基于北斗三代的铁路监测预警系统设计

针对铁路安全隐患问题,提出将第三代北斗卫星导航系统（简称：北斗三代）高精度定位技术引入铁路监测预警,设计了基于北斗三代的铁路监测预警系统,该系统利用北斗高精度定位的原理实现位移数据高精度监测,同时具备实时传输和即时预警等功能。实践证明,该系统相对于基于GPS的监测预警系统具有明显优势,可见的卫星个数显著增加,水平精度提高20%以上,高程精度提高50%以上。同时通过不同基线长度下监测性能的对比,为合理布设基准站提供参考。     

基于北斗定位技术的铁路基础设施监测系统设计与应用

近年来，为保障铁路运输安全，利用北斗高精度定位技术的铁路基础设施位移监测方法得到了广泛研究。文章介绍了北斗高精度监测的原理，详细阐述了基于北斗定位技术的铁路基础设施监测系统的架构、功能和接口设计，并通过现场监测数据对该系统的功能进行了验证，验证结果表明，该系统能够实现毫米级的监测精度，可为铁路基础设施位移监测提供技术支撑。     

通信铁塔综合安全监测系统的研制

介绍了一个能够对铁塔姿态实时监测、集成铁塔围挡安防、邻近铁塔一定范围内施工监测的综合安全监测系统。     

桩基施工过程自动监测系统研发及应用

桩基质量难以在施工完工后进行全面检测,对施工过程进行全程监测是保证桩基质量的有效方法,因此开发了桩基施工自动监测系统。该系统采用北斗卫星定位系统实现钻机的自动就位引导,利用北斗定位、倾角传感器、电流互感器等自动化监测手段分别对施工过程中的钻孔深度、提钻速率、桩身垂直度、钻机电流进行实时监测,判断桩基施工过程中各项关键参数是否满足设计要求,对超限值进行提示,并将监测数据实时上传至后端管理平台同步展示,实现了桩基施工过程的自动化、信息化管理。该系统在高速铁路施工项目上进行了试用,其监测数据准确性、各项功能及性能达到了研发目标。     

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.     

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。     

基于ZigBee和GSM技术的通信铁塔安全监测系统研究

在通信铁塔安全监测系统中使用基于Zig Bee技术的采集传感器和Zig Bee+GSM技术的前端监测单元可大大减小施工难度,并减少对铁路通信资源的占用。该技术也可应用到其他轨旁监测业务和电力铁塔监测业务。     

北斗卫星定位技术在边坡位移监测中的应用

北斗卫星导航系统精度高,应用越来越广泛。本文研究将北斗定位系统应用于边坡监测的可行性。对北斗监测工作站进行精度标定试验,结果表明,水平位移测量精度在2 mm内,沉降测量精度在5 mm以内。依托深圳一降雨蠕变型边坡,将北斗监测设备布设在该边坡上,通过4G无线传输模块以及太阳能供电实施自动化监测。北斗定位系统监测结果与全站仪监测数据吻合较好,可应用在边坡的自动化监测中。     

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。     

基于GNSS的铁路通信铁塔变形监测方法

在铁路通信铁塔顶部布设2台全球导航卫星系统(GNSS)监测设备,并采用实时动态载波相位差分技术(RTK)测量以实时获得其坐标观测值,从而计算出铁塔的倾斜度及水平偏角。在塔基布设1台GNSS监测设备,采用静态后处理技术计算得到铁塔整体位移及沉降,进而得到通信铁塔整体的变形量。考虑到RTK测量结果可能存在测量粗差,采用抗差卡尔曼滤波对坐标观测数据进行处理,削弱粗差和偶然误差影响。通过仿真数据分析,证实在GNSS观测结果中包含粗差的情况下坐标滤波值能有效抵抗粗差影响,且与真值之间的差值小于预设的测量噪声误差。     

基于北斗定位技术的铁路路基形变监测系统

基于北斗高精度定位及视频监控等技术，构建铁路路基形变监测系统，实现数据采集、监测结果与状态预警的自动化和智能化。重点阐述铁路路基形变监测系统的系统架构、前端方案、通信网络与服务器端。该系统在山东大莱龙铁路有限责任公司进港铁路的路基塌陷区进行试点，对路基形变进行自动监测与预警。应用结果表明，系统性能满足前期设计需求和用户使用需求，并极大减轻了人员的劳动强度。     

铁路雪深监测系统设计与实现

研究降雪对高速铁路行车安全的影响,对确保运营安全具有重要意义。提出并实现一种高速铁路雪深实时监测与预警系统,该系统由数据采集器、传感器、通信系统、电源系统和软件系统组成,实现高速铁路雪深、现场图像、大风的实时监测及预警。通过现场应用,证明该系统各种硬件设备性能稳定,安装简便、牢固,能够经受野外低温、高温潮湿、接触网高压等恶劣环境的考验,可满足高速铁路对雪深监测预警功能的需求。     

25Hz相敏轨道电路参数在线监测系统

介绍研制的25Hz相敏轨道电路在线监测系统的系统构成,监测原理和系统特点。该系统可实时在线监测25Hz相敏轨道电路室内、外电气特性参数,实现实时、便捷、准确地对25Hz相敏轨道电路设备状态进行参数监测、显示和分析。     

铁路货车倾覆监测系统的研究

针对国内现有铁路货车监测系统已不能适应铁路运输不断发展的情况,文章提出了一种车载倾覆监测系统方案。该系统基于低速或准静态情况,通过测量和计算得到列车实时倾覆参数,以实现对铁路货车倾覆的实时监测和报警。     

客车行车安全监测诊断系统研究

对危及旅客列车运行安全主要因素进行实时监测诊断、记录和存储,集中显示和报警,故障定位指导维修,为客车运用状态实行动态管理提供技术支持是旅客列车安全监测系统的发展方向.结合国内外客车行车安全监测系统的发展现状,着重介绍了铁道科学研究院机车车辆研究所历时多年研究的系统设计目标、功能、系统结构、取得的成果,同时探讨了该系统的发展方向.     

铁路通信铁塔安全监测系统的研究

研究当前铁路通信铁塔安全维护工作,根据铁路实际情况,提出了一种通信铁塔安全监测系统技术方案,包括系统构成、功能、性能要求等方面,供有关单位参考。     

基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端设计

设计基于北斗卫星与惯性传感器组合导航技术的现代有轨电车定位终端,该终端从串口接收北斗卫星与惯性传感器组合导航模块的定位数据,经由主控计算单元分析和提取有效信息,完成数据处理,并将处理后的数据通过专用无线集群上传到中心车辆位置服务器,实现全线车辆的实时定位。该终端已经在北京现代有轨电车西郊线上应用,为行车调度提供了可靠的车辆位置信息。     

基于OPC统一架构技术的盾构实时监测系统

以分层结构实现针对不同类型盾构机的实时监测系统。其采集层以OPC UA(OPC统一架构)解决方案来完成实时数据采集和存储;实时监测数据通过Internet传输至数据服务器,由实时/历史数据库和关系数据库在处理层进行数据二次加工;表现层通过采用Java Script和SVG(可缩放矢量图形)技术,进行Web网页的可视化展示。实时监测系统实现了对多台分布式盾构机的监测。     

基于北斗卫星的铁路地基增强系统应用研究

北斗地基增强系统将卫星定位、计算机网络、数字通信等技术多方位结合,可以满足铁路对安全监测和运营效率的更高要求。介绍北斗卫星导航系统及地基增强系统,结合铁路特殊性提出铁路北斗地基增强系统的应用可行性及建设方案。     

高速铁路无线桥梁健康监测系统研究

研究目的:针对当前国内高速铁路桥梁健康监测系统中存在的数据采集装置布点困难、数据采集自动化程度低和数据采集精度不高的问题,利用无线传感网络的优点,设计一种基于ZigB ee技术的高速铁路无线桥梁健康监测系统,采用无线数据采集与传输的手段和方法,达到提高高速铁路桥梁健康监测水平的目的。研究结论:(1)利用无线传感网络具有对网络节点进行动态优化的目标跟踪特点,设计高速铁路无线桥梁监测系统,数据采集节点布点灵活方便,组网可靠;(2)利用无线网络模块的通信功能,可实现高效的在线实时数据采集与数据传输;(3)通过对无线桥梁健康监测系统网络模型进行仿真试验,证明该系统数据采集准确、及时、可靠和高效;(4)该系统可广泛应用于高速铁路桥梁健康状况实时监测。