三维激光测量在大型车站雨棚检测中的应用

随着铁路车站钢结构雨棚使用时间的延长，影响结构安全和正常使用的病害不断显现，因此对雨棚结构整体可靠性的检测、鉴定项目陆续开展。针对图纸资料缺失的雨棚，需要对其众多构件及节点分别定位，以建立计算模型完成承载能力分析。本文采用地面三维激光扫描仪建立某车站钢结构雨棚点云模型，利用点云处理软件和基于CAD平台的处理模块对点云模型进行拼接、切割、拟合，采用分块处理的方式获取结构布置、构件型号等信息。结合壁厚检测数据建立结构有限元模型，完成了对该结构的承载能力分析。经工程应用，地面三维激光扫描仪在测试环境正常、测点布置科学时，测量精度和效率均较好，与传统全站仪测量相比检测效率明显提升。点云模型后处理软件在操作和功能方面需要进一步智能化，以提升测量精度和效率。     

基于卷积神经网络的铁路桥梁高强螺栓缺失图像识别方法

为及时发现铁路桥梁高强螺栓偶发的延迟断裂并补充新螺栓,降低铁路桥梁连接失效风险,开展基于卷积神经网络的桥梁高强螺栓缺失图像识别方法研究。该识别方法的主网络由5个卷积层、5个最大值池化层和2个全连接层的卷积神经网络组成。提出在主网络上附加通道和空间混合注意力子网络,分别对不同输入图像的高层不同通道语义特征和不同区域赋予不同权重,提高图像的特征和区域敏感性,进而提高网络的识别准确率。通过随机裁剪、翻转、颜色变化、仿射变换增强和数据均衡操作,增加训练数据的多样性和改善数据的不平衡性。基于真实场景螺栓缺失场景识别结果表明,识别方法的准确率达到94.9%,比常见识别方法提高了4.9%。     

高铁站台钢结构雨棚健康监测技术的研究与应用

研究高铁站台钢结构雨棚健康监测技术,设计雨棚变形在线监测系统,解决雨棚变形在线监测问题。采用安装平行于梁轴的振弦式应变传感器收集包括列车通过荷载、环境荷载等特征信息,确定应力计算方法,通过ANSYS分析软件,将力学简化后的雨棚顶面传递的风荷载、雨荷载和雪荷载作用到有限元模型的节点上,建立空间三维模型分析受力并进行预测,及时发现结构响应的异常、损伤或退化。研究表明,该监测系统有助于及时发现钢结构雨棚的变形、损伤等问题。     

基于自编码器的接触网定位器底座开口销缺失识别算法研究

随着接触网故障检测技术的发展,接触网悬挂状态检测系统可得到接触网定位器的海量高清图像用于线下故障排查。为提高接触网定位器底座开口销缺失检测的准确性和效率,基于自编码器无监督网络模型,根据定位装置开口销区域的图像特征设计开口销缺失识别算法,并通过实际现场图像数据验证算法的有效性和通用性。试验分析表明,该算法对于背景复杂、光照不均等现场实际图像均具有良好的适应性,算法检测准确率达90%以上,可提高接触悬挂零部件缺陷检测效率,具有重要的实际工程意义。     

铁路客站钢结构雨棚智能运维系统应用

针对铁路房建设备巡检周期长、结果缺乏时效性等缺点,本文提出了一种指导房建设备管理人员日常运维的铁路客站钢结构雨棚监测系统,通过对环境风、温度、应力、振动加速度、列车风压等进行监测,实现钢结构雨棚状态实时展示和分级报警,同时可以分析列车风对钢结构雨棚的影响。系统架构包含感知层、传输层、数据层和应用层。分析实测数据表明：环境风对结构的影响受周边遮挡与建筑布局有关。结构所受日温呈昼高夜低的变化趋势,结构表面温度与环境温度相比存在时滞性,年温度变化呈夏高冬低的变化趋势。钢结构应力变化与以日为周期的温度变化关联性较强,但应力与温度不完全是线性关系,实测应力变化与仿真模拟有差距。钢桁架振动受列车风影响较大,最大风压达130 Pa;檩条跨中竖向振动加速度受檩条与钢桁架连接节点以及钢桁架竖向振动的影响。     

高铁车站无柱雨棚钢结构防腐处理探索

随着高速铁路建设的迅猛发展,高铁车站钢结构无柱雨棚的应用也越来越广泛,雨棚钢结构的防腐工作也越来越重要。     

沪杭高速铁路雨棚钢结构防腐涂装体系的研究

随着高速铁路的迅速发展,高速度、高标准已成为铁路建设的重点。为满足建设过程中要求站台雨棚具有足够耐久性、美观度和快速施工的特点,在近期客站雨棚建设中大部分采用了钢结构。为了延长钢结构的使用年限,确保正常使用,钢结构防腐已成为站台雨棚建设的重点。在各种金属防腐蚀的方法中,涂层技术是目前最常用的手段之一。涂层金属的腐蚀与涂层的性能密切相关。通过对沪杭沿线近年来的气候、大气污染成分特征,以及雨棚所处环境腐蚀因素和对防腐涂层的作用机理、钢结构腐蚀特征及腐蚀环境的差异分析,结合长三角地区典型客站钢结构涂装的劣化状况和特征,以此确定沪杭高速铁路新建客站雨棚钢结构涂装体系种类和涂装方式。研究结论为:沪杭高速铁路雨棚钢结构腐蚀环境等级为C4,选用耐久性能优越的涂装体系。     

基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统的研究

为快速准确地识别铁路时间同步网所受到的恶意攻击,设计一种基于大数据的铁路时间同步网异常流量检测系统。该系统首先采用无监督学习算法K-Means对部分数据进行训练,形成最优聚类模型,并通过该模型实现对异常流量的检测。将已标记的时间同步网数据输入系统,测试系统对异常流量的检测准确率及速度是否满足铁路时间同步网的要求。对系统识别出的异常流量特征进行分析,找出相关性较高的典型特征类型,并结合铁路时间同步网结构,针对该类型特征提出初步的攻击防御建议。研究结果表明:基于大数据的异常流量检测系统聚类时间70.434 682 s及准确率98.36%均满足大数据网络环境下铁路时间同步网的要求;基于时间和主机的网络流量统计特征可以为提升铁路时间同步网的安全性提供参考。     

斜拉钢结构雨棚体系设计

通过对斜拉钢结构雨棚体系的设计 ,重点分析比较对于不同斜拉初始拉力的取值 ,该雨棚构件的受力特点 ,以及对斜拉构件和斜拉节点的重点设计 ,从而对该体系的受力特点有了更深的认识 ,并得出合理的受力体系     

包头站站台雨棚结构设计研究

包头站站台雨棚采用分叉式钢管混凝土柱与双向正交钢梁组成的钢框架结构体系,钢管混凝土分叉柱为雨棚梁提供了更多的支撑点,有效地减小了雨棚梁的计算跨度,使得结构更加合理。介绍该工程的结构布置、结构分析及重要节点设计。对分叉式钢管混凝土柱的受力性能进行分析研究,得出分叉柱的支撑角在35O~50O变化时,分叉式钢管混凝土柱与雨棚梁形成的结构体系可达到最优的受力状态,使得结构最为经济、合理。     

基于BIM模型的铁路雨棚钢结构健康监测数据模型研究

结构健康监测是保障重大工程结构安全的重要技术,针对铁路站台雨棚钢结构监测过程中出现的站台模型和监测信息数据庞大的问题,提出一种扩展的BIM模型,即在现有的BIM模型信息中以数据信息的唯一标识作为依据,扩展所需的动态监测数据信息,将各类检测数据进行有效整合。首先对系统总体架构进行设计,设计面向钢结构健康监测信息的BIM模型,对系统总体架构合计,再根据扩展的BIM模型和模型数据,应用扩展的BIM模型系统设计,开发了基于BIM模型的监测系统,实现了铁路站台雨棚的有效监测。     

基于钢结构铰接埋置式螺栓高精度定位技术研究

钢结构铰接连接是工程建筑中不可或缺的一个重要连接方式,在钢结构钢柱吊装施工中占有很大比重。钢结构铰接的作用是剪力传递,随着铰接点的转动受剪,其作用力主要在铰接点中心,使其两端的上部结构承四面压力,能起到均匀分散压力的作用。铰接埋置式螺栓预埋施工是钢结构钢柱安装的基础性工作,其精准度直接影响到钢结构建筑安装质量,掌握并控制好螺栓位置、垂直度、长度及标高是钢结构施工的关键因素,保证质量要求可减少扩孔和二次处理工程量,对钢结构能否顺利安装具有重要意义。本文提出的扁担套架辅助安装预埋螺栓新型施工工艺解决了钢结构铰接埋置式螺栓高精度定位施工重难点问题,同时该技术在项目上的研发和应用获得"扁担套架"国家实用新型专利(专利号:ZL 201821860297.9)。     

丽香铁路中义隧道预应力树脂锚杆设计施工关键技术

以丽香铁路中义隧道预应力树脂锚杆试验段为工程依托,对初支钢架大变形问题的系统锚杆效果进行研究.中义隧道地质为高地应力碎裂化玄武岩,开挖后初支钢架变形极为严重,关键线路工期滞后较多,且剩余地段围岩以V级大变形为主,施工难度高、进度慢,需进一步研究变形控制及加快施工进度措施.根据煤矿行业相关工程经验,在以预应力树脂锚杆为主...     

基于几何特征的钢轨磨耗检测系统的研究

为解决高速动态条件下车体振动对钢轨磨耗检测带来的问题,在大量调研国内外利用激光技术进行钢轨磨耗检测的基础上,提出一种基于标准钢轨轨廓固有曲线曲率的钢轨磨耗检测方法,首先利用基于激光三角测距原理的传感器得到组成钢轨全断面轮廓一系列点的空间坐标;其次利用L-M优化算法进行数据处理,采用Hough变换方法检测钢轨轮廓固有几何特性;最后进行钢轨轮廓匹配后实现钢轨磨耗高精度检测。该方法已经运用在轨道检测小车上,试验数据表明:钢轨磨耗检测系统的重复性精度能到达0.005 mm,其高精度性和快速性能满足铁路部门对钢轨磨耗检测的要求。     

基于断裂力学的齿轮箱螺栓的失效分析及改进研究

指出由于铝合金齿轮箱和钢制螺栓的热膨胀系数不同．在齿轮箱温度升高后产生附加的温差载荷．此温差载荷是螺栓失效的根本原因，由此依据相关公式提出了改进措施。在对联接螺栓进行受力分析的基圳上应用断裂力学理论．对改进前后螺栓的疲劳寿命进行了预测。原结构的疲劳寿命短．不满足要求．改进后的结构满足要求：改进措施是有效的，这也为齿轮箱的设计提供了参考。并对45钢和40Cr这2种材质的螺栓进行了对比．进一步说明失郊的根本原因不是材质的问题．而是温差载荷     

RPC混凝土-螺栓连接分段拼装梁构思

活性粉末混凝土(RPC)是一种新发展起来的超高性能水泥基复合混凝土,其抗压强度、抗拉强度远高于普通混凝土或者高性能混凝土,被称之为"类钢"材料,而钢结构又具有工厂精密加工,工地现场安装等特点。探讨将RPC混凝土这种"类钢"材料在工厂预制构件,现场用钢节点板和高强螺栓连接成形的设计构思,介绍RPC混凝土与钢节点板采用高强螺栓连接、分段拼装的板式桥梁设计。     

非限制场景下铁路机车车号定位检测方法

针对传统铁路机车车号定位检测模型泛化性较低，不适用于多种检测应用场景等问题，提出一种适用于非限制场景、基于YOLO(You Only Look Once)v4-tiny模型的铁路机车车号定位检测方法。文章采用空洞卷积代替标准卷积，增大机车车号特征提取感受野，提升传统YOLOv4-tiny模型的检测精度；建立铁路机车车号数据集（RLND,Railway Locomotive Number Dataset），用于模型训练，并对模型的检测效果进行验证。验证结果表明，该方法对铁路机车车号的定位检测精度为99.44%，检测速度为50帧/s，能够应对非限制场景下的机车车号定位检测需求。     

基于人体头肩部与步态检测的闸机通行逻辑

城市轨道交通门式闸机通行逻辑算法的应用领域主要是自动售检票系统.由于闸机直接面对乘客,它的安全性、可靠性、准确性、稳定性等性能直接决定了地铁自动售检票系统的命运.针对现有的闸机通行逻辑遇到的问题,提出了一种基于人体头肩部与步态检测的闸机通行逻辑算法,通过步态检测传感器与人体头肩部检测传感器共同作用,很好地解决了尾随现象,以及人与物的所属关系及其区分.     

基于改进YOLOv3的站口行人检测方法

针对YOLOv3算法在行人检测上准确率低和漏检率高的问题,提出一种改进型YOLOv3的行人检测方法,并将其定义为GA-Wide-YOLOv3。该方法首先以行人头肩小目标为检测对象,进行重构数据集,利用遗传算法重新对目标先验框进行聚类,优化anchor参数,提高先验框与数据集的重合程度;其次改进YOLOv3,通过加宽网络宽度、减少网络深度,获得针对小目标检测的较大视野阈,避免梯度消失;最后,将多尺度检测算法3个yolo层前的1*1,3*3的卷积组各去掉2组,减少头肩小目标在复杂背景下的漏检率。在收集的数据集HS6936上进行对比实验,结果表明,基于遗传算法改进的K-means算法,平均交并比为81.89%,提高了0.8%;改进的YOLOv3算法检测平均准确率(mAP)为75.35%,召回率为81.20%,查准率为99.99%,较原始YOLOv3算法分别提高了2.53%,0.88%和2.75%。