铁路气象多要素监测系统的数据质量控制策略

基于新疆铁路气象多要素监测系统，探讨其对风速、风向、气压、空气温度、相对湿度、雨量、积雪深度等气象要素的数值计算方法，从采样、计算、统计和传输4个方面介绍气象要素数据的质量控制策略。     

铁路风速风向 传感器动态响应特性实验研究

风速风向传感器能够实时准确可靠地提供风速风向数据,是确保风区铁路运输安全的关键要素之一。兰新铁路大风具有风速变化范围大、风向变化快的特性,对传感器的动态响应特性提出更高的要求。通过风洞模拟真实环境下风速风向改变的条件,对超声式和热场式风速风向传感器及强风仪分别进行动态特性实验,研究结果表明:各传感器均存在风速跟随性误差,但均满足使用要求;热场式传感器的风向跟随误差较小,超声波传感器风向跟随误差相对稍大,且风向输出不稳定;风向改变角速度降低时,传感器风向输出波动明显减小。     

列车横风倾覆稳定性分析及铁路防风预警自动监控系统设计

分析运动的铁路车辆倾覆力矩系数与车速的关系、临界风速与车重的关系及临界风速与车速的关系等,为运动车辆防止风灾提供一定的参考依据。提出了一套铁路防风预警监控系统设计方案。利用风速风向仪测出风速等参数,经专用传感器送到由微机构成的自动监控系统,形成多种数据并及时发出大风报警信号,有效防止铁路风灾。     

新疆老风口地区公路风吹雪流场分析研究

利用多点风速风向自动记录仪对路基断面周围风吹雪流场进行现场观测,系统分析了路基断面形式和风速对路基断面周围风吹雪流场分布和积雪深度的影响。     

基于二乘二取二计算机系统机车操纵自动优化装置的研究

简述机车操纵自动优化装置研究背景,提出基于二乘二取二安全型计算机系统和LKJ基础数据的机车操纵自动优化装置硬软件主要部分的设计方案,包括系统主机主要插件电路设计方案、机车主控软件数学模型和主控软件控制流程等,并总结了该装置主要性能。经过2 a的应用,该装置有利于机车牵引安全、正点、节能和平稳,可以减少机车乘务员操纵频次。     

多方位风向角下动车组运行安全性研究

为研究不同风向角下高速动车组的动力学性能，利用多体车辆动力学研究方法，对不同风向角下的某型动车组的车辆运行安全性进行仿真模拟分析。把气动载荷处理为时间函数，将其输入多体动力学软件，对动车组在风载作用下的动力学性能进行仿真分析。利用8节连挂动车组模型，分别分析各辆车在不同风向角下的运行安全性。分析发现：头车受风载的影响最为明显，在风速20 m/s、车速300 km/h下的工况相较于在风速25 m/s、车速200 km/h下的工况对列车运行安全性影响大。其中在风速20 m/s、车速300 km/h下的工况105°风向角的风载对列车运行安全性影响最大。     

高位锁定形态栈桥的风荷载研究

针对中铁渤海铁路轮渡码头汽车栈桥的高位锁定形态,运用大型计算流体动力学软件CFX,数值模拟不同侧风条件下汽车栈桥的三维外流场,研究不同风速及不同风向角条件下高位锁定形态栈桥的风荷载.结果表明:在同一风速下,风向角对高位锁定形态下栈桥所受的风压极值影响较小;处于高位锁定形态的栈桥,在10～30 m·s-1风速下,风向角为45°时水平来流产生的合力最大,因此,应按照45°风向角时水平来流所产生的最大合力且考虑扭转力矩,进行汽车栈桥高位锁定形态下的设计计算;不同风向角时,高位锁定形态下栈桥所受横向风力、竖向风力、扭转力以及风压均随风速的增大而增大,且与风速的平方成正比,这与水平形态桥梁结构的规律相同.     

新建铁路穿越毛乌素沙地冬季风沙特征研究与生态恢复建议

目的通过现场实验观测从理论上分析当地起沙风速发生的时间和频率、分析风速和沙通量的关系,风速和风蚀的关系,找出最经济、最快速恢复当地生态的最佳途径。方法建立实验基地,现场使用气象风沙温度监测系统不间断收集8804组数据,然后分析数据,找出规律。结果空气温度比土壤温度变化剧烈,土壤深度越大,温度变化越平缓。毛乌素沙地冬季主导风向为西北风和北风,冬季风速大多为1m／s和2m／s,此风速不会起沙,在试验地冬季的最小起沙风速为4．6m／s。结论防治沙害的主要措施应为降低地表的风速,增加地表粗糙度减少风沙流的形成,在毛乌素沙地植被治沙是防止风蚀和水土流失,防止荒漠化的各项措施中最经济、最有效、最持久的措施。     

新疆铁路大风监测设备的可靠性设计

介绍用于铁路大风监测的多要素气象自动站的主要功能,对提升系统可靠性多种软硬件侦测策略和技术的实施方案作了详细说明,所涉及的设备状态自动侦测和恢复技术对同类型无人值守设备的研制也具有一定的参考价值。     

我国高速铁路沿线强风区间的确定方法及风险评估

研究目的:高速铁路沿线强风区间的确定及风险评估,关系到安全防灾监测布点的科学性和采集瞬时风速和风向数据的代表性及可靠性,为行车指挥控制系统提供较为合理的限速指令信息,或为启动应急预案提供决策依据,从而达到安全、高效行车的目的。研究结论:高速铁路沿线任意里程距轨面4 m高处最大瞬时风速,2年一遇设计值V4_2max与10 mim平均最大风速和30年一遇设计值V4_30max其水平分布特征基本一致。提出以高速铁路沿线任意里程,距轨面4 m高处最大瞬时风速,2年一遇设计值V4_2max为强风区间的确定主控因素,对于强风主风向与线路走向之间夹角以及高路堤和高架桥、特大桥弯道强横风区间偏角<10°区域,必须进行逐步优化。利用基于最小二乘法的线性回归方程,对强风(阵风)系数进行计算后,发现方程的效果很好。从而验证了高速铁路沿线强风区间安全防灾系统布点原则优化的科学性,以及采集瞬时风速和风向数据的代表性及可靠性。为我国高速铁路强风区间布点方案优化和防风栅布设技术标准和规范的制定提供了科学依据。     

新型智能化环控通风空调系统

1主要技术性能 本项目采用闭环负反馈的控制原理对车站公共区的温度、湿度进行自动调整与控制。首先，按环境控制的工艺要求，在站厅、站台的不同部位共安装了多套温湿度探测器，对其采集的数据加权平均后，作为车站公共区的环境温度、湿度的实测值；     

山区复杂地形下高墩多跨连续铁路钢桁梁桥的风场特性研究

以在建的蒙华铁路三门峡黄河公铁两用大桥为工程背景,研究复杂山区桥址的风参数问题。采用中国科学院地理信息的高精度地形,通过逆向工程软件拟合出桥址地形曲面。通过形成以该曲面为底面的长宽高分别为100,100和20 km的计算域并实施网格划分,采用大涡模拟(LES)数值模拟不同来流条件下计算域内的流动特征,重点分析各风向角下桥轴线上平均风特性、湍流度和风攻角等参数。数值仿真表明:与远方来流风速相比,桥轴线上部分位置处的风速增加可达到20%,但是沿桥轴线平均的风速并不存在加速效应,因此,平均风速取值无需考虑加速效应。地形效应附加的风攻角在1°～2°左右。     

创新技术推广项目

编号:2007URT-27新型智能化环控通风空调系统完成单位:深圳市地铁有限公司北京和利时系统工程股份有限公司1主要技术性能本项目采用闭环负反馈的控制原理对车站公共区的温度、湿度进行自动调整与控制。首先,按环境控制的工艺要求,在站厅、站台的不同部位共安装了多套温湿度探测     

高铁站房大空间空调送风的气流组织分析与研究

以高铁厦门西站高架层候车区的高大空间作为工程实例,对目前我国高速铁路候车区空调应用及设计情况进行充分地调查和对比分析,提出适合厦门西站候车室空调布置的设计方案,该方案可在低能耗的条件下满足候车室人体舒适度指标要求;通过对候车室内气流组织进行模拟分析,研究不同送风条件下候车室内流场分布特性,得到候车室内不同位置的温度、风速及湿度参数,通过分析人体在不同温度、风速和湿度等参数下的舒适度,提出系统调整方案和措施,较好地实现候车区内高大空间远距离送风的气流组织,满足候车室内人体舒适度指标要求。     

接触网覆冰和风舞在线监测系统研究及应用

针对电气化铁路接触网覆冰和风舞带来的危害,研发基于称重法和光纤传感器法的接触网导线覆冰和风舞在线监测系统.该系统可实时采集导线拉力、环境温度和湿度、风速和风向、导线的振动等信息,并依据导线、绝缘子参数及由专家分析系统建立的导线覆冰及舞动模型计算接触网覆冰和风舞实时状态,及时给出预警信息,保证电气化铁路安全可靠运行.     

基于GPRS的铁路通信铁塔监测系统设计及应用

铁路通信铁塔数量多、分布广,且距离线路较近,一旦出现倾斜、倒塌等极端情况,将给行车安全带来极大隐患。针对以上问题,提出基于GPRS技术和嵌入式技术的分布式铁路通信铁塔监测系统。系统采用高精度倾斜角度传感器和风速风向传感器,实现对铁塔倾斜角度和铁塔所在地风速风向的测量,现场铁塔监测单元采用基于ARM9内核的硬件平台实现,完成现场数据的采集与预处理,监控中心软件的设计采用基于Java EE的三层体系架构,监测中心与铁塔监测单元之间的数据交换采用基于GPRS的数据传输通道。通过长期上道试验验证,结果表明,该系统能够实时准确采集现场数据和告警,从而提高铁路通信铁塔的运用维护水平。     

京津城际CRH3动车组大风天气条件下安全行车技术标准参数研究

利用京津城际铁路沿线气象站近40年（1971-2008年）风向和风速数据,以及沿线12个风监测站（2008年4-12月）风速和风向资料,结合京津城际铁路沿线现场踏勘,采用工程气象学、铁路信号技术、空气动力学及概率论相结合方法,探讨大风天气条件下CRH3动车组行车安全技术标准参数和沿线大风报警系统,提出京津城际CRH3动车组安全行车的建议。     

创新技术推广项目新型智能化环控通风空调系统

1 主要技术性能 本项目采用闭环负反馈的控制原理对车站公共区的温度、湿度进行自动调整与控制.首先,按环境控制的工艺要求,在站厅、站台的不同部位共安装了多套温湿度探测器,对其采集的数据加权平均后,作为车站公共区的环境温度、湿度的实测值;然后,将该实测值与设计的给定值进行比较,自动控制系统的控制器根据此实测值与给定值的比较结果,进行运算,并将运算的结果输出给变频器,动态调整电动二通阀的开度和风机电动机的输入电源频率,从而实现对车站公共区的环境温度、湿度的自动控制,大大提高了设备的运行效率,减少电能的消耗,降低了地铁运营成本,节约了能源.     

强侧风环境下CRH1型高速列车气动性能研究

基于三维、定常、不可压缩N-S方程及k-ε双方程湍流模型,采用数值模拟计算方法分别对高速列车CRH1在不同侧风风速、不同风向角工况下的气动性能进行模拟。研究结果表明：对于不同横风风速,车辆的横向力、升力及倾覆力矩均随着横风风速的增大而增大,但其对应的气动力系数基本保持不变;对于不同风向角,车辆的横向力、升力及倾覆力矩均随着风向角的增大而增大,风向角为75°时,气动力增长率变缓,对应的气动力系数变化与之一致。     

新型机车轮缘喷脂控制器的研制

针对目前铁路机车上大量使用的HB-1、HB-2轮缘喷脂控制器存在的问题,研制采用单片机技术和DC/DC开关电源抗干扰技术的新型轮缘喷脂控制器,详细介绍了其基本原理以及硬件、软件实现方法。