铁路结构物在线监测系统

正中国铁路郑州局集团有限公司科研所研制开发的"铁路结构物在线监测系统"是人工干预最少的结构物在线监测平台,可实现数据采集、上传、分析、预警、评估等功能·该系统基于物联网和大数据技术,对桥梁、隧道、边坡、轨道板等结构物进行监测,可将长期监测到的数据完整地储存在云平台中,能够实现数据可视化,可实时掌握结构物的运行状态,为指定结构物的管养维护方案提供参考。该系统分为"铁路沉降自动化监测预警系统"、"测量机器人自动化监测系统"和"铁路结构物安全在线监测系统"。"铁路沉降自动化监测预警系统"主要对铁路设施沉降进行监测,利用静力水准仪作为主要监测手段。该系统针对结构物沉降设置了特定算法,专门服务于各类沉降监测。"测量机器人自动化监测系统"搭配变形监测终端,能够直接读取和控制主流测量     

下穿既有铁路项目多技术融合监测方法研究

地铁隧道等地下工程在下穿既有铁路时,施工监测对项目的安全保障至关重要。监测的主要内容为既有铁路路基和构筑物位移形变和既有轨道的几何形变。以合肥地铁下穿既有铁路为例,详细研究常规手段监测、自动测量机器人以及静力水准仪自动化监测等多项技术融合监测。     

高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统设计及应用

钢轨伸缩调节器所在地段是线路的薄弱环节。为实时掌握钢轨伸缩调节器的运营状态,结合高速铁路运营需求,设计了高速铁路大跨度桥梁钢轨伸缩调节器区轨道结构健康监测系统。系统以钢轨伸缩调节器区轨道结构为监测对象,利用光纤光栅传感和视觉测量技术,采用B/S模式,实现轨道结构监测的数据可视化、报表生成、评估分析和分级预警。目前,研究成果已在宁安铁路安庆长江大桥、合福高铁铜陵长江大桥中部署应用,为铁路工务部门养护维修提供依据。     

客运专线无碴轨道铁路工程测量和铺设条件评估关键技术

高平顺性和高精度是客运专线无碴轨道铁路建设的突出特点,对勘察设计、施工和运营维护提出了较高要求。通过研究和制定工程测量与无碴轨道铺设条件评估技术标准,认为工程测量与无碴轨道铺设条件评估是无碴轨道客运专线铁路的关键技术,建立勘测控制网、施工控制网、运营维护控制网为一体的高精度测量网,对线下构筑物进行监测和评估是十分必要的。     

视觉自动化监测技术在铁路变形监测中的应用

邻近铁路施工不当会造成路基沉降、涵洞开裂、桥梁墩台倾斜等问题,从而影响铁路运营安全。对铁路结构物进行变形监测,是确保铁路行车安全的重要手段。为解决铁路结构物变形监测高频次、高精度、实时预警的需求,研究了一种基于数字化近景摄影测量技术的非接触监测方法,集成近景摄影测量、计算机视觉、数字图像处理、无线通讯等多种新技术,实现了远程无接触自动化变形监测。结果表明：(1)采用850 nm的滤波片可大幅度降低环境光照差异带来的误差;(2)通过设置基准点可将设备位置变化引起的误差控制在1 mm以内;(3)该系统可以全天候自动化监测,监测过程中可实时查看设备状态,无需上线作业,大幅减少了天窗作业频次;(4)相较于传统的全站仪人工监测方法,该技术具有精度高、自动化、非接触、实时测量、干扰因素少等特点,精度可达毫米级。     

利用线路岩土／空间参数与遥感技术实现轨道稳定性分析与监测的综合系统

美国联邦铁路局研究开发办公室通过一项研究项目,开发出一种轨道表面及地下岩土移动勘测系统。该系统利用各种遥感设备搜集数据,结合其他线路专项数据,为轨道特性进行长期监测提供支持。该移动勘测系统为模块式结构,适用于各种平台,并成功地利用高精度微分全球定位系统(HADGPS)技术,以不同的速度对轨道表面坐标进行测量,精度达厘米。该移动系统曾用于西弗吉尼亚州铁路运输线路几处地质薄弱区段,进行数据采集。为对现场试验获得的数据进行存储及显示,同时有助于对其他地理空间信息的集成,还开发了全州范围内基于互联网的地理信息系统(GIS)。借助最新的大容量(兆兆级)信息技术系统,对西弗吉尼亚州被监测铁路线路进行长期比较研究。为对该系统的应用进行评估,还在其他州使用该系统进行曲线轨道移动测量、脱轨分析及铁路站场勘测。     

基于物联网与云计算的自动化变形监测技术研究

为解决城市轨道交通运营期间无法采用人工实施变形监测的难题,基于物联网与云计算的自动化变形监测技术,以测量机器人作为数据采集设备,并与4G DTU进行串口通讯,采集的数据经过4G网络和互联网实时传输到云服务器。云服务器上的数据采集模块远程控制测量机器人,按照设定的观测周期进行周期观测,数据处理模块对采集的数据进行实时平差计算,用户通过登录监测数据管理系统实现对测量机器人的远程控制和查询监测结果。通过研究,实现远程控制测量机器人进行数据自动化采集、数据自动化传输、数据自动化处理和分析、数据远程实时查询和共享,并在实际工程中予以应用。研究结果表明：基于物联网与云计算的自动化监测技术可对工程进行实时监测,保障数据质量,并能在第一时间发现隐患,保障工程安全。     

无砟轨道测量理论数据的确定方法

随着铁路速度的不断提高,对轨道平顺性的要求也在不断提高,精度要求也在不断提高,传统的测量手段已经无法满足要求,无砟轨道测量理论数据的确定也不同于以往的计算方法.主要介绍CRTSⅡ型板式轨道系统测量理论数据的计算步骤及其理论数据计算原理,最后对无砟轨道测量理论数据计算的难点提出一些见解.     

客运专线路基及轨道变形监测方法的探讨

结合铁路客运专线对路基及轨道的要求，以及当前相关工程监测领域的应用情况，对铁路客运专线路基及轨道变形监测的方法进行了探讨，同时介绍了国内外各种监测方法的原理及技术性能特点，并针对工程实际应用需要，对监测仪器设备的选型进行了相应的介绍。     

测量机器人应用于吊车轨道监测系统

阐述测量机器人在吊车轨道变形监测系统中的应用.首先介绍了测量机器人与监测数据采集软件,根据工程实际需要设计了监测方案,编写了监测数据分析管理程序,使得工程现场测量数据采集与数据后处理结合起来,从而能更高效率的进行工程监测,保证了吊车的安全运行.     

客运专线铁路跨越断裂带有关问题探讨

研究目的:客运专线铁路安全问题备受关注.我国是一个多地震国家,地震断裂带分布广泛;客运专线铁路跨越断裂带地段存在潜在安全问题,应采取适宜的工程措施和监测方法,以确保运营安全.本文以津秦客运专线为基础进行探讨.研究结论:通过对津秦客运专线跨越卢龙断裂带地段的线路平纵断面、桥梁工程、轨道型式的分析,根据地震安评报告在无震蠕滑每年位移量不大于1 mm情况下,原设计难于适应桥梁主体结构使用寿命100年、无砟轨道使用寿命60年的要求,应采用调高量大且水平和竖向均可调整的新型桥梁支座以及适应性好且非纵连的无砟轨道,同时建立平面和竖向监测网进行动态监测.     

铁路客运专线轨道工程施工设备配套技术

根据铁路客运专线轨道工程施工工艺特点,结合国外和我国秦沈客运专线轨道工程施工设备配套实践,阐述了铁路客运专线轨道工程施工设备配套思路和内容,提出了合理建议,可供客运专线轨道工程施工设备选型时参考.     

铁路车流推算及监测系统的设计与研究

目前铁路车流推算及监测手段自动化、智能化程度相对滞后,货物运到期限保障率较低,难以适应日益激烈的货运市场环境。为提升货运作业和车流状态的准确把握与推算能力,提高日班计划、阶段计划一体化编制水平,在阐述铁路车流推算及监测系统目标的基础上,从表示层、业务逻辑层、数据层3个方面进行总体架构设计,分析铁路车流推算及监测系统功能,即:车流推算、车流监测、流程管控、车流预警分析识别、数据统计分析等,以提升运输生产精准化和调度精细化水平,实现铁路车流推算及监测手段自动化、智能化管理。     

铁路实际线形测量与计算方法的研究

提出了一种铁路轨道实际线形控制测量及其离散点坐标测量的思路和方法,该方法具有较强的操作性,测量精度能够满足轨道线形测量和分析的要求;之后利用轨道离散点坐标,分别提出了轨道直线、圆曲线以及缓和曲线线形拟合计算的数学模型。理论分析和实验计算结果表明,这些数学模型能够拟合出铁路常见曲线的线形,可用于既有铁路实际线形测量和新建铁路竣工线形测量的线形拟合计算,能够在铁路轨道实际线形测量中推广应用。     

基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估研究

随着我国铁路建设规模不断扩大,铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点,提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术,对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果,并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明,无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测,为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。     

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。     

《客货共线铁路轨道工程施工技术规程》编制内容研究与实施要点解析

随着近年来客货共线铁路轨道铺设技术的进步,双块式轨道、枕式无砟道岔等新的轨道结构大量应用,原《客货共线铁路轨道工程施工技术指南》及《有砟轨道铁路铺砟整道施工作业指南》,已不能完全适应当前客货共线铁路发展需要,部分新技术内容施工标准缺失,而且其中的部分条款内容不完善,无法满足新技术的推广和施工过程中质量控制,需要重新制定相应的标准。通过深入现场,对双块式无砟轨道施工、铺砟整道、无缝线路铺设、道岔铺设、轨道与相关专业接口等关键技术进行研究,深入分析施工技术要求及控制标准,研究编制《客货共线铁路轨道工程施工技术规程》,对新研究编制的规程的主要编制原则、研究的关键技术内容、实施要点等进行阐述,便于使新标准得到更好的理解和执行。     

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。     

无砟轨道GRP基准点平面自动采集软件设计与应用

介绍无砟轨道GRP基准点平面自动采集软件的数据采集、平面外业测量方法和测量注意事项。根据GRP平面测量方法及精度要求,结合智能型全站仪的特点,设计无砟轨道GRP基准点平面数据自动采集软件,实现外业数据自动采集、自动记录,设置数据采集限差和依据相关参数精度指标对数据进行自动检核。沪宁城际铁路施工采用无砟轨道GRP基准点平面自动采集软件测量出的GRP平面数据精度高,满足施工要求,可为同类工程提供借鉴。     

国产无砟轨道精密测量系统的研发与验证

详细介绍了高速铁路无砟轨道精密施工测量新技术的总体思路、目的和要求、数学模型和关键技术。通过在不同类型无砟轨道施工现场试验与国内外其他同类产品的偏差比较,验证其精度和稳定性。该技术在多个工程项目的轨道精调测量中得到实践应用,保证了测量精度,充分利用既有仪器设备,减少仪器设备再投入,为今后类似工程施工提供有效技术支持,其社会、技术、经济效益明显。