题的监测数据,使实时上传的雨量监测数据质量得到改善,从而为高速铁路洪水灾害的预警以及灾害分析提供准确和可靠的决策信息。     

运营高速铁路路基变形段轨道几何状态自动监测技术

利用测量机器人、专用棱镜在自动全站仪基础上组建轨道几何状态自动监测预警系统,对运营高速铁路路基变形段进行实时在线监测。实测数据表明,机器人测得的结果与安博格小车实测值相关性、一致性好,满足实用要求。该系统成功应用在国内首例盾构隧道下穿高速铁路路基项目中,为京广高速铁路的安全运营提供了技术保障。     

基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测数传系统

介绍了基于光纤光栅传感技术的高速铁路轨道状态远程监测系统的构成,详细阐述了系统的数据采集、处理和传输方法,包括数据的读取、预处理及无线网络等相关技术方法。针对大流量监测数据实时无线传输的瓶颈问题,提出光纤光栅解调系统数据处理和无线传输的方案,可对监测数据自动进行加密、校验和打包,并通过GPRS模块将监测数据推送至远端数据中心。该系统已应用于我国多处高速铁路轨道状态长期监测工点,系统运行状态良好,数据传输系统稳定可靠。     

高速铁路运营监测技术综述与展望

为系统研究高速铁路运营期的监测技术,针对监测实践过程中存在的运营监测内涵和外延不明确、技术体系不完善、监测手段智能化有待提高等问题,从工程测量专业角度定义了高速铁路运营监测的基本概念,系统阐述了运营监测的分类方式,分析其与综合检测、变形监测、结构健康监测的关系,总结了运营监测的特点,认为高速铁路运营监测包括控制网复测与维护、线路复测、基础变形监测、结构健康监测、轨道几何状态测量、外部环境与地质灾害监测、邻近营业线施工安全监测等主要内容,并较系统综述了各类常用的监测技术方法,从控制测量基准动态维护,监测技术手段多样化,监测系统自动化、智能化等方面对技术发展趋势进行了展望。     

高精度梁式倾角仪的研制

对于高速铁路桥梁的长期安全监测,可通过采用倾角仪监测桥梁结构的位置状态,掌握其发展变化趋势。本文介绍了电阻应变式高精度梁式倾角仪的结构原理,通过计算分析给出了其测试精度,并通过试验验证其分辨率、精度、重复性等技术性能指标。高精度梁式倾角仪具有结构简单、测试技术成熟可靠、精度高、造价低等优点,配合远程自动化数据采集系统,可以应用于高速铁路桥梁运营状态的长期化、系统性的安全监测。     

高速铁路路基冻胀综合监测体系研究

阐述了人工水准观测、自动监测(冻胀、冻深、水分)、轨道动态检测、轨道状态检查等方式应用于高速铁路路基冻胀监测的功能定位、仪器设备要求、测试要点及数据处理要求。针对高速铁路路基冻胀综合监测体系总体要求,探讨了高速铁路建设与运营各阶段不同监测方式的相互关系。高速铁路路基冻胀综合监测体系的建立为高速铁路建设期间的动态设计及安全运营提供了技术保障。     

基于健康监测系统的非对称外倾蝴蝶拱桥健康状态评估方法研究

通过分析成都市一座非对称外倾蝴蝶拱桥健康监测系统得到的监测数据,基于静力识别的统计对比诊断法对桥梁恒载工作状态进行评估;基于监测数据的直接评定法对桥梁活载动力特性进行评价;基于雨流统计法、线性累计损伤准则等理论对桥梁吊杆、系杆进行疲劳损伤预测分析;基于常规统计分析方法和灰色关联度分析方法判识传感器数据缺失、失真、重复等异常状态,评估系统运行情况。通过评估分析发现该桥运营状态良好,实现了对该桥运营初期力学状态及系统自身运行状态的有效评估。