高原冻土铁路路基温度特性的有限元分析

由于铁路道碴铺层的对流换热为多孔介质的热传导问题,为解决青藏铁路路基温度场的计算,本文根据多孔介质中流体热对流的连续性方程、动量方程和能量方程,引进流函数并应用伽辽金法导出了多孔介质对流换热的有限元公式,并对普通道碴路基、抛石护坡路基和抛石路基的温度场进行了分析比较。计算结果表明,普通道碴路基的修建将使路基下冻土的温度升高,使冻土路基出现热不稳定。抛石路基和抛石护坡路基均能降低冻土路基的温度,向路基提供冷能,但抛石路基耗费石料较多,而抛石护坡路基所需石料相对较少,成本较低,因此大力推荐该种路基结构作为青藏铁路高温冻土区的路基结构,以便最大限度地保护冻土路基。     

数字温度采集处理系统的研究与实现

介绍了数字温度采集处理系统的硬件及软件设计。该系统采用数字温度传感器对实验室环境温度进行测温,由单片微处理器进行数字处理、控制,利用串行口传输至PC机,可直观地查询。     

青藏高原多年冻土区通风管路基温度特性分析

结合青藏铁路清水河试验段试验,研究通风管路基的温度特性,根据通风管路基基底1m范围内和边坡位置及冻土上限位置热量周转和通风管内外温度,分析通风管路基对保护多年冻土的有效性。研究结果表明:青藏高原严寒的气候为通风管的适用性提供了环境条件;在路基中埋入通风管,不但增加了路基与空气的接触面,而且通过高原空气的强对流活动,消耗路基体中存在的热量,有效阻止路基表面吸收的辐射热量下传,起到了保护下伏多年冻土维持冻结状态的作用;通风管路基作为青藏高原多年冻土区的一种新结构形式,为青藏铁路的建设和安全运营提供了技术支撑。     

智能变电站温度实时监测系统的设计与实现

在对传统变电站温度监测技术的研究基础上,设计与实现了一套基于浏览器/服务器(B/S)模式的智能变电站温度实时监测系统。该系统的无线测温模块由采集端和接收端组成,二者间通过GPRS通信模块实现传输。在简述温度采集端和接收端电路的软、硬件设计后,针对该系统设计的关键问题,重点改进了以AT指令为媒介的GPRS无线通信程序设计与数据传输PC主机的方法;介绍了以Windows通信服务(WCF)为基础的客户端与服务器端通讯互联的方法;并介绍了采用Silverlight新技术对电气设备主接线建立模型和绘制图形。在实际运行测试中验证了系统的可靠性,变电站值班工作人员能够快速、准确地获得温度数据和报警信息,从而达到实时监测温度数据的目的,为智能变电站温度实时监测系统的设计提供了借鉴。     

基于虚拟仪器平台的多通道温度采集系统

利用虚拟仪器平台Lab VIEW开发多通道温度采集系统。系统硬件部分包括NI数据采集设备、电压传感器、电流传感器、热电偶、功率分析仪及报警模块等;上位机控制软件以Lab VIEW为平台,实现数据的采集、分析、显示、存储以及报警等功能。实践证明,系统使用方便、精度高,可用于制动电阻温升试验等温度检测领域。     

不同基础上CRTS Ⅱ型无砟轨道的温度效应分析

研究目的:下部基础中桥梁、路基和路桥过渡段对高速铁路无砟轨道结构性能有着重要的影响，因此分析不同下部基础对CRTSⅡ型板式无砟轨道内温度场分布的影响尤为关键。本文基于无砟轨道现场的半年温度监测数据，对比分析简支箱梁、路基和路桥过渡段三种基础上CRTSⅡ型板式无砟轨道内温度和温度梯度变化特征。研究结论:(1)半年内过渡段上无砟轨道内温度的非高斯性和非平稳性更显著，路基上非高斯性最差；四个特殊温度日，最高温度日的轨道内温度变化幅值最显著，而最大温差日的轨道内温度梯度变化幅值最大；(2)对于不同下部基础，过渡段轨道的温度变化和温度梯度变化最显著，其次是路基和桥上轨道的温度变化；(3)不同基础上轨道板的温度、路基土体的温度与环境温度呈明显的非线性关系，二次多项式拟合函数可表征轨道板内温度与环境温度的关系；桥上轨道的拟合优度R²为0.803,高于过渡段(0.752)和路基(0.635)上的；(4)本文研究可为高速铁路无砟轨道长期服役性能评估提供重要的温度实测数据。     

基于AT89S52单片机的超声波测距系统设计

以AT89S52单片机为核心,设计了一种带温度补偿的超声波测距系统。系统包括单片机、超声波发射及接收模块、温度补偿模块、信息显示模块。温度补偿模块采用温度传感器DSl8B20采集环境温度,根据超声波速度与温度值的对应关系及时修正波速,以纠正温度的变化引起超声波测距系统产生的误差。测试结果表明:该系统能够有效地避免温度的变化对测距系统造成误差,其测量相对误差可小于1%,测量范围为0.1⁵m。     

多点高速同步温度采集系统的设计

本文提出一种高速同步温度采集的方法,可充分利用AVR ATmeg16单片机的输入输出口同时采集多点温度信号,结果证明,此方案大大提高了温度采集速度,使得采集多点温度的时间与采集一点温度信号的时间相同,实现了温度信号的高速同步采集.     

铂热电阻Pt100桥式温度变送器电路的传递函数

用铂热电阻Pt100测量介质温度,是温度采集和自动控制系统中普遍采用的方式。由于铂热电阻温度传感器在实际应用中存在电阻与温度间的非线性关系,为进一步提高温度测量的准确性,提出一种利用计算机非线性修正技术实现Pt100桥式温度变送器电路传递函数的方法。     

水平纵向冷量调控方式对青藏铁路路基及温度场演变的响应

建设中的青藏铁路将穿越大片高温、富冰多年冻土地段．因此面临严峻的路基稳定问题、提出在路基中水平布置纵向管路来采控天然冷量,在冬季采集并存储地气温差所造成的冷量,夏季释放．以维护路基稳定的方法一对典型工程条件下采用该结构型式的路基温度场演变规律及与原型进行的比较研究表明：路基温度场是周期变化的气温、地温和工程施工短期热扰动、采控管路共同作用所形成的复合温度场．若不采取任何措施则路基长期处于热不稳定状态、采控管路能降低路基温度,向路基输入冷能并发挥冷能储存、释放功能来调节路基温度,使路基迅速进入负温状态,有效保护了冻土路基稳定。